【DZ地质矿产行业标准】 地下水质分析方法 第78部分:氘的测定金属锌还原一气体同位素质谱法

ICS73.080
中华人民共和国地质矿产行业标准DZ/T0064.78—2021
代替DZ/T0064.78-1993
地下水质分析方法
第78部分：氛的测定
金属锌还原一气体同位素质谱法Methods for analysis of groundwater quality-Part78:MeasurementhydrogenisotopecompositionReduction method with metal Zinc-Isotope ratio mass spectrometry2021-02-22发布
中华人民共和国自然资源部
2021-07-01实施
DZ/T0064《地下水质分析方法》分为85个部分：第1部分：一般要求
第2部分：水样的采集和保存
第3部分：温度的测定温度计（测温仪）法第4部分：色度的测定铂-钻标准比色法第5部分：pH值的测定玻璃电极法第6部分：电导率的测定电极法
第7部分：Eh值的测定电位法
第8部分：悬浮物的测定重量法
第9部分：溶解性固体总量的测定重量法第10部分：砷量的测定二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法第11部分：砷量的测定氢化物发生-原子荧光光谱法第12部分：钙和镁量的测定火焰原子吸收分光光度法第13部分：钙量的测定乙二胺四乙酸二钠滴定法第14部分：镁量的测定乙二胺四乙酸二钠滴定法第15部分：总硬度的测定乙二胺四乙酸二钠滴定法第17部分：总铬和六价铬量的测定二苯碳酰二耕分光光度法第18部分：总铬和六价铬量的测定催化极谱法DZ/T0064.782021
第20部分：铜、铅、锌、辐、镍和钻量的测定螯合树脂交换富集-火焰原子吸收分光光度法第21部分：铜、铅、锌、镉、镍、铬、钼和银量的测定无火焰原子吸收分光光度法第22部分：铜、铅、锌、镉、锰、铬、镍、钻、钒、锡、铍和钛量的测定电感耦合等离子体发射光谱法
第23部分：铁量的测定二氮杂菲分光光度法第24部分：铁量的测定硫氰酸盐分光光度法第25部分：铁量的测定火焰原子吸收分光光度法第26部分：汞量的测定冷原子吸收分光光度法第27部分：钾和钠量的测定火焰发射光谱法第28部分：钾、钠、锂和铵量的测定离子色谱法第29部分：锂量的测定火焰发射光谱法第30部分：锂量的测定火焰原子吸收分光光度法第31部分：锰量的测定过硫酸铵分光光度法第32部分：锰量的测定火焰原子吸收分光光度法第33部分：钼量的测定催化极谱法第36部分：和艳量的测定火焰发射光谱法第37部分：硒量的测定催化极谱法第38部分：硒量的测定氢化物发生-原子荧光光谱法第39部分：锶量的测定火焰发射光谱法第42部分：钙、镁、钾、钠、铝、铁、锶、锁和锰量的测定电感耦合等离子体发射光谱法第43部分：酸度的测定滴定法
第44部分：硼量的测定H酸-甲亚胺分光光度法第45部分：硼量的测定甘露醇碱滴定法1
-rrKaeerKAca-
第46部分：溴化物的测定溴酚红分光光度法第47部分：游离二氧化碳的测定滴定法第48部分：侵蚀性二氧化碳的测定滴定法第49部分：碳酸根、重碳酸根和氢氧根的测定滴定法第50部分：氯化物的测定银量滴定法DZ/T0064.782021
第51部分：氯化物、氟化物、漠化物、硝酸盐和硫酸盐的测定离子色谱法第52部分：氰化物的测定吡啶-吡唑啉酮分光光度法第53部分：氟化物的测定茜素络合物分光光度法第54部分：氟化物的测定离子选择性电极法第55部分：碘化物的测定催化还原分光光度法第56部分：碘化物的测定淀粉分光光度法第57部分：氨氮的测定纳氏试剂分光光度法第58部分：硝酸盐的测定二磺酸酚分光光度法第59部分：硝酸盐的测定紫外分光光度法第60部分：亚硝酸盐的测定分光光度法第61部分：磷酸盐的测定磷铋钼蓝分光光度法第62部分：硅酸的测定硅钼黄分光光度法第63部分：硅酸的测定硅钼蓝分光光度法第64部分：硫酸盐的测定乙二胺四乙酸二钠-钡滴定法第65部分：硫酸盐的测定比浊法第66部分：硫化物的测定碘量法第67部分：硫化物的测定对氨基二甲基苯胺分光光度法第68部分：耗氧量的测定酸性高锰酸钾滴定法第69部分：耗氧量的测定碱性高锰酸钾滴定法第70部分：耗氧量的测定重铬酸钾滴定法第71部分：α-六六六、β-六六六、-六六六、-六六六、六氯苯、P,p-滴滴伊、P,p-滴滴滴、0,p'-滴滴涕和p,p-滴滴涕的测定气相色谱法第72部分：敌敌畏、甲拌磷、乐果、甲基对硫磷、马拉硫磷、毒死蜱和对硫磷的测定气相色谱法
第73部分：挥发性酚的测定4-氨基安替吡啉分光光度法第74部分：氢气、氢气、氧气、氩气、氮气、甲烷、一氧化碳、二氧化碳和硫化氢的测定气相色谱法
