X射线荧光光谱法测定土壤样品中的溴

张君辉

(江西省环境监测中心站，江西 南昌 330039)

溴具有较活泼的化学性质，易与其他元素及有机物形成多种形式的化合物和络合物，且由于这些生成物大多数在很宽的pH范围内具有可溶性，使之易以多种形式参与地球化学迁移，属强流失型元素[1]。土壤中溴对生物的影响，以及通过食物链对人的影响，已逐渐受到关注。有研究表明，多种癌症的产生和发展与土壤环境中的溴元素含量有关[2]。目前，测定土壤中溴的方法有伏安法、离子色谱法、离子选择电极法、分光光度法、发射光谱法等[3-5]。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[6-8]。本文建立了波长色散型X射线荧光光谱法测定土壤中溴的定量分析方法，可用于环境土壤样品中溴元素的测定。

1 实验部分

1.1 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)土壤有证标准物质：GSS-4、GSS-34，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。

1.2 样品制备

参照相关规定采集一定量的土壤样品，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5g左右的过筛样品放置于压片机上，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。

1.3 仪器条件

通过试验，结合仪器推荐条件，得出溴元素的最佳测量条件，详见表1，基体效应校正元素和谱线重叠校正元素见表2。

表1 仪器分析条件

表2 基体效应校正元素和谱线重叠校正元素

2 结果与讨论

2.1 校准曲线

按照与试样的制备相同的操作步骤，将20个不同质量分数的溴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，以溴元素的质量分数(mg/kg)为横坐标，建立标准曲线见图1，结果见表3。

图1 溴元素校正曲线

表3 校准曲线结果

2.2 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%)，即含量每变化1%引起的X射线荧光强度的变化，也即工作曲线的斜率；

I背景：背景的X射线荧光强度(cps)；

t：背景的测定时间(s)

检出限计算结果如表4。

表4 检出限计算结果 mg/kg

2.3 精密度试验

用土壤实际样品和标准样品GSS-4和GSS-34平行测定7次，数据结果如表5，相对标准偏差为1.6-6.7%，精密度较好。

表5 精密度测定结果 mg/kg

2.4 准确度试验

用土壤标准样品GSS-4和GSS-34平行测定7次，数据结果如表6，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。

表6 准确度测定结果 mg/kg

3 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样品中溴的定量分析方法。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土壤环境中的溴。