土壤 重金属元素的测定 能量色散X射线荧光光谱法DB61／T 1162-2018.pdf

I C S 1 3.0 6 0.5 0Z 1 8DB61陕 西 省 地 方 标 准D B 6 1/T 1 1 6 2 2 0 1 8土 壤 重 金 属 元 素 的 测 定能 量 色 散 X 射 线 荧 光 光 谱 法S o i l-D e t e r m i n a t i o n o f h e a v y m e t a l e l e m e n t s-E n e r g yd i s p e r s i v e X r a y f l u o r e s c e n c e s p e c t r o m e t r y2 0 1 8-0 8-2 7 发 布 2 0 1 8-0 9-2 7 实 施陕 西 省 质 量 技 术 监 督 局发 布D B 6 1/T 1 1 6 2 2 0 1 8I目 次前 言.I I1 范 围.12 规 范 性 引 用 文 件.13 方 法 原 理.14 设 备 与 材 料.15 测 试 方 法.16 结 果 计 算 方 法.27 影 响 测 量 结 果 的 因 素.38 测 试 报 告.4附 录 A（规 范 性 附 录）基 本 参 数 法 算 法 流 程.5附 录 B（资 料 性 附 录）测 试 结 果 报 告.6D B 6 1/T 1 1 6 2 2 0 1 8I I前 言本 标 准 按 照 G B/T 1.1 2 0 0 9 给 定 的 规 则 起 草。本 标 准 由 陕 西 省 质 量 技 术 监 督 局 提 出 并 归 口。本 标 准 起 草 单 位：陕 西 迪 泰 克 新 材 料 有 限 公 司、西 北 工 业 大 学、陕 西 省 西 咸 新 区 秦 汉 新 城 管 理 委 员会 都 市 农 业 局。本 标 准 主 要 起 草 人：查 钢 强、李 阳、汤 三 奇、南 娓 娜、盛 丽 娜。本 标 准 首 次 发 布。联 系 信 息 如 下：单 位：陕 西 迪 泰 克 新 材 料 有 限 公 司电 话：0 2 9-3 8 0 1 2 1 6 8地 址：陕 西 省 西 咸 新 区 秦 汉 新 城 周 陵 新 兴 产 业 园 区 天 工 一 路 东 段 8 号-1邮 编：7 1 2 0 3 4D B 6 1/T 1 1 6 2 2 0 1 81土 壤 重 金 属 元 素 的 测 定 能 量 色 散 X 射 线 荧 光 光 谱 法1 范 围本 标 准 规 定 了 采 用 能 量 色 散 X 射 线 荧 光 光 谱 法 测 量 土 壤 中 重 金 属 元 素 的 方 法 原 理，设 备 与 材 料，测试 方 法，结 果 计 算 方 法 等。本 标 准 适 用 于 快 速 测 定 土 壤 中 重 金 属 元 素（钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、镉、硒、汞、锑、砷、铅 等）种 类 及 含 量。2 规 范 性 引 用 文 件下 列 文 件 对 于 本 文 件 的 应 用 是 必 不 可 少 的。凡 是 注 日 期 的 引 用 文 件，仅 注 日 期 的 版 本 适 用 于 本 文 件。凡 是 不 注 日 期 的 引 用 文 件，其 最 新 版 本（包 括 所 有 的 修 改 单）适 用 于 本 文 件。G B 1 7 3 7 8.5 海 洋 监 测 规 范 第 5 部 分:沉 积 物 分 析H J/T 1 6 6 土 壤 环 境 监 测 技 术 规 范3 方 法 原 理当 土 壤 样 品 中 所 含 元 素 的 原 子 受 到 高 能 X 射 线 照 射 时，发 射 出 具 有 一 定 能 量 的 特 征 X 射 线 谱。根 据 半导 体 探 测 器 输 出 信 号 的 脉 冲 高 度 正 比 于 入 射 X 射 线 光 子 能 量 的 原 理，半 导 体 探 测 器 探 测 土 壤 样 品 的 特 征 X射 线 谱 时，多 道 分 析 器 各 通 道 同 时 计 数，可 以 实 现 多 元 素 同 时 测 量。