引言
隨著工(gong)業化和城市化的(de)飛速發展，土(tu)(tu)(tu)壤(rang)環(huan)境問題越(yue)來越(yue)受(shou)到重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)視，土(tu)(tu)(tu)壤(rang)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)金屬(shu)(shu)(shu)污(wu)染(ran)，特(te)別是工(gong)業區土(tu)(tu)(tu)壤(rang)金屬(shu)(shu)(shu)污(wu)染(ran)，已逐漸成為環(huan)境學界(jie)研(yan)究的(de)熱(re)點(dian)。土(tu)(tu)(tu)壤(rang)污(wu)染(ran)中(zhong)(zhong)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)金屬(shu)(shu)(shu)主要指汞、鎘(ge)、鉛(qian)、鉻以(yi)及各(ge)類(lei)金屬(shu)(shu)(shu)砷等(deng)有生物(wu)(wu)(wu)毒性顯著的(de)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)金屬(shu)(shu)(shu)，也指具有一定毒性的(de)一般(ban)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)金屬(shu)(shu)(shu)如鋅、銅、鈷(gu)、鎳、錫等(deng)，目前引起人們(men)關注的(de)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)金屬(shu)(shu)(shu)是汞、鎘(ge)、鉛(qian)等(deng)。重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)金屬(shu)(shu)(shu)對(dui)土(tu)(tu)(tu)壤(rang)的(de)污(wu)染(ran)是短(duan)期不可逆過程，在土(tu)(tu)(tu)壤(rang)-植(zhi)物(wu)(wu)(wu)系統中(zhong)(zhong)，重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)金屬(shu)(shu)(shu)污(wu)染(ran)通過食(shi)物(wu)(wu)(wu)鏈進入農產品(pin)，影響農產品(pin)質量安全，危害人類(lei)健康(kang)，因此對(dui)土(tu)(tu)(tu)壤(rang)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)金屬(shu)(shu)(shu)污(wu)染(ran)監測(ce)是非常必要的(de)。
依照土地情況資源情況資源部新的實地調查數據顯示，云南省耕耘土地使用面積的10%左右已受血本屬造成的污染破壞，約有1.五億畝，工業廢水澆地造成的污染破壞土地3270千畝，物質廢物物堆存征占和毀田200千畝，在其中絕對多數集中式在第三產業較落后的地方。國情況與不斷發展戰略合作研究會會公布，環保性部在給我國三十萬平方公里基本上農地確保區土壞造成損害血本屬抽樣調查數據監測察覺到，有3.六萬平方公里土壞血本屬符合標準，符合標準率達12.1%。
近兩年以來，天價屬空氣危害問題發生，如陜西省鳳翔學生血鉛偏高、蘭州臨沂砷空氣危害的時件、廣東瀏陽鎘空氣危害的時件、紫金礦石業空氣危害的時件、福建龍江鎘空氣危害的時件等。那些天價屬空氣危害的時件顯然給世界受到了災害的社會經濟失去也恐嚇威脅著人類的營養日常生活，也致使地方想關優質單位部門的寬度根本，同樣把天價屬空氣危害，深化體制改革天價屬檢測工作中擺上了更為急迫、更為根本的的位置上。近年，由優質部加強組織領導出臺的《江蘇省土質氛圍護理“十三五”規劃》已到國內審批制系統，該規劃預測將驅動產業化總進行投資達數萬億港元。
與此同樣，2010年16月14日情況庇護部發布信息了土地結構和火成巖物情況規范準則HJ 780 -2015——《土地結構和火成巖物
