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土壤环境重金属含量分析
2020-02-17 15:19:18   






背景

       目前对土壤或岩石中溴和碘元素检测手段较少,实验室方法主要有离子色谱、电化学法等分析方法,且存在检测结果重复性差,样品处理复杂、分析元素种类单一等问题。而传统的XRF分析土壤中溴和碘存在检出限不足、背景与基体干扰等问题,鲜有此方面的相关文献和报道。

      高灵敏度XRF重金属分析仪通过单色化聚焦激发,大幅降低由于光管出射谱所产生的散射线背景干扰,提升元素荧光信噪比,将土壤或岩石中溴和碘的检出限降低至亚ppm级别,从而满足定量分析的要求。快速基本参数法(Fast FP)将X射线产生、激发样品元素荧光、探测器探测的各种效应的物理学理论数学模型化,通过大量运算与使用少数标样校正,即可完成样品元素定量分析。

      北京安科慧生推出完整应用方案:高灵敏度XRF重金属分析仪与快速基本参数法相结合对土壤和岩石中溴和碘元素定量分析,具有样品处理简单、定量检测、分析速度快等特点。

      便携式高灵敏度XRF重金属分析仪PHECDA系列产品能够应对实验室和现场对土壤重金属分析需求,样品处理简单、分析速度快、精度高,是土壤重金属检测和筛查的利器。






土壤环境重金属检测需求


《GB 15618-2018土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准》规定了农用地土壤中镉、汞、砷、铅、铬、铜、镍、锌等基本检测项目,其中对镉、汞、砷、铅、铬等五项重金属规定了风险筛选值和风险管控值。


农用地土壤重金属风险筛选值与风险管制值表   单位:mg/kg

污染物
项目
风险
筛选值
0.3 0.5 25 70 150 50 60 200
风险
管制值
1.5 2.0 100 400 800
PHECDA 检出限 0.06 1.0 0.3 0.4 1.0 1.0 1.0 1.0

















     


     因此,在农用地和建设用地土壤重金属限值分析中,能够完整分析十一种重金属的分析仪器成为必要选择,且能够准确区分“风险筛选值”和“风险管制值”的分析仪器为最佳选择。

      安科慧生研制的便携式高灵敏度XRF重金属分析仪PHECDA系列,能够分析土壤及土壤沉积物中几十种无机元素含量,且能够准确分辨农用地和建设用地规定重金属的“风险筛选值”和“风险管制值”。



 

土壤样品处理




性能数据

  线性
      快速基本参数法(Fast FP)将X射线入射到检测的各个步骤物理学现象建立数学模型,并进行大量运算,消除基体吸收-增强效应,正确运算和扣除背景干扰,对国家土壤标准样品中的各重金属在宽含量区间具有极佳的线性。



   重复性

      PHECDA-ECO对标准样品GBW(E)070003进行重复性测试,结果如下表:

元素 Cr Ni Co V Zn As Pb Cu Cd
GBW(E)070003
标准值
127±7 59.8±3.6 20.3±2.9 101±8 106±8 15.7±1.1 59.8±3.6 54.2±3.6 0.32±0.06
1 131.92 67.99 18.82 95.20 109.69 16.43 57.15 58.46 0.38
2 132.88 68.95 21.59 95.70 111.24 16.68 58.08 59.53 0.30
3 133.78 68.44 24.84 96.19 110.14 16.11 58.66 59.18 0.39
4 134.09 68.48 26.94 95.09 111.45 16.46 57.92 59.61 0.37
5 134.88 68.70 25.69 95.13 110.44 16.40 58.85 59.80 0.36
6 132.79 69.06 24.79 95.13 110.99 16.59 58.14 59.37 0.41
7 131.53 68.89 26.29 95.02 111.18 15.87 59.17 59.70 0.32
8 131.23 68.90 24.45 95.34 112.04 16.01 59.24 58.89 0.45
9 134.37 69.57 26.06 94.97 111.67 15.93 59.27 59.32 0.31
10 131.96 69.39 26.73 95.14 111.68 16.02 58.56 59.25 0.39
11 131.25 69.13 25.57 94.99 111.27 15.92 59.41 59.96 0.34
12 132.54 68.85 25.74 95.04 110.7 16.36 58.43 58.99 0.37
13 135.21 67.74 22.51 95.54 110.48 16.43 57.69 59.06 0.38
14 134.36 68.85 23.46 95.49 112.44 16.03 58.31 59.56 0.4
SD 1.38 0.49 2.26 0.34 0.76 0.27 0.66 0.40 0.04
Avg 132.79 68.86 24.71 95.26 111.07 16.22 58.59 59.37 0.37
RSD 1.0% 0.7% 9.2% 0.4% 0.7% 1.7% 1.1% 0.7% 11.2%
 