通 过 探 测 不 同 特 征 X 射 线 能 量 位 置及 强 度 进 行 定 性 和 定 量 分 析。4 设 备 与 材 料4.1 能 量 色 散 型 便 携 式 X 射 线 荧 光 光 谱 分 析 仪。4.2 土 壤 成 分 分 析 标 准 物 质：G B W 0 7 4 0 1-G B W 0 7 4 0 8、G B W 0 7 4 2 3-G B W 0 7 4 3 0、G B W 0 7 4 4 6-G B W 0 7 4 5 7。4.3 内 径 为 3 4 m m 的 塑 料 杯。4.4 孔 径 为 0.0 7 5 m m（2 0 0 目）的 非 金 属 筛。4.5 硼 酸（H 3 B O 3）：分 析 纯。5 测 试 方 法5.1 仪 器 的 校 核5.1.1 依 次 测 定 浓 度 为 满 量 程 的 2 0%，5 0%和 8 0%的 标 准 土 壤 样 品。记 录 标 准 样 品 每 种 指 标（T i、V 等1 5 种 金 属 指 标）通 入 仪 器 后 的 稳 定 显 示 值，每 种 浓 度 连 续 重 复 测 量 5 次，计 算 相 对 误 差，相 对 误 差 小于 等 于 1 5%。5.1.2 通 入 浓 度 约 为 满 量 程 的 5 0%的 标 准 土 壤 样 品，稳 定 后 记 录 仪 器 显 示 值，重 复 上 述 测 量 不 低 于 7次，计 算 测 量 的 相 对 标 准 偏 差，相 对 标 准 偏 差 小 于 等 于 1 0%。D B 6 1/T 1 1 6 2 2 0 1 825.2 样 品5.2.1 采 集采 样 点 位 的 布 设 和 采 样 方 法 按 照 H J/T 1 6 6 执 行，样 品 的 风 干 按 照 H J/T 1 6 6 及 G B 1 7 3 7 8.5 进 行。5.2.2 试 样 制 备将 采 集 的 土 样 风 干，过 2 0 0 目 筛 子，压 紧，被 测 土 样 表 面 平 整，试 样 均 匀 性 和 粒 度 与 标 准 样 保 持 一致。5.3 测 试 要 求5.3.1 每 个 样 品 测 试 不 得 少 于 三 次。5.3.2 对 于 土 样 元 素 含 量 不 均 匀 的 样 品，应 采 取 多 点 测 试，选 取 测 试 点 不 得 少 于 三 点。5.3.3 测 量 值 取 各 测 量 结 果 的 平 均 值。5.3.4 每 次 的 测 试 条 件 要 和 标 定 标 准 物 质 曲 线 时 的 测 试 条 件 保 持 一 致。6 结 果 计 算 方 法6.1 测 定 土 壤 成 分 分 析 标 准 物 质（G B W 0 7 4 0 1-G B W 0 7 4 0 8、G B W 0 7 4 2 3-G B W 0 7 4 3 0、G B W 0 7 4 4 6-G B W 0 7 4 5 7 共2 8 种 标 样），根 据 其 各 元 素 含 量 值 及 强 度 值 建 立 标 准 曲 线。6.2 基 本 参 数 法 的 计 算 过 程 中 测 量 强 度 向 含 量 的 转 换 是 基 于 每 个 元 素 的 百 分 含 量 等 于 分 析 线 的 相 对 强度，所 有 相 对 强 度 的 总 和 等 于 百 分 含 量 的 总 和。采 用 迭 代 法 多 次 逼 近 求 解 含 量。6.3 待 测 元 素 特 征 谱 线 会 受 到 样 品 中 其 它 元 素 干 扰。可 通 过 基 本 参 数 法 进 行 准 确 的 计 算 处 理，消 除 这种 干 扰 效 应。6.4 应 按 照 图 A.1 所 示 的 算 法 流 程，主 要 计 算 步 骤 如 下：a)测 量 土 样 被 激 发 后 产 生 的 X 射 线 荧 光 特 征 峰 强 度，再 根 据 公 式（1）将 测 量 强 度 转 换 为 理 论 强度，即：Mi i iI K Y.(1)式 中：iY 某 元 素 i 的 理 论 强 度，单 位 为 c p s；iK 比 例 系 数，初 始 可 设 定 为 不 为 0 的 固 定 值；M iI 某 元 素 i 的 测 量 强 度，单 位 为 c p s。