应用PXRF与ICP-OES法测定土壤中锰的比对研究.pdf

第 卷第 期 年 月环境科学与管理 收收稿稿日日期期:作作者者简简介介:刘刘畅畅()男男 大大学学本本科科 工工程程师师 主主要要从从事事生生态态环环境境监监测测分分析析研研究究工工作作 文文章章编编号号:()应应用用 与与 法法测测定定土土壤壤中中锰锰的的比比对对研研究究刘刘畅畅 胡胡骏骏翔翔 苑苑芷芷茜茜 (.辽辽宁宁省省生生态态环环境境监监测测中中心心 辽辽宁宁 沈沈阳阳 .辽辽宁宁省省环环境境监监测测技技术术重重点点实实验验室室 辽辽宁宁 沈沈阳阳 )摘摘 要要:当当前前测测定定土土壤壤中中锰锰的的国国标标方方法法为为碱碱熔熔 电电感感耦耦合合等等离离子子体体发发射射光光谱谱法法(法法)准准确确度度高高但但时时效效性性差差 且且易易二二次次污污染染 采采用用 法法与与便便携携式式 射射线线荧荧光光光光谱谱法法(法法)测测定定土土壤壤中中的的锰锰 通通过过比比对对两两种种方方法法的的差差异异 分分析析土土壤壤应应急急监监测测应应用用 法法测测定定土土壤壤中中锰锰的的可可行行性性 实实验验结结果果表表明明 两两种种方方法法的的检检出出限限、精精密密度度和和正正确确度度均均满满足足规规范范要要求求 且且在在精精密密度度上上无无论论是是标标准准样样品品还还是是实实际际样样品品测测定定 法法均均优优于于 法法 因因此此 在在土土壤壤初初步步监监测测及及应应急急监监测测中中应应用用 法法测测定定土土壤壤中中的的锰锰对对缩缩短短时时效效性性具具有有重重要要意意义义 关关键键词词:法法 土土壤壤 锰锰中中图图分分类类号号:文文献献标标志志码码:(.):().().:前前言言锰锰是是植植物物生生长长必必需需的的微微量量元元素素之之一一 它它在在植植物物体体中中直直接接参参与与光光合合作作用用 并并起起到到多多方方面面的的作作用用 土土壤壤中中锰锰的的含含量量过过高高不不但但影影响响到到食食品品安安全全 对对人人体体健健康康造造成成风风险险 还还会会对对生生态态系系统统造造成成危危害害 土土壤壤重重金金属属的的快快速速测测定定对对土土壤壤环环境境调调查查、风风险险评评估估及及修修复复都都至至关关重重要要 是是形形成成土土壤壤环环境境监监测测能能力力的的重重要要环环节节 目目前前 现现行行土土壤壤中中锰锰的的监监测测分分析析标标准准方方法法为为 法法及及原原子子吸吸收收法法 两两种种方方法法均均需需要要对对土土壤壤样样品品进进行行繁繁琐琐的的前前处处理理 且且需需要要使使用用较较多多的的分分析析试试剂剂和和器器材材 不不仅仅时时效效性性差差 分分析析过过程程中中产产生生的的二二次次污污染染物物对对分分析析人人员员也也有有极极大大的的伤伤害害 法法作作为为一一种种非非破破坏坏性性可可以以实实现现原原位位监监测测的的分分析析方方法法 不不仅仅可可以以实实现现高高效效监监测测分分析析 还还可可以以减减少少二二次次污污染染 但但无无相相应应标标准准方方法法支支撑撑 文文章章采采用用 法法和和 法法对对土土壤壤中中的的锰锰进进行行测测定定 通通过过比比对对检检出出限限、精精密密度度、正正确确度度等等结结果果 分分析析两两种种方方法法测测定定的的差差异异 为为土土壤壤监监测测第 卷第 期 年 月刘畅等应用 与 法测定土壤中锰的比对研究 中中应应用用 法法测测定定锰锰提提供供依依据据 为为实实现现土土壤壤监监测测及及土土壤壤应应急急监监测测中中锰锰的的快快速速有有效效监监测测、缩缩短短时时效效性性提提供供了了可可行行性性支支撑撑 实实验验部部分分.样样品品来来源源从从辽辽宁宁省省内内国国家家土土壤壤监监测测网网基基础础点点位位及及风风险险监监控控点点位位中中随随机机抽抽取取 个个点点位位样样品品制制备备为为实实际际样样品品 选选取取 个个土土壤壤国国家家标标准准物物质质和和 个个沉沉积积物物国国家家标标准准物物质质 为为 标标 准准 样样 品品 其其 中中 土土 壤壤 国国 家家 标标 准准 物物 质质:/(/)、/(/)沉沉积积物物国国家家标标准准物物质质:/(/)、/(/).