第75部分：镭和氢放射性的测定射气法第76部分：总α和总β放射性的测定放射化学法第77部分：18O的测定CO2-H,O平衡-气体同位素质谱法第78部分：氛的测定金属锌还原二气体同位素质谱法第79部分：氙的测定放射化学法第80部分：锂、、等40个元素量的测定电感耦合等离子体质谱法第81部分：汞量的测定原子荧光光谱法第82部分：钠量的测定火焰原子吸收分光光度法第83部分：铜、锌、镉、镍和钻量的测定火焰原子吸收分光光度法第84部分：锶量的测定火焰原子吸收分光光度法第85部分：挥发性酚的测定流动注射在线蒸馏法第86部分：氰化物的测定流动注射在线蒸馏法第87部分：13C的测定在线磷酸酸解-气体同位素质谱法第88部分：14c的测定合成苯-液体闪烁计数法第89部分：氛的测定在线高温热转换-气体同位素质谱法第90部分：18O的测定在线CO2-H,O平衡-气体同位素质谱法H
rrKaeerKAca-
DZ/T0064.782021
第91部分：二氯甲烷、氯乙烯、1,1-二氯乙烷等24种挥发性卤代烃类化合物的测定吹扫捕集/气相色谱-质谱法
本部分为DZ/T0064的第78部分。本部分按照GB/T1.1—2009和GB/T20001.4—2015给出的规则起草。本部分代替DZ/T0064.781993《金属锌还原法测定氙》。本部分与DZ/T0064.781993相比，主要变化如下：标准名称改为“地下水质分析方法第78部分：氛的测定金属锌还原一气体同位素质谱法”：增加了警示内容：
增加了前言和规范性引用文件：-增加了仪器工作条件参数；
增加了仪器操作内容：
增加了使用标准物质的认定值：增加了质量保证和控制内容。
本部分由中华人民共和国自然资源部提出。本部分由全国自然资源与国王空间规划标准化技术委员会归口。本部分起草单位：中国地质科学院水文地质环境地质研究所。本部分主要起草人：张琳、贾艳坤、刘福亮。本部分所代替标准的历次版本发布情况为：-DZ/T0064.78—1993。
-rrKaeerKAca-
1范围
地下水质分析方法
第78部分：氙的测定下载标准就来标准下载网
金属锌还原-气体同位素质谱法
DZ/T0064.78—2021
DZ/T0064的本部分规定了金属锌还原-气体同位素质谱法测定地下水中氢同位素氛的方法DZ/T0064的本部分适用于地下水资源调查、评价、监测和利用等水样中氛的测定。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。DZ/T0130地质矿产实验室测试质量管理规范3原理
在400～420℃温度下，金属锌将水中氢还原为氢气。所得氢气在低温（液氮）下被活性炭吸附后，再升温到室温，放出氢气并转移到气样管中。在质谱计上测定“H/H比值，进而得出天然水样的8H。Zn+H,o(%o)→ZnO×H,...
4试剂和材料
4.1金属锌蜂窝状无砷颗粒
4.3活性炭
高纯氢气（H，）：≥99.999%
标准物质：水中氢同位素有证标准物质。4.5
5仪器设备
5.1气体同位素质谱仪，具双进样系统的稳定同位素比值质谱计。5.2氢气制备装置，参见图1。
-rrKaeerKAca-
.....5
图1H2气体制备装置真空系统图
DZ/T 0064.782021
注1：1-6、15—活塞；7-接真空泵；8—进样口；9—冷阱A；10—锌反应炉；11-冷阱；B12-活性炭吸收炉；13气样管：14-压力计
5.3注射器，10μL；
5.4仪器参数
技术性能指标见表1。
表1仪器参数
参数名称
灵敏度
工作分辨率
丰度灵敏度
测量精度
6试验步骤
6.1气样的制备
技术性能指标
S>10 A/Pa(0. 1 A/mbar)
M/△M>95(10%峰谷）
A.S<5x10-6
E.P<0.4(%o)
6.1.1将制样系统（图1）抽真空至10Pa，加热丝加热到100℃，锌反应炉加热到400℃。6.1.2关闭活塞（图1中1,3），在冷阱A（图1,9）处套上液氮杯，用微量注射器从进样口（图1,8）注入4.0uL水样（或标样）。水样被迅速冷冻到冷阱A（图1,9）中。5min后关闭活塞（图1,2）。2
rKaeerKAca-
DZ/T0064.78—2021
