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便携式高精度X射线荧光光谱仪在农田土壤重金属污染速测中的应用

2019-06-03

HDXRF法作为XRF技术原理的一个分支,通过采用多个单色光激发样品提高信噪比来实现元素检测性能的有效提升,是一种用于现场测定土壤和粮食中超低含量重金属的快速分析方法,HDXRF与便携式X射线荧光光谱(PXRF)都具有便携、操作简单、样品制备简单、检测速度快、费用低、无二次污染和同时测定多种元素等优点。相比于PXRF,HDXRF的检测范围更宽、准确度和精度更高、检测限更低,尤其是对Cd元素的检测限较低,满足中国土壤环境质量标准中Cd元素要求限值,有着广泛的应用前景。

 

                                             

 

 

本例中由彭洪柳,杨周生,赵婕等使用高精度便携式X射线荧光光谱仪(Cadence,美国XOS公司)对污染农田土壤中的CuZnPbCdAs等当前我国主要关注的重金属、类金属污染元素进行快速检测,结合AASAFSICP-AES等仪器的测定结果,比较分析HDXRF法快速测定重金属的可靠性。同时分析了不同土壤类型、土壤粒径、土壤含水量以及是否去除有机质对测定结果的影响,旨在为HDXRF快速测定农田土壤重金属或类金属提供理论参考依据。

 

 

本例取得的主要结果如下:(1HDXRF法测定重金属的稳定性高、准确度高、检测限低,尤其是对Cd元素的检测限低,其检测下限为0.27 mg·kg-1(检出限0。09 mg·kg-1)。(2)土壤颗粒粒径对土壤重金属浓度测定结果存在影响,将土壤样品过100目筛时测定结果已较为理想;土壤水分对HDXRF法的测定结果影响较大,测定时应保证土壤样品干燥;有机质可影响HDXRF法测定,但可通过方程常数进行校准;土壤类型对HDXRF法测定无明显影响。(3HDXRF法测定结果接近实验室ICP-AES的测定结果,说明HDXRF法是一种有效快速检测农田土壤中CuZnPbCd As 的定量分析方法,并且HDXRF仪可有效测定土壤中的全量Cd,这是以往手持式XRF所不能做到的,具有一定的优势。(4)相对传统实验室测定方法,HDXRF法只需风干、研磨等简单的样品前处理即可实现农田土壤重金属全量的准确、快速检测。

 

 

美国Cadence/Rocksand便携式高精度重金属分析仪(HDXRF)采用多个双曲面弯晶单色聚焦光学单元,有效提升测量精度和改善检测下限。

 

 

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