       便携式高灵敏度XRF重金属分析仪PHECDA系列,对土壤重金属分析达到实验室级别的重复性,即使含量为0.3mg/kg左右含量的镉,RSD值达到10%,是能够正确分辨土壤重金属的“风险筛选值”和“风险监控值”的保证。


   准确性

样品编号 Cr Ni Co V Zn As Pb Cu Cd
GBW(E)
070004
54.1±6.5 28.5±3.4 15.4±2.1 75.5±5.9 116±10 220±11 91.4±6.4 180±10 0.5±0.07
实测值 56.01 28.58 14.91 75.44 116.43 212.6 99.27 198.37 0.59
GBW(E)
070005
89.9±3.2 60.8±3.9 26.2±2.6 103±6 618±30 87.2±3.2 325±17 187±11 1.97±0.33
实测值 98.86 69.17  28.57 95.38 632.1 90.54 352.14 188.25 1.73
GBW(E)
070006
104±8 8.7±3.1 -3.75 140±8 37.9±5.4 606±53 60±5.0 18.9±2.4 0.07±0.02
实测值 116.61 11.85 21.23 134.55 36.31 611.89 62.39 15.02 0.09
GBW(E)
070007
35±5.5 18.6±3 13±2.2 76.4±5.6 153±9 32.6±3.3 73.9±5.2 309±12 0.53±0.07
实测值 34.54 15.04 8.18 75.1 144.02 29.77 71.91 304.55 0.77
GBW(E)
070008
84.3±9.4 333±25 25.6±2.7 88±7.1 301±20 74.6±7.1 675±27 290±16 0.49±0.06
实测值 79.84 331.39 25.76 80.03 270.38 84.09 686.17 254.94 0.63
GBW(E)
070009
99±11 83.3±7.4 23.8±3.2 158±12 982±78 841±98 1141±59 854±44 4.08±0.37
实测值 113.03 98.95 24.46 105.38 975.01 740.62 1048.74 732.88 4.26
GBW(E)
070010
87±11 55.2±4.4 24.5±2.5 110±7 158±8 200±22 110±9 209±10 0.47±0.07
实测值 89.96 62.53 32.31 94.35 151.35 188.89 104.36 202.84 0.38




































       便携式高灵敏度XRF重金属分析仪PHECDA-ECO,分析GBW系列标准样品,重金属的分析结果在误差范围以内,10分钟的“定量分析”模式下,具有极佳的准确性。  


HS XRF®与ICP MS对比





湿法消解加ICP MS分析是土壤元素检测的标准方法,通过实际土壤样品与ICP MS分析结果的对比,两者具有极佳的数据一致性,PHECDA Series同时不需要复杂的样品处理,简单可靠。






产品特点

    超低检出限
      高灵敏度XRF重金属分析仪PHECDA对土壤中所有重金属检出限都低于1.0mg/kg,对XRF难以分析的Cd检出限达到0.06mg/kg,满足检测最新《GB 15618土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准》中规定基础项目中八项重金属的限值要求,可清晰分辨基本项目中五项主要重金属铅、镉、汞、砷、铬、的风险筛选值和风险管制值。

    稳定性
      专利的光路固锁系统,光路经工厂调谐后不再产生位移,单波长激发使得仪器消除基线背景,数据重复性满足实验室标准要求。

    快速分析
      土壤样品准备简单,几分钟即可完成对土壤样品的准备,快速筛查分析时间180秒/样品,定量分析时间600秒/样品。

    宽适应性
      快速基本参数法通过精确计算消除基体与元素间谱线干扰,适应各类土壤基质样品分析。

    便携性
      无需气体真空等辅助设备,最大限度保证现场原位检测要求。