三聚氰胺樹脂風格的校正光的波長折射率X光譜數據分析圖線熒光光譜數據分析圖法》。此規范準則20166月1日完成。此規范準則對25種三聚氰胺樹脂風格和7中被氧化物質的服務質量考分范疇提供 了需求。涉及上述規范準則，本新公司創立款EDX
3200S
PLUS熒光光譜數據分析圖儀，就能高速、為準地數據分析土地結構中金屬制風格，K、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Rb、Y、Ba、Sr、Br、Th、Pb、As和Zr風格的檢測限和酶聯免疫法限壓根實現HJ
780-2015情況庇護規范準則需求。
X射線熒光光譜法測試原理：
X射(she)(she)(she)線(xian)(xian)(xian)熒光(guang)光(guang)譜法是一種(zhong)現(xian)代儀器分析(xi)方法，通過X射(she)(she)(she)線(xian)(xian)(xian)管產生入(ru)射(she)(she)(she)X射(she)(she)(she)線(xian)(xian)(xian)（一次(ci)X射(she)(she)(she)線(xian)(xian)(xian)），激發(fa)被測樣(yang)(yang)品；受激發(fa)的(de)樣(yang)(yang)品中的(de)每一種(zhong)元素會(hui)發(fa)出特征X射(she)(she)(she)線(xian)(xian)(xian)（二次(ci)X射(she)(she)(she)線(xian)(xian)(xian)）——這(zhe)(zhe)種(zhong)特征X射(she)(she)(she)線(xian)(xian)(xian)具有特定的(de)能(neng)量(liang)(liang)和波(bo)長特性（莫塞萊定律），這(zhe)(zhe)些放射(she)(she)(she)出來的(de)二次(ci)X射(she)(she)(she)線(xian)(xian)(xian)的(de)能(neng)量(liang)(liang)及(ji)數(shu)量(liang)(liang)被探(tan)測系(xi)統測量(liang)(liang)，通過配套軟(ruan)件將這(zhe)(zhe)些射(she)(she)(she)線(xian)(xian)(xian)信號轉化(hua)為樣(yang)(yang)品中各種(zhong)組分元素的(de)具體(ti)含量(liang)(liang)。
1 檢測設備測試方案方案
圖1 XX射線熒光進行分析方法圖
1.1 設備及試劑
設備：X射線熒光光譜儀一臺 EDX3200S
PLUS；電子天平一臺（精度0.01g）；自動壓片機一臺（壓力不小于40T）；鼓風干燥箱一臺；振動磨一臺；非金屬樣品篩（200目）
試劑：
硼酸粉末（分析純）；土壤國家標準物質；土壤樣品
1.2 樣品的采集、保存和前處理
土壤樣品的采集和保持按照HJ/T166執行，樣品的風干或烘干按照HJ/T166相關規定進行操作，樣品研磨后過200目篩，于105℃烘干備用。
用電子天平稱量5.00g過篩（200目）的土壤標準物質或樣品和12.00g硼酸粉末（鑲邊材質），稱量誤差±0.05g。然后放入壓片機中壓片成型，壓力30T（壓力范圍20～30T）,保壓時間30s。
1.3 工作曲線的建立和樣品分析
設定適當的測(ce)量條件，使用EDX3200S
PLUS掃描國(guo)家標準物質(zhi)（簡(jian)稱(cheng)標樣(yang)(yang)）GSS-1～GSS-15，建立(li)土壤(rang)標樣(yang)(yang)中關(guan)注元素含量與強度的線性工作曲(qu)線。然后(hou)，對(dui)未知樣(yang)(yang)品進行測(ce)量。
2. 測量及數據分析
2.1 土壤中關注的金屬元素及氧化物檢出限測量
EDX 3200S PLUS
配有三組濾光片，根據土壤中關注元素的特性，設置佳測試條件。用國家土壤標樣GSS-1-GSS-15標定儀器，建立環境土壤工作曲線。在環境土壤工作曲線下，使用高純SiO2
做空白基體，連續測試11次，根據檢出限公式： 3倍的空白基體的標準偏差除以儀器的靈敏度
獲得EDX 3200S
PLUS測(ce)量(liang)土壤樣品的方法(fa)檢出限(xian)，如(ru)下(xia)表所示