主主要要仪仪器器.设设备备采采用用支支持持手手持持和和支支架架两两种种模模式式的的 (美美国国 公公司司)支支架架模模式式下下配配有有易易于于携携带带的的测测试试台台和和样样品品杯杯自自旋旋装装置置 所所有有样样品品制制备备及及测测量量均均采采用用支支架架模模式式 以以保保障障测测定定结结果果更更为为精精准准 .设设备备 型型(美美国国 公公司司)电电感感耦耦合合等等离离子子体体发发射射光光谱谱仪仪(波波长长 .功功率率 冷冷却却气气 /载载气气 /辅辅助助气气 /积积分分时时间间 内内标标铑铑波波长长 .)型型马马弗弗炉炉 .实实验验方方法法.样样品品采采集集土土壤壤实实际际样样品品按按照照 土土壤壤环环境境监监测测技技术术规规范范(/)进进行行采采集集和和保保存存 即即采采集集 表表层层土土壤壤装装入入材材质质为为聚聚四四氟氟乙乙烯烯的的密密封封袋袋中中 保保存存 .样样品品制制备备与与分分析析 法法测测定定样样品品时时 用用样样品品杯杯装装样样品品 样样品品装装满满样样品品杯杯到到内内环环以以下下部部分分 压压实实抹抹平平至至与与内内环环齐齐平平(样样品品匙匙)于于样样品品杯杯顶顶部部放放一一张张 聚聚丙丙烯烯薄薄膜膜 再再放放一一个个双双头头开开口口环环(小小号号)均均匀匀地地向向下下压压开开口口环环使使其其套套在在样样品品杯杯上上 向向外外拉拉并并撕撕下下膜膜的的白白色色边边框框 将将调调节节仪仪器器至至最最佳佳工工作作条条件件开开始始进进行行测测定定 法法测测定定土土样样品品时时 样样品品制制备备及及分分析析均均按按照照 土土壤壤和和沉沉积积物物 种种元元素素的的测测定定 碱碱熔熔 电电感感耦耦合合等等离离子子体体发发生生光光谱谱法法()进进行行处处理理 即即将将采采集集的的实实际际样样品品混混匀匀后后用用四四分分法法缩缩分分 经经风风干干、磨磨碎碎 制制备备成成 样样品品待待测测 制制备备过过程程中中均均采采用用玛玛瑙瑙用用具具 标标准准样样品品和和实实际际样样品品均均使使用用碳碳酸酸钠钠、四四硼硼酸酸锂锂和和偏偏硼硼酸酸锂锂作作为为熔熔剂剂 置置于于马马弗弗炉炉中中 熔熔融融后后使使用用硝硝酸酸 盐盐酸酸溶溶液液溶溶解解、定定容容 按按照照仪仪器器使使用用说说明明书书调调节节仪仪器器至至最最佳佳工工作作条条件件进进行行测测定定 结结果果与与讨讨论论.检检出出限限比比对对分分析析根根据据 环环境境监监测测 分分析析方方法法标标准准制制修修订订技技术术导导则则()附附录录 按按照照样样品品分分析析的的全全部部步步骤骤对对低低浓浓度度空空白白加加标标样样品品进进行行了了 次次平平行行测测定定 计计算算 法法测测定定的的检检出出限限 结结果果见见表表 表表 碱碱熔熔 电电感感耦耦合合等等离离子子体体发发射射光光谱谱法法测测定定锰锰的的检检出出限限和和测测定定下下限限结结果果 /平平行行样样品品编编号号测测定定结结果果平平行行样样品品编编号号测测定定结结果果 .平平均均值值(/)值值./.检检出出限限(/)测测定定下下限限(/)按按照照同同样样方方法法对对低低浓浓度度空空白白加加标标样样品品进进行行 次次平平行行测测定定 计计算算 法法测测定定的的检检出出限限 结结果果见见表表 第 卷第 期 年 月刘畅等应用 与 法测定土壤中锰的比对研究 表表 便便携携式式 射射线线荧荧光光光光谱谱法法测测定定锰锰的的检检出出限限和和测测定定下下限限结结果果 /平平行行样样品品编编号号测测定定结结果果平平行行样样品品编编号号测测定定结结果果 .平平均均值值(/).值值./.检检出出限限(/)测测定定下下限限(/)由由以以上上结结果果可可见见 应应用用 法法测测定定的的检检出出限限为为 /测测定定下下限限为为 /应应用用 法法测测定定的的检检出出限限为为 /测测定定下下限限为为 /两两种种方方法法的的检检出出限限均均小小于于农农用用地地土土壤壤污污染染风风险险筛筛选选值值及及管管制制值值()能能够够满满足足土土壤壤中中锰锰测测定定的的需需求求 .