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              解決方案

              THE SOLUTION

              您的位置:首頁 > 解決方案 > 環境保護
              土壤環境中重金屬含量檢測
              2022-05-19 22:21:47   

               
              應用概述
                     近幾十年,隨著我國工業化、城市化、農業現代化的快速發展,土壤環境形勢發生極大變化,污染問題頻發,耕地土壤環境質量堪憂,對我國經濟社會發展帶來新威脅、新挑戰。
                     最新頒布的《GB 15618-2018 土壤環境質量 農用地土壤污染風險管控標準》中將土壤必測的重金屬含量規定為“風險篩選值”和“風險管控值”,這兩個值是重金屬進一步向種植物遷移量的衡量標準,有著重要意義,因此能夠清晰分辨這兩個值的分析儀器成為檢測土壤重金屬的必要條件。
                     北京安科慧生將先進的設計理念與X射線熒光光譜儀尖端技術相結合,通過對鎘元素的聚焦激發,對XRF難以分析的鎘元素的檢出限達到前所未有的0.06mg/kg水平,能夠精確檢測土壤中鎘含量限值的X射線熒光光譜儀。
                     便攜式高靈敏度X射線熒光光譜儀PHECDA系列產品能夠應對實驗室和現場對土壤重金屬分析需求,樣品處理簡單、分析速度快、精度高,是土壤重金屬檢測和篩查的利器。



              土壤環境重金屬檢測需求

                    《GB 15618-2018土壤環境質量 農用地土壤污染風險管控標準》規定了農用地土壤中鎘、汞、砷、鉛、鉻、銅、鎳、鋅等基本檢測項目,其中對鎘、汞、砷、鉛、鉻等五項重金屬規定了風險篩選值和風險管控值。

              農用地土壤重金屬風險篩選值與風險管制值表                                    單位:mg/kg

              污染物
              項目
              風險
              篩選值
              0.3 0.5 25 70 150 50 60 200
              風險
              管制值
              1.5 2.0 100 400 800
              PHECDA 檢出限 0.06 1.0 0.3 0.4 1.0 1.0 1.0 1.0














                     因此,在農用地和建設用地土壤重金屬限值分析中,能夠完整分析十一種重金屬的分析儀器成為必要選擇,且能夠準確區分“風險篩選值”和“風險管制值”。
                    安科慧生研制的便攜式高靈敏度X射線熒光光譜儀PHECDA系列,能夠分析土壤及土壤沉積物中幾十種無機元素含量,且能夠準確分辨農用地和建設用地規定重金屬的“風險篩選值”和“風險管制值”。


              土壤樣品處理

              性能數據
              • 線性
                      快速基本參數法(Fast FP)將X射線入射到檢測的各個步驟物理學現象建立數學模型,并進行大量  運算,消除基體吸收-增強效應,正確運算和扣除背景干擾,對國家土壤標準樣品中的各重金屬在寬含量區間具有出色的線性。


              • 重復性
              PHECDA-ECO對標準樣品GBW(E)070003進行重復性測試,結果如下表:
              元素 Cr Ni Co V Zn As Pb Cu Cd
              GBW(E)070003
              標準值
              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%























               
              便攜式高靈敏度X射線熒光光譜儀PHECDA系列,對土壤重金屬分析達到實驗室儀器同樣的重復性,即使含量為0.3mg/kg左右含量的鎘,RSD值達到10%,是準確檢測土壤重金屬的保證。

              • 準確性
              樣品編號 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
              實測值 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
              實測值 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
              實測值 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
              實測值 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
              實測值 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
              實測值 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
              實測值 89.96 62.53 32.31 94.35 151.35 188.89 104.36 202.84 0.38
























               
                便攜式高靈敏度X射線熒光光譜儀PHECDA-ECO,分析GBW系列標準樣品,重金屬的分析結果在誤差范圍以內,10分鐘“定量分析”模式下,具有出色的準確性。
                
              HS XRF®與ICP MS對比



                     濕法消解+ICP MS分析是土壤元素檢測的標準方法,通過實際土壤樣品與ICP MS分析結果的對比,兩者具有出色的數據一致性,PHECDA 不需要復雜的樣品處理,簡單可靠。




              方法原理


              • 硬件核心技術:單色化聚焦激發

                   X射線管入射譜經雙曲面彎晶單色化聚焦入射樣品,降低了X射線管連續散射線背景干擾,同時增加SDD探測器接受樣品元素熒光射線強度,從而提升元素特征熒光峰信噪比,提升靈敏度。






              • 軟件核心技術:快速基本參數法(Fast FP2.0®
                     采用基本參數庫和先進數學模型進行待測元素間譜線干擾校正、基體效應與元素間吸收增強效應、背景扣除等計算,采用少量定值樣品進一步校正計算偏差,提高元素定量準確性和樣品適應性。




              產品特點
                    超低檢出限
                    高靈敏度X射線熒光光譜儀PHECDA對土壤重金屬檢出限低,對XRF難以分析的Cd檢出限達到0.06mg/kg,滿足檢測最新《GB 15618土壤環境質量 農用地土壤污染風險管控標準》中規定基礎項目中八項重金屬的限量值檢測要求。

                    穩定性
                    光路固鎖系統,光路經工廠調諧后不再產生位移,單波長激發使得儀器消除基線背景,數據重復性滿足實驗室標準要求。

                  快速分析
                    土壤樣品準備簡單,幾分鐘即可完成對土壤樣品的準備,快速篩查分析時間180秒/樣品,定量分析時間600秒/樣品。

                    寬適應性
                    快速基本參數法通過精確計算消除基體與元素間譜線干擾,適應各類土壤基質樣品分析。

                    便攜性
                    無需氣體真空等輔助設備,最大限度保證現場原位檢測要求。



              參考文獻
              [1] 韓偉丹,杜禎宇,任立軍,殷惠民,劉小東,范爽.單波長激發能量色散X射線熒光光譜測定土壤樣品中鎘等元素方法性能評估[J].冶金分析,2021,41(08):22-33.DOI:10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.011328.

               
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