X射线荧光光谱法测定土壤和底泥样品中的氯

饶晓阳 江西省赣州市安远生态环境监测站 张君辉 江西省环境监测中心站

土壤中的氯主要来自肥料、降水、海水、含氯灌溉水，含氯地下水及含氯农药和母质等[1]。目前，测定土壤中氯元素的方法有很多，离子色谱法、分光光度法、原子吸收光度法等[2-5]。上述方法各有优劣，但均需经过较长前处理过程，且分析时所用到的大量试剂也会对环境造成二次污染。X射线荧光光谱法具有前处理简单、测量速度快、灵敏度高、多元素同时分析等优点，已广泛应用于地质、环境等领域[6-7]。本文建立了X射线荧光光谱法测定土壤中氯的定量分析方法，可用于环境土壤样品中氯元素的测定。

一、实验部分

（一）仪器和试剂

仪器：

（1）波长色散型X射线荧光光谱仪：S8 Tiger，布鲁克（北京）科技有限公司；

（2）压片机：Samptech，最大压力50吨，洛阳森谱特电气设备有限公司；

（3）分析天平：JD200-3，沈阳龙腾电子有限公司。

试剂：

（1）硼酸：优级纯，西陇科学股份有限公司；

（2）土壤和沉积物有证标准物质：GSS-22、GSD-3a，中国地质科学研究院地球物理地球化学勘查研究所；

（3）P-10气体：90%氩气+10%甲烷混合气体。

（二）样品制备

参照相关规定采集一定量的土壤或底泥样品，风干，研磨后过200目筛，于105℃下烘干。制备时，用硼酸垫底、镶边，将4-5g左右的过筛样品于压片机上，以一定压力（约35吨）压制成厚度≥7mm，直径34mm的样片，置于干燥器中备用。

（三）实验步骤

将待测样品放在仪器进样盘中，在设置好的仪器条件下进行测试，处理分析结果。

（四）仪器条件

通过试验，结合仪器推荐条件，得出氯元素的最佳测量条件如下：

分析谱线为Kα，准直器为0.46dg，分光晶体为PET，探测器为FC，滤光片无，X光管电压为30kV，电流为120mA，PHA为50-150%，谱峰的2θ为65.435°，测定时间为30s，背景的2θ为67.012°，测量时间为10s。

基体效应校正元素为Ca，谱线重叠干扰元素为Mo、Na。

二、结果与讨论

（一）校准曲线

按照与试样的制备相同的操作步骤，将20个不同质量分数的氯元素标准样品压制成薄片，依次上机测定分析，记录X射线荧光强度。以X射线荧光强度（个数/s，cps）为纵坐标，以氯元素的质量分数（mg/kg）为横坐标，建立标准曲线，得到校准曲线为y=0.02456x-0.1157，相关系数0.9999。

（二）检出限试验

按照优化的分析方法和前处理方法进行样品分析，方法检出限计算参考公式：

LLD：检出限；

S：测量灵敏度（cps/wt%）；

I背景：背景的X射线荧光强度（cps）；

t：背景的测定时间（s）

根据实验，得出土壤中氯元素的检出限为5.4 mg/kg，测定下限为16.2 mg/kg。

（三）精密度试验

用土壤和底泥的实际样品及标准样品GSS-22和GSD-3a平行测定7次，数据结果：实际样品的值为49.1～57.0mg/kg，GSS-2的测定为5611～5739mg/kg，GSD-3a的测定值为40.8～47.0mg/kg，相对标准偏差为0.7-5.7%，精密度较好。

（四）准确度试验

用土壤标准样品GSS-22和GSD-3a平行测定7次，相对误差△lgC（GBW）为2.5和0.04，所有标准样品的含量均在标准样品值的范围内，且相对误差较小。

注：△lgC（GBW）=|lgCi-lgCs|。

三、结论

本文采用压片法制样，通过仪器条件优化设置，确定了X射线荧光光谱法测定土壤和底泥样品中氯的定量分析方法。分析结果表明，X射线荧光光谱法的检出限低，方法准确度、精密度和重现性好，说明本方法能够用于检测环境土壤和底泥中的氯。