精精密密度度比比对对分分析析分分别别用用 法法和和 法法分分别别对对标标准准样样品品(即即 个个不不同同浓浓度度的的土土壤壤国国家家标标准准物物质质和和 个个不不同同浓浓度度的的沉沉积积物物国国家家标标准准物物质质)进进行行测测定定 测测定定结结果果见见表表 结结果果表表明明 两两种种方方法法测测定定值值的的相相对对标标准准偏偏差差()均均 在在质质量量控控制制要要求求允允许许的的误误差差范范围围内内 不不同同浓浓度度的的土土壤壤和和沉沉积积物物国国家家标标准准物物质质测测定定值值的的重重现现性性均均以以 法法为为最最佳佳 表表 两两种种方方法法测测定定锰锰的的精精密密度度比比对对样样品品方方法法测测定定结结果果()平平均均值值()()碱碱熔熔 电电感感耦耦合合等等离离子子体体发发射射光光谱谱法法 .便便携携式式 射射线线荧荧光光光光谱谱法法 碱碱熔熔 电电感感耦耦合合等等离离子子体体发发射射光光谱谱法法 .便便携携式式 射射线线荧荧光光光光谱谱法法 .碱碱熔熔 电电感感耦耦合合等等离离子子体体发发射射光光谱谱法法 .便便携携式式 射射线线荧荧光光光光谱谱法法 .碱碱熔熔 电电感感耦耦合合等等离离子子体体发发射射光光谱谱法法 .便便携携式式 射射线线荧荧光光光光谱谱法法 .正正确确度度比比对对分分析析采采用用 法法和和 法法分分别别对对标标准准样样品品(即即锰锰含含量量为为 /、/的的土土壤壤国国家家标标准准物物质质和和铜铜含含量量为为 /、/的的沉沉积积物物国国家家标标准准物物质质)进进行行测测定定 每每个个样样品品平平行行测测定定 次次 对对照照保保证证值值 计计算算样样第 卷第 期 年 月刘畅等应用 与 法测定土壤中锰的比对研究 品品的的相相对对误误差差 进进行行正正确确度度比比对对 (见见表表 )表表 两两种种方方法法测测定定锰锰的的正正确确度度比比对对样样品品保保证证值值()方方法法测测定定平平均均值值()()碱碱熔熔 电电感感耦耦合合等等离离子子体体发发射射光光谱谱法法 便便携携式式 射射线线荧荧光光光光谱谱法法 碱碱熔熔 电电感感耦耦合合等等离离子子体体发发射射光光谱谱法法 便便携携式式 射射线线荧荧光光光光谱谱法法 .碱碱熔熔 电电感感耦耦合合等等离离子子体体发发射射光光谱谱法法 .便便携携式式 射射线线荧荧光光光光谱谱法法 .碱碱熔熔 电电感感耦耦合合等等离离子子体体发发射射光光谱谱法法 便便携携式式 射射线线荧荧光光光光谱谱法法 由由以以上上结结果果表表明明 不不同同浓浓度度的的国国家家标标准准物物质质 采采用用 法法和和 法法测测定定的的相相对对误误差差()均均在在允允许许误误差差范范围围内内 用用 法法测测定定的的测测定定值值与与中中位位值值更更为为接接近近 表表 两两种种方方法法测测定定实实际际样样品品中中的的锰锰的的比比对对样样品品方方法法测测定定结结果果()平平均均值值()()碱碱熔熔 电电感感耦耦合合等等离离子子体体发发射射光光谱谱法法 .便便携携式式 射射线线荧荧光光光光谱谱法法 .碱碱熔熔 电电感感耦耦合合等等离离子子体体发发射射光光谱谱法法 便便携携式式 射射线线荧荧光光光光谱谱法法 碱碱熔熔 电电感感耦耦合合等等离离子子体体发发射射光光谱谱法法 .便便携携式式 射射线线荧荧光光光光谱谱法法 .碱碱熔熔 电电感感耦耦合合等等离离子子体体发发射射光光谱谱法法 便便携携式式 射射线线荧荧光光光光谱谱法法 .