X射線熒光光譜法測定土壤樣品中的溴

張君輝

(江西省環境監測中心站，江西 南昌 330039)

溴具有較活潑的化學性質，易與其他元素及有機物形成多種形式的化合物和絡合物，且由于這些生成物大多數在很寬的pH范圍內具有可溶性，使之易以多種形式參與地球化學遷移，屬強流失型元素[1]。土壤中溴對生物的影響，以及通過食物鏈對人的影響，已逐漸受到關注。有研究表明，多種癌癥的產生和發展與土壤環境中的溴元素含量有關[2]。目前，測定土壤中溴的方法有伏安法、離子色譜法、離子選擇電極法、分光光度法、發射光譜法等[3-5]。上述方法各有優劣，但均需經過較長前處理過程，且分析時所用到的大量試劑也會對環境造成二次污染。X射線熒光光譜法具有前處理簡單、測量速度快、靈敏度高、多元素同時分析等優點，已廣泛應用于地質、環境等領域[6-8]。本文建立了波長色散型X射線熒光光譜法測定土壤中溴的定量分析方法，可用于環境土壤樣品中溴元素的測定。

1 實驗部分

1.1 儀器和試劑

儀器：

(1)波長色散型X射線熒光光譜儀：S8 Tiger，布魯克(北京)科技有限公司；

(2)壓片機：Samptech，最大壓力50噸，洛陽森譜特電氣設備有限公司；

(3)分析天平：JD200-3，沈陽龍騰電子有限公司。

試劑：

(1)硼酸：優級純，西隴科學股份有限公司；

(2)土壤有證標準物質：GSS-4、GSS-34，中國地質科學研究院地球物理地球化學勘查研究所；

(3)P-10氣體：90%氬氣+10%甲烷混合氣體。

1.2 樣品制備

參照相關規定采集一定量的土壤樣品，風干，研磨后過200目篩，于105℃下烘干。制備時，用硼酸墊底、鑲邊，將5g左右的過篩樣品放置于壓片機上，以一定壓力(約35噸)壓制成厚度≥7mm，直徑34mm的樣片，置于干燥器中備用。

1.3 儀器條件

通過試驗，結合儀器推薦條件，得出溴元素的最佳測量條件，詳見表1，基體效應校正元素和譜線重疊校正元素見表2。

表1 儀器分析條件

表2 基體效應校正元素和譜線重疊校正元素

2 結果與討論

2.1 校準曲線

按照與試樣的制備相同的操作步驟，將20個不同質量分數的溴元素標準樣品壓制成薄片，依次上機測定分析，記錄X射線熒光強度。以X射線熒光強度(個數/s，cps)為縱坐標，以溴元素的質量分數(mg/kg)為橫坐標，建立標準曲線見圖1，結果見表3。

圖1 溴元素校正曲線

表3 校準曲線結果

2.2 檢出限試驗

按照優化的分析方法和前處理方法進行樣品分析，方法檢出限計算參考公式：

LLD：檢出限(%)；

S：測量靈敏度(cps/wt%)，即含量每變化1%引起的X射線熒光強度的變化，也即工作曲線的斜率；

I背景：背景的X射線熒光強度(cps)；

t：背景的測定時間(s)

檢出限計算結果如表4。

表4 檢出限計算結果 mg/kg

2.3 精密度試驗

用土壤實際樣品和標準樣品GSS-4和GSS-34平行測定7次，數據結果如表5，相對標準偏差為1.6-6.7%，精密度較好。

表5 精密度測定結果 mg/kg

2.4 準確度試驗

用土壤標準樣品GSS-4和GSS-34平行測定7次，數據結果如表6，所有標準樣品的含量均在標準樣品值的范圍內，且相對誤差較小。

表6 準確度測定結果 mg/kg

3 結論

本文采用壓片法制樣，通過儀器條件優化設置，確定了X射線熒光光譜法測定土壤樣品中溴的定量分析方法。分析結果表明，X射線熒光光譜法的檢出限低，方法準確度、精密度和重現性好，說明本方法能夠用于檢測土壤環境中的溴。