表1 土壤層產品的樣品中鋁合金化學元素及鈍化物的查出限
|
序號
|
元素/化合物
|
國標要求 檢出限
|
儀器檢出限
|
判定
|
|
1
|
K2O
|
1500.0
|
72.2
|
滿足
|
|
2
|
CaO
|
2700.0
|
39.3
|
滿足
|
|
3
|
Ti
|
150.0
|
6.7
|
滿足
|
|
4
|
V
|
12.0
|
1.1
|
滿足
|
|
5
|
Cr
|
9.0
|
3.6
|
滿足
|
|
6
|
Mn
|
30.0
|
2.2
|
滿足
|
|
7
|
Fe2O3
|
1500
|
6.6
|
滿足
|
|
8
|
Co
|
4.8
|
0.13
|
滿足
|
|
9
|
Ni
|
4.5
|
1.2
|
滿足
|
|
10
|
Cu
|
3.6
|
2.4
|
滿足
|
|
11
|
Zn
|
6.0
|
3.26
|
滿足
|
|
12
|
Ga
|
6.0
|
1.76
|
滿足
|
|
13
|
As
|
6.0
|
6.0
|
滿足
|
|
14
|
Br
|
3.0
|
1.3
|
滿足
|
|
15
|
Rb
|
6.0
|
1.0
|
滿足
|
|
16
|
Sr
|
6.0
|
1.3
|
滿足
|
|
17
|
Y
|
3.0
|
1.2
|
滿足
|
|
18
|
Zr
|
6.0
|
1.8
|
滿足
|
|
19
|
Pb
|
6.0
|
6.0
|
滿足
|
|
20
|
Th
|
6.3
|
2.4
|
滿足
|
|
21
|
Ba
|
35.1
|
13.5
|
滿足
|
注：
1、Co受Fe元素Kb嚴重干擾，通過公式得出極低檢出限是有一定的偏差。
2、由于這個型號儀器沒有抽真空（或充氦氣），所以沒有做輕元素如Na2O、MgO、Al2O3和SiO2等。而La、Ce、Hf受散射本底影響無法得到有效譜，P、S、Cl在國家土壤標樣中都是高含量，沒有合適的低含量標樣，主要的原因是受本底影響很大，譜圖不規則，均沒有考慮。
3. 滿足國標的(de)元素(su)有(you)K、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Rb、Y、Ba、Sr、Br、As、Pb、Th和Zr。
EDX 3200S PLUS系列儀器介紹
圖2 EDX 3200S PLUS 熒光光譜分析儀
EDX 3200S PLUS
屬于江蘇天瑞儀器股份有限公司自主研發的產品，設備采用了能量色散X射線熒光光譜技術實現土壤中微量金屬有害元素的快速檢測，設備采用了先進的探測器和激發源等硬件配置。
本(ben)產品(pin)除了測量土壤和(he)水系沉積物外，還可以用于稻米、小(xiao)麥(mai)、谷物、煙(yan)草等作物中的重(zhong)元(yuan)素鎘（Cd）、鉛（Pb）、砷（As）和(he)硒（Se）的快(kuai)速無損檢測。
性能參數
產品型號：EDX 3200S
PLUS
產品名稱：X熒光光譜儀
測量元素范圍：從鈉（S）到鈾（U）
元素含量分析范圍：
ppm—99.99%（不同元素，分析范圍不同）
同時分析元素：一次性可測幾十種元素
測量時間：60秒-300秒
探測器能量分辨率為：低可達125eV
管壓：5KV-70KV
管流：50μA-1000μA
測量對象狀態：粉末、固體、液體
輸入電壓：AC
110V/220V
環境溫度：15℃-30℃
環境濕度：35%-70%
外形尺寸：380mm×360mm×418mm
性能特點
超薄窗X光管，指標達到先進水平
新的數字多道技術，讓測試更快，計數率達到100000cps，精度更高。
FastSDD硅漂移探測器，良好的能量線性、能量分辨率和能譜特性，較高的峰背
自動穩譜裝置保證了儀器工作的一致性
高信噪比的電子線路單元
針對不同元素自動切換濾光片，免去手工操作帶來的繁瑣
解譜技術使譜峰分解，使被測元素的測試結果具有相等的分析精度
多參數線性回歸方法，使元素間的吸收、應得到明顯
儀器具備輻射安全許可證，且對設備進行三重X射線屏蔽設計，保證了環境下無輻射泄漏，讓測試人員安全放心的使用
硬件聯動裝置，權(quan)限安全(quan)鎖，保證(zheng)軟件失效的情況下還能(neng)對設備(bei)進(jin)行(xing)控制，保證(zheng)設備(bei)在使(shi)用(yong)中(zhong)的安全(quan)無放射(she)