实实际际样样品品测测定定比比对对分分析析将将制制备备好好的的 个个实实际际样样品品分分别别用用 法法和和 法法进进行行测测定定 测测定定结结果果见见表表 由由以以上上结结果果表表明明 应应用用 法法和和 法法测测定定的的测测定定值值的的相相对对标标准准偏偏差差()均均 在在质质量量控控制制的的要要求求允允许许误误差差范范围围内内 不不同同浓浓度度实实际际样样第 卷第 期 年 月刘畅等应用 与 法测定土壤中锰的比对研究 品品测测定定值值的的重重现现性性均均以以 法法为为最最佳佳 讨讨论论采采用用 法法和和 法法测测定定土土壤壤中中的的锰锰 两两种种方方法法无无论论是是检检出出限限、精精密密度度 还还是是正正确确度度均均满满足足规规范范要要求求 应应用用 法法测测定定国国家家标标准准物物质质的的测测定定值值更更接接近近中中位位值值 应应用用 法法测测定定国国家家标标准准物物质质和和实实际际样样品品的的精精密密度度均均优优于于 法法 可可能能是是因因为为 法法测测定定为为实实验验室室方方法法 所所以以测测定定值值更更为为准准确确 但但 法法的的测测定定步步骤骤更更少少 且且不不需需要要对对样样品品进进行行消消解解 降降低低了了引引入入污污染染的的可可能能性性 因因此此可可以以获获得得更更好好的的精精密密度度 同同时时 应应用用 法法测测定定在在分分析析过过程程中中不不需需使使用用酸酸试试剂剂和和产产生生高高温温的的仪仪器器设设备备 既既能能减减少少对对实实验验人人员员的的身身体体损损害害 也也极极大大的的降降低低了了污污染染废废物物的的产产生生 结结论论综综上上 应应用用 法法测测定定土土壤壤中中的的锰锰 既既能能满满足足各各项项规规范范要要求求 又又能能减减少少对对实实验验人人员员及及环环境境的的危危害害 还还能能在在初初步步监监测测中中快快速速确确定定污污染染程程度度 极极大大的的缩缩短短了了污污染染管管控控的的时时效效性性 对对支支撑撑应应急急管管理理具具有有重重要要意意义义 参参考考文文献献:吴吴旺旺喜喜 金金泽泽祥祥 刘刘汉汉东东 等等.土土壤壤中中锰锰的的形形态态分分析析方方法法研研究究 .理理化化检检验验(化化学学分分册册)():.陈陈远远其其 陈陈章章 李李志志贤贤 等等.锰锰污污染染土土壤壤修修复复研研究究现现状状与与展展望望 .生生态态环环境境学学报报 ():.王王允允雨雨.电电解解锰锰业业硒硒及及重重金金属属污污染染对对人人体体健健康康风风险险研研究究 .淮淮南南:安安徽徽理理工工大大学学 .朱朱梦梦杰杰.便便携携式式 测测定定仪仪在在土土壤壤检检测测中中的的应应用用及及其其影影响响因因素素 .中中国国环环境境监监测测 ():.陈陈春春霏霏 洪洪欣欣 王王晓晓飞飞 等等.射射线线荧荧光光光光谱谱法法测测定定土土壤壤和和沉沉积积物物中中的的锰锰 .岩岩矿矿测测试试 ():.刘刘畅畅 苑苑芷芷茜茜 薛薛荔荔栋栋 等等.与与 测测定定 .中中重重金金属属含含量量的的对对比比分分析析 .环环境境科科学学与与技技术术 ():/.土土壤壤环环境境监监测测技技术术规规范范 .北北京京:中中国国环环境境保保护护部部 .土土壤壤和和沉沉积积物物 种种元元素素的的测测定定 碱碱熔熔 电电感感耦耦合合等等离离子子体体发发生生光光谱谱法法 .北北京京:中中国国生生态态环环境境部部 .环环境境监监测测分分析析方方法法标标准准制制修修订订技技术术导导则则 .北北京京:中中国国环环境境保保护护部部 .土土壤壤环环境境质质量量 农农用用地地土土壤壤污污染染风风险险管管控控标标准准 .北北京京:中中国国环环境境保保护护部部 .投投 稿稿 须须 知知、本本刊刊优优先先并并注注重重发发表表国国家家各各级级科科研研课课题题成成果果及及各各种种基基金金项项目目资资金金文文章章 基基金金项项目目名名称称应应按按照照国国家家有有关关部部门门规规定定的的正正式式名名称称填填写写 并并注注明明项项目目编编号号 、投投稿稿请请用用 软软件件横横排排格格式式撰撰写写 以以“附附件件”方方式式发发至至本本刊刊电电子子邮邮箱箱内内 请请在在文文章章后后注注明明作作者者的的联联系系地地址址、邮邮政政编编码码、电电话话及及手手机机号号码码、电电子子邮邮箱箱 以以便便本本刊刊与与作作者者在在第第一一时时间间取取得得联联系系