6.1.3打开活塞（图1,1），抽真空1min，抽去进样时带入的杂气。关闭活塞（图1,1）。6.1.4将液氮杯移至冷阱B（图1,11），加热冷阱A（图1,9），使水样气化并进入锌反应炉（图1,10）中。水蒸气在400℃下与金属锌反应生成氢气。未反应的水被冷冻到冷阱B（图1,11）中。5min后，再将冷阱B（图1,11）的液氮杯移到冷阱A（图1,9）上，加热冷阱B（图1,11），使未反应的水再次进入反应炉（图1,10）中与锌反应。如此重复以上操作，直到水样完全反应。一般需要30min。6.1.5关闭活塞（图1中4.5），在活性炭吸收炉（图1,12）上套上液氮杯，打开活塞（图1.3），使生成的氢气被液氮低温冷冻的活性炭吸收，7min后，打开活塞（图1,4），用热偶真空计检查真空回收度，借以估计产率。关闭活塞（图1中3,4.6），打开活塞（图1,5），移去液氮杯，加热活性炭吸收炉（图1,12）至室温，使氢气扩散到气样管（图1,13）中。平衡10min，关闭活塞（图1,5）和气样管活塞（图1,15）。取下气样管（图1,13）送质谱计测定。6.2质谱测定
6.2.1开机：质谱计进样系统、分析系统分别用机械泵和涡轮分子泵抽真空，达到仪器的分析要求。6.2.2预热：灯丝发射部件、离子加速电压（高压)部件、磁铁电流部件通电预热1h，使其工作稳定。6.2.3“零”富集测试：样品(SA)及标样(ST)两个储样器中放进同一个工作标准气，作“零”富集测试，测得8D结果与标准值相差≤1.0%o，表明仪器工作正常，即可作样品测试。6.3样品分析：进样系统样品（SA）一路引入样品H2，标准（ST）一路引入工作标准钢瓶Hz气，在已设定好的实验条件下，作样品测试。测试前调整储样器中样品的压力，使样品SA与标准ST离子流强度基本相同，进行分析。试样分析按编定程序由试样与标准物质（或参考气）不少于6次比较测定的数据，计算平均值并算出标准偏差。
7试验数据处理
7.1分析结果的表述
水样品氢同位素值（8H）测定通过可溯源至国际标准对应的工作标准物质的比较测量，将被测定氢同位素比值换算成相对于国际标准的氢同位素比值的千分差，见公式（2）[e-11o
SH(%o)=
式中：
8H(%o）样品氢同位素值：
(H/H)sT
（H/H)sA样品*H和\H同位素比值：(H/H)sT标准物质‘H和‘H同位素比值。7.2结果计算
水样品氢同位素值（SH）测定以8HysMOw(%o)报出测定结果，按公式（3）计算试样相对于国际标准物质的S8OvsMOw值irKaeerKAca
DZ/T 0064.782021
$\HsA-RE+103
S\H s-VSMo(%)=
(. .-SM. + 10 - 103........ (3)S\HsT-RE+103
式中：
SHsA-RE
SHsT-RE
$\HsT-VSMOW
3有效位数
样品相对于国际标准VSMOW的值：样品相对于参考气的同位素比值：工作标准相对于参考气的同位素比值：工作标准相对于国际标准VSMOW的值。氢同位素值（8H）取整数值。
质量保证和控制
8.1每批样品应插入标准物质进行准确度控制，标准物质及控制样应按照头、中、尾分布在每批试样中，测定结果应在标准物质认定值合成不确定度内。具体要求按DZ/T0130中“同位素地质样品分析”部分的规定执行。
8.2每批样品按不少于15%的比例进行平行样分析，分析结果应满足标准偏差≤1%o。特殊情况
含有悬浮物或沉淀杂质的地下水样品可用0.45μum滤膜过滤后取样。4
-rrKaeerKAca-
附录A
（资料性附录）
标准的有关说明
DZ/T0064.78—2021
A.1此法制样成败的关键在于水样要要100%的转化，即使有极少量的水样未完全反应也不能得到满意的结果。
2锌反应炉的温度必须控制在400℃～420℃之间，温度过高，锌被熔化而堵塞反应炉中间的毛细A.2
管使实验失败：温度过低则反应不完全。3活性炭使用前要加热脱气。
A.4氢气的精确产率，可用压力计测量。5
rrKaerkAca-
附录B
（资料性附录）
有关标准物质的说明
DZ/T0064.78—2021
水中氢氧同位素有证标准物质，国际标准物质SLAP、GISP、V-SMOW。国家一级标准物质GBW04458～GBW04461。标准物质认定值见表A.1。B.1水中氢、
标准物质
V-SMOW
SLAP2(~V-SMOW)
GISP(~V-SMOW)
GBW04458
GBW04459
GBW04460
GBW04461
氧同位素有证标准物质
SDvsMow(%o)）
-1.7±0.4
-63.4±0.6
-144.0±0.8
-433.3±0.9
1%0vsMow(%)
0.15±0.07
-8.61±0.08
-19.13±0.07
-55.73±0.08
V-SMOW为以大洋海水为主配制的国际通用标准，其SD和s\O被定义为零，该标准水的D/H比的绝对值为（155.76±0.05）X10
1\0/比的绝对值为（2005.20±0.45）×10°。6
-rrKaeerKAca-
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。