標準配置
超薄窗X光管
Fast
SDD硅漂移探測器
數字多道技術
光路增強系統
高信噪比電子線路單元
自動切換濾光片
自動穩譜裝置
三重安全保護模式
相互獨立的基體效應校正模型
多(duo)變量非(fei)線性回歸程序
應用案例
圖3 土壤層仿品的熒光譜圖圖
土壞樣品英文的測試英文最終：
|
樣品名稱
|
K2O
|
CaO
|
Ti
|
V
|
Cr
|
Mn
|
Fe2O3
|
Co
|
Ni
|
Cu
|
|
土壤樣品
|
3.34
|
1.33
|
3976
|
35.8
|
32.1
|
276
|
2.16
|
12.4
|
8.6
|
6.4
|
|
樣品名稱
|
Zn
|
Ga
|
As
|
Rb
|
Sr
|
Y
|
Zr
|
Pb
|
Th
|
Ba
|
|
土壤樣品
|
41.3
|
24.3
|
12.5
|
101
|
286
|
17.6
|
296
|
12.2
|
12.1
|
685
|
注：氧化反應物的行業為 %，因素的行業為mg/kg。
附件：儀器的安裝和運營環境
一、實驗室總體設計：
按照樣品測試、樣品前處理的特點設立各個分室，應建立樣品測試室與樣品前處理室。科學地布置和安放儀器設備，布置電力線路，合理的采光、自然通風和照明。
布置示意圖：樣品測試室如下，具體要求見下方儀(yi)器安裝儀(yi)器條件。
二、工作環境要求
2.1 環境溫度：10℃-35℃
2.2 相對濕度：小于70%
2.3 電源：AC 220V（如電網波動 ≥
10%，則需配專用交流穩壓器(1kw以上）。
2.4 房間：無(wu)腐蝕性氣(qi)體，無(wu)機械振動，無(wu)電(dian)磁場(chang)干擾。
附件:
國家土壤、水系沉(chen)積物環境(jing)新標準(zhun)要求(qiu)（HJ780-2015）
表2 法測因素介紹技術查出限和法測底線
|
序號
|
元素/化合物
|
檢出限
|
測定下限
|
序號
|
元素/化合物
|
檢出限
|
測定下限
|
|
1
|
砷（As）
|
2.0
|
6.0
|
17
|
硫（S）
|
30.0
|
90.0
|
|
2
|
鋇（Ba）
|
11.7
|
35.1
|
18
|
鈧（Sc）
|
2.4
|
6.6
|
|
3
|
溴（Br）
|
1.0
|
3.0
|
19
|
鍶（Sr）
|
2.0
|
6.0
|
|
4
|
鈰（Ce）
|
24.1
|
72.3
|
20
|
釷（Th）
|
2.1
|
6.3
|
|
5
|
氯（Cl）
|
20.0
|
60.0
|
21
|
鈦（Ti）
|
50.0
|
150.0
|
|
6
|
鈷（Co）
|
1.6
|
4.8
|
22
|
釩（V）
|
4.0
|
12.0
|
|
7
|
鉻（Cr）
|
3.0
|
9.0
|
23
|
釔（Y）
|
1.0
|
3.0
|
|
8
|
銅（Cu）
|
1.2
|
3.6
|
24
|
鋅（Zn）
|
2.0
|
6.0
|
|
9
|
鎵（Ga）
|
2.0
|
6.0
|
25
|
鋯（Zr）
|
2.0
|
6.0
|
|
10
|
鉿（Hf）
|
1.7
|
5.1
|
26
|
二氧化硅（SiO2）
|
0.27
|
0.81
|
|
11
|
鑭（La）
|
10.6
|
31.8
|
27
|
三氧化鋁（Al2O3）
|
0.07
|
0.18
|
|
12
|
錳（Mn）
|
10.0
|
30.0
|
28
|
三氧化二鐵（Fe2O3）
|
0.05
|
0.15
|
|
13
|
鎳（Ni）
|
1.5
|
4.5
|
29
|
氧化鉀（K2O）
|
0.05
|
0.15
|
|
14
|
磷（P）
|
10.0
|
30.0
|
30
|
氧化鈉（Na2O）
|
0.05
|
0.15
|
|
15
|
鉛（Pb）
|
2.0
|
6.0
|
31
|
氧化鈣（CaO）
|
0.09
|
0.27
|
|
16
|
銣（Rb）
|
2.0
|
6.0
|
32
|
氧化鎂（MgO）
|
0.05
|
0.15
|
注:
無素質分數線的標準的為mg/kg；空氣陽極氧化物質質的標準的為%。標識藍色的21種無素和空氣陽極氧化物質質，其EDX機器設備工藝檢則限和化學發光法限非常實現HJ780-2015氛圍標準的檢則需求。
