X射線熒光光譜法測定土壤和底泥樣品中的氯

饒曉陽 江西省贛州市安遠生態環境監測站 張君輝 江西省環境監測中心站

土壤中的氯主要來自肥料、降水、海水、含氯灌溉水，含氯地下水及含氯農藥和母質等[1]。目前，測定土壤中氯元素的方法有很多，離子色譜法、分光光度法、原子吸收光度法等[2-5]。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[6-7]。本文建立了X射線熒光光譜法測定土壤中氯的定量分析方法，可用于環境土壤樣品中氯元素的測定。

一、實驗部分

（一）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）土壤和沉積物有證標準物質：GSS-22、GSD-3a，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。

（二）樣品制備

參照相關規定采集一定量的土壤或底泥樣品，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4-5g左右的過篩樣品于壓片機上，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。

（三）實驗步驟

將待測樣品放在儀器進樣盤中，在設置好的儀器條件下進行測試，處理分析結果。

（四）儀器條件

通過試驗，結合儀器推薦條件，得出氯元素的最佳測量條件如下：

分析譜線為Kα，準直器為0.46dg，分光晶體為PET，探測器為FC，濾光片無，X光管電壓為30kV，電流為120mA，PHA為50-150%，譜峰的2θ為65.435°，測定時間為30s，背景的2θ為67.012°，測量時間為10s。

基體效應校正元素為Ca，譜線重疊干擾元素為Mo、Na。

二、結果與討論

（一）校準曲線

按照與試樣的制備相同的操作步驟，將20個不同質量分數的氯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，以氯元素的質量分數（mg/kg）為橫坐標，建立標準曲線，得到校準曲線為y=0.02456x-0.1157，相關系數0.9999。

（二）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%）；

I背景：背景的X射線熒光強度（cps）；

t：背景的測定時間（s）

根據實驗，得出土壤中氯元素的檢出限為5.4 mg/kg，測定下限為16.2 mg/kg。

（三）精密度試驗

用土壤和底泥的實際樣品及標準樣品GSS-22和GSD-3a平行測定7次，數據結果：實際樣品的值為49.1～57.0mg/kg，GSS-2的測定為5611～5739mg/kg，GSD-3a的測定值為40.8～47.0mg/kg，相對標準偏差為0.7-5.7%，精密度較好。

（四）準確度試驗

用土壤標準樣品GSS-22和GSD-3a平行測定7次，相對誤差△lgC（GBW）為2.5和0.04，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。

注：△lgC（GBW）=|lgCi-lgCs|。

三、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和底泥樣品中氯的定量分析方法。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環境土壤和底泥中的氯。