引言
隨著(zhu)工業化和城市化的飛速(su)發展，土(tu)(tu)壤(rang)環境問(wen)題越來越受到重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)視，土(tu)(tu)壤(rang)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)(jin)屬污染(ran)(ran)，特別(bie)是(shi)工業區土(tu)(tu)壤(rang)金(jin)(jin)(jin)屬污染(ran)(ran)，已逐漸成為環境學界研(yan)究的熱(re)點。土(tu)(tu)壤(rang)污染(ran)(ran)中(zhong)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)(jin)屬主要(yao)(yao)指(zhi)汞、鎘、鉛、鉻以及各類金(jin)(jin)(jin)屬砷等有生物(wu)毒性顯著(zhu)的重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)(jin)屬，也(ye)指(zhi)具(ju)有一定毒性的一般重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)(jin)屬如鋅、銅、鈷、鎳、錫等，目(mu)前引起人們關(guan)注的重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)(jin)屬是(shi)汞、鎘、鉛等。重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)(jin)屬對(dui)土(tu)(tu)壤(rang)的污染(ran)(ran)是(shi)短期不可(ke)逆過程，在土(tu)(tu)壤(rang)-植(zhi)物(wu)系統中(zhong)，重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)(jin)屬污染(ran)(ran)通過食(shi)物(wu)鏈(lian)進入(ru)農(nong)產品(pin)，影響農(nong)產品(pin)質(zhi)量安全(quan)，危害人類健康，因此對(dui)土(tu)(tu)壤(rang)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)(jin)屬污染(ran)(ran)監測(ce)是(shi)非常(chang)必要(yao)(yao)的。
跟據土體層教育資源部新的核查數據分析，全球耕作土體層綠地面積的10%以上內容已受血本屬生態環境污染問題，約有1.5000平方公里，將污水滲灌生態環境污染問題田地3240平方公里，粉末狀廢渣物堆存土地征用和毀田200平方公里，但其中絕對多數集中點在區域經濟較成熟區域。中國國家生態環境與快速發展進行合作促進會會展示，壞保部在對你說國40萬公畝大致田地保障區土體層危害性血本屬抽樣檢驗監測系統發覺，有3.5萬公畝土體層血本屬超量，超量率達12.1%。
近期來，天價屬水被氛圍危害問題破壞的故障加劇，如西安鳳翔少兒血鉛超預算、貴州臨沂砷水被氛圍危害問題破壞的致死案處理、安徽瀏陽鎘水被氛圍危害問題破壞的致死案處理、紫鉛鋅礦業水被氛圍危害問題破壞的致死案處理、廣西省內龍江鎘水被氛圍危害問題破壞的致死案處理等。這樣天價屬水被氛圍危害問題破壞的致死案處理雖然給的社會帶給了關鍵的經濟發展流失也威協著大家的身心健康上班，也吸引國家相關的環保健康健康政府部門的的位置看重，一并把天價屬水被氛圍危害問題破壞的，積極推進天價屬監控上班放于了更佳緊急、更佳很重要的的位置上。目前為止，由環保健康健康部領頭制定制度的《廣東省泥土氛圍自我保護“十三五”設計方案》已來到國內批復系統，該設計方案再創新高將促進高新產業總投資項目達千余多億。
與此一起，20多年16月14日環鏡護理部發行了土體和積累物環鏡規定規定HJ 780 -2015——《土體和積累物
有機物屬性的自動測量光的波長散射X光譜闡述圖線熒光光譜闡述圖法》。此規定規定2018年6月1日執行程序。此規定規定對25種有機物屬性和7中陽極非輕金屬氧化物的性能結果比率提出了了的標準規范。對於此規定規定，本集團發行四款EDX
3200S
PLUS熒光光譜闡述圖儀，要能快速的、準確性地闡述土體中輕金屬屬性，K、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Rb、Y、Ba、Sr、Br、Th、Pb、As和Zr屬性的排除限和按量限完全性滿足了HJ
780-2015環鏡護理規定規定的標準規范。
X射線熒光光譜法測試原理：
X射(she)線(xian)(xian)熒光(guang)(guang)光(guang)(guang)譜法(fa)是(shi)一種現代儀器分析(xi)方(fang)法(fa)，通過X射(she)線(xian)(xian)管產生入射(she)X射(she)線(xian)(xian)（一次(ci)X射(she)線(xian)(xian)），激(ji)發被(bei)測(ce)樣(yang)品；受(shou)激(ji)發的(de)(de)(de)樣(yang)品中(zhong)的(de)(de)(de)每一種元素(su)會發出(chu)特(te)征X射(she)線(xian)(xian)（二次(ci)X射(she)線(xian)(xian)）——這(zhe)(zhe)種特(te)征X射(she)線(xian)(xian)具有特(te)定的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)和波(bo)長特(te)性（莫塞萊定律），這(zhe)(zhe)些(xie)(xie)放射(she)出(chu)來的(de)(de)(de)二次(ci)X射(she)線(xian)(xian)的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)及數量(liang)被(bei)探(tan)測(ce)系統(tong)測(ce)量(liang)，通過配(pei)套軟件將這(zhe)(zhe)些(xie)(xie)射(she)線(xian)(xian)信號轉(zhuan)化為樣(yang)品中(zhong)各(ge)種組分元素(su)的(de)(de)(de)具體(ti)含量(liang)。
1 實驗室設備公測方法步驟
圖1 X光譜線熒光分析一下方案圖
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(dang)的測量條件(jian)，使(shi)用EDX3200S
PLUS掃描國家標準物質（簡稱(cheng)標樣(yang)）GSS-1～GSS-15，建立土壤標樣(yang)中關注元素含(han)量與強度的線性工作曲線。然后，對未知樣(yang)品進行測量。
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)量土壤樣品的方法檢出(chu)限，如下表所(suo)示
表1 土壤有機質原輔料中廢金屬成分及脫色物的排除限
|
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. 滿足國標的元(yuan)素有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 熒光光譜儀儀
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)產品除(chu)了測量土(tu)壤和水系(xi)沉積物(wu)外，還可以用于(yu)稻米(mi)、小麥、谷(gu)物(wu)、煙草等作物(wu)中的重元素鎘（Cd）、鉛（Pb）、砷（As）和硒（Se）的快速無損(sun)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(jian)聯動裝(zhuang)置，權限安(an)全鎖，保證軟件(jian)失(shi)效的情況下(xia)還能(neng)對(dui)設備進行控制(zhi)，保證設備在(zai)使用中的安(an)全無放射
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
多變量非(fei)線(xian)性回歸程序
應用案例
圖3 環境樣本的熒光譜儀圖
土質圖紙的公測但是：
|
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：氧化反應物的機關單位名稱為 %，成分的機關單位名稱為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(shi)如下，具體要求見(jian)下方(fang)儀器安(an)裝(zhuang)儀器條件。
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)腐蝕性氣體，無(wu)機(ji)械振動，無(wu)電磁場(chang)干擾(rao)。
附件:
國家土(tu)壤、水系沉積物(wu)環境新標準(zhun)要(yao)求（HJ780-2015）
表2 測試因素解析技術驗出限和測試低限
|
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:
原子產品品質成績排名院校為mg/kg；腐蝕物院校為%。箭頭灰色的21種原子和腐蝕物，其EDX實驗室設備技巧排除限和化學發光法限仍然擁有HJ780-2015環境規則檢則特殊要求。