b)根 据 公 式（2）计 算 i 元 素 的 最 初 含 量，即：pur ei i)(iI Y W 0.(2)式 中：)(iW0 某 元 素 i 的 最 初 含 量，单 位 为 p p m；iY 某 元 素 i 的 理 论 强 度，单 位 为 c p s；D B 6 1/T 1 1 6 2 2 0 1 83pur eiI 纯 物 质 i 的 理 论 强 度，单 位 c p s。c)根 据 公 式（3）将 i 元 素 的 含 量 归 一 化，即：)n(j)n(i)n(iW W W.(3)式 中：)n(iW 某 元 素 i 第 n 次 逐 次 近 似 的 含 量，单 位 为 p p m；)n(jW 包 含 i 元 素 的 所 有 元 素 含 量 之 和，单 位 为 p p m。d)根 据 某 元 素 i 第 n 次 逐 次 近 似 的 含 量)n(iW，由 公 式（4）计 算 i 元 素 的 第 n+1 次 逐 次 近 似 的 含量，即：)()()1(nini iniX W Y W.(4)式 中：)n(iW1 某 元 素 i 第 n+1 次 逐 次 近 似 的 含 量，单 位 为 p p m；iY 某 元 素 i 的 理 论 强 度，单 位 为 c p s；)n(iW 某 元 素 i 第 n 次 逐 次 近 似 的 含 量，单 位 为 p p m；)n(iX 第 n 次 i 元 素 谱 线 的 理 论 强 度，其 值 为 i 元 素 一 次 激 发 荧 光 X 射 线 强 度 与 二 次 激 发 荧光 X 射 线 强 度 之 和。e)根 据 公 式（5）判 断 i 元 素 含 量 的 收 敛 性，重 复 c）、d）过 程，直 到 满 足 公 式（5）为 止，则)n(iW1 为 i 元 素 经 过 基 本 参 数 法 校 正 后 的 强 度，即：i)n(i)n(i)n(iQ W W W 1.(5)式 中：)n(iW1 某 元 素 i 第 n+1 次 逐 次 近 似 的 含 量，单 位 为 p p m；)n(iW 某 元 素 i 第 n 次 逐 次 近 似 的 含 量，单 位 为 p p m；iQ 某 元 素 i 的 收 敛 系 数，可 综 合 考 虑 测 试 精 度 和 时 间 后 赋 予 其 值。7 影 响 测 量 结 果 的 因 素影 响 测 量 结 果 的 因 素 包 括：a)被 测 土 样 与 标 准 物 质 所 含 元 素 组 成 和 含 量 有 较 大 的 差 异；D B 6 1/T 1 1 6 2 2 0 1 84b)被 测 土 样 的 表 面 不 平 整；c)测 量 时 间；d)样 品 测 量 的 面 积；e)被 测 样 品 的 均 匀 程 度。8 测 试 报 告测 试 报 告 格 式 参 见 附 录 B。D B 6 1/T 1 1 6 2 2 0 1 85A A附 录 A（规 范 性 附 录）基 本 参 数 法 算 法 流 程A.1 基 本 参 数 法 算 法 流 程基 本 参 数 法 算 法 流 程 见 图 A.1。测量强度变换测量强度算出第一次含量算出理论 X 射线强度含量归一化算出含量收敛判断输出结果YN图 1 基 本 参 数 法 算 法 流 程 图D B 6 1/T 1 1 6 2 2 0 1 86B B附 录 B（资 料 性 附 录）测 试 结 果 报 告_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _检 测 报 告1 样 品 信 息样 品 名 称 编 号收 样 日 期 测 试 时 间样 品 描 述备 注2 测 试 条 件测 试 仪 器检 测 依 据3 测 试 结 果测 试 结 果元 素 种 类第 一 次（m g/K g）第 二 次（m g/K g）第 三 次（m g/K g）平 均 值（m g/K g）钛（T i）钒（V）铬（C r）锰（M n）铁（F e）钴（C o）镍（N i）铜（C u）锌（Z n）镉（C d）硒（S e）汞（H g）锑（S b）砷（A s）铅（P b）测 试 员：审 核：批 准：