江苏省徐州环境监测中心221000
摘要：经济在快速的发展，社会在不断的进步，土壤砷污染是当今全球十分严重的环境与健康问题之一。土壤砷形态及生物有效性研究是开展污染诊断、评估环境健康风险及开展砷污染土壤修复的重要依据。土壤中砷的检测方法主要有原子荧光光谱法（AFS）、电感耦合等离子体光谱法（ICP-AES）及X射线荧光光谱法（XRF）等，本文通过对原子荧光光谱法及X射线荧光光谱法比对研究，系统地比较其方法的差异性，以期对土壤砷检测方法的选择提供参考。
关键词：土壤；原子荧光光谱法；X射线荧光光谱法；砷
引言
土壤是农产品质量安全的重要保障。土壤一旦受到污染,特别是受到重金属或有机农药的污染,其污染物是很难消除的。所以,对土壤尤其是种植土壤中砷含量的研究尤其重要。[1]为了维护生态平衡，保障人们身体健康，国家颁布了《土壤环境质量标准》，规定土壤中砷的三级标准含量必须低于30mg/kg。随着社会进步以及人们环保意识的增强，土壤环境对人体健康的影响已越来越受到人们的关注。[2]
1试验部分
1.1仪器与试剂（分析时均使用符合国家标准的优级纯化学试剂）
原子荧光光谱仪（瑞丽AF-630A）；波长色散型X射线荧光光谱仪（ 赛默飞 ARL Perform’X）；粉末压片机：最大压力40吨；氩气：纯度不低于99.99%；氩气-甲烷气： P10气体；实验用水：电阻率≥18MΩ.cm；硝酸ρ（HNO3）=1.42g/mL；盐酸ρ（HCl）=1.19g/mL；标准溶液：砷标准溶液100mg/L（购买市售有证标准溶液）；标准样品：土壤、水系沉积物（购买市售有证标准物质）。
2仪器的工作原理及工作条件
2.1原子荧光光谱仪
2.1.1方法原理 样品中的砷经加热消解后，加入硫脲使五价砷还原为三价砷，再加入硼氢化钾将其还原为砷化氢，由氩气导入石英原子化器进行原子化成为原子态砷，在特制砷空心阴极灯的发射光激发下产生原子荧光，产生的荧光强度与试样中被测元素含量成正比，与标准系列比较，求得样品中砷的含量。
2.1.2试样的制备 称取 0.2 g～1.0 g（精确至 0. 2mg）经风干、研磨至粒径小于 0.149 mm（100 目） 的土壤样品于 50 ml 具塞比色管中，加少许水润湿样品，加入 10 ml（1+1）王水，加塞后摇匀于沸水浴中消解 2 h，中间摇动几次，取出冷却，用水稀释至刻度，摇匀后放置。吸取一定量的消解试液于50 ml比色管中，加3 ml盐酸、5 ml硫脲溶液（5%）、 5 ml 抗坏血酸溶液（5%），用水稀释至刻度，摇匀放置，取上清液待测。同时做空白试验。
2.1.3标准曲线 分别准确吸取 0.00，0.50，1.00，1.50，2.00，4.00 ml 砷标准工作溶液（1.0μg/ml）置于 6 个 50 ml 容量瓶中，分别加入 5 ml 盐酸、 5 ml 硫脲溶液（5%）、 5 ml 抗坏血酸 溶液（5%），然后用水稀释至刻度，摇匀，即得含砷量分别为 0.00，10.0，20.0，30.0， 40.0，80.0 ng/ml 的标准系列溶液。
2.1.4测定 将仪器调至最佳工作条件，在还原剂[1%硼氢化钾（KBH4）+0.2%氢氧化钾（KOH）溶液]和载液[（1+9）盐酸溶液]的带动下，测定标准系列各点的荧光强度（校准曲线是减去标准空白后的荧光强度对浓度绘制的校准曲线）， 然后测定样品空白、试样的荧光强度。
2.2 X射线荧光光谱仪
2.2.1方法原理 土壤或沉积物样品经过衬垫压片后，试样中的原子受到适当的高能辐射激发后，放射出该原子所具有的特征X射线，其强度大小与试样中该元素的质量分数成正比。通过测量特征X射线的强度来定量分析试样中各元素的质量分数。
2.2.2试样的制备 用硼酸 垫底、镶边或塑料环镶边，将5g左右过筛样品于压片机上以一定压力压制成≥7 mm厚度的薄片。根据压力机及镶边材质确定压力及停留时间。
2.2.3校准曲线 按照与试样的制备相同操作步骤，将至少20个不同质量分数元素的标准样品压制成薄片，在仪器最佳工作条件下，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(kcps) 为纵坐标，以对应各元素(或氧化物)的质量分数(mg/kg 或百分数)为横坐标，建立校准曲线。
2.2.4测定 参照仪器操作程序建立测量方法。待测试样按照与建立校准曲线相同的条件进行测定，记录X射线荧光强度。
2.3标准样品分析对比
3结语
根据标准样品测定结果分析，原子荧光法和X射线荧光光谱法测定土壤中砷均具有准确度高,精密度好的特点,两种方法的检测结果无显著性差异。原子荧光光谱法前处理较为复杂繁琐,需要使用大量的酸进行样品消解，前处理耗时长，严重影响分析效率。X射线荧光谱法因去除了样品预处理中消解步骤,只需压制成一定规格的薄片即可进行测定,对样品无污染、无破坏性，且可同时快速检测多种元素，操作更为简便。
参考文献
[1]白俊波 郭文锦- 《智能城市》2016年5期
[2]张宇，念娟妮，刘敏，薛婷。土壤中砷含量的测定方法研究《安徽农学通报》 2016年第11期
[2]赵爱华. 土壤中金属砷的检测技术研究[J]. 中国资源综合利用, 2018.
[3]刘江斌, 党亮, 殷桃刚, et al. 粉末压片—X射线荧光光谱法测定土壤中的铜铅锌砷锑钴铬镍等重金属元素[J]. 分析测试技术与仪器, 2015(1):42-46.
论文作者:靳松
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第09期
论文发表时间:2019/9/29
标签：荧光论文; 土壤论文; 射线论文; 原子论文; 样品论文; 溶液论文; 试样论文; 《科学与技术》2019年第09期论文;