[發(fā)明專利]便攜式X射線熒光光譜法重金屬檢測(cè)種類判斷方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710011831.2
• 申請(qǐng)日: 2017-01-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106706691A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 冉景;詹茂華;程寒飛;李明;項(xiàng)萌;朱巧紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中冶華天工程技術(shù)有限公司;中冶華天（安徽）節(jié)能環(huán)保研究院有限公司
• 主分類號(hào): G01N23/223
• 分類號(hào): G01N23/223
• 代理公司: 北京中偉智信專利商標(biāo)代理事務(wù)所11325
• 代理人: 張岱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)與環(huán)境領(lǐng)域，特別是涉及一種土壤重金屬含量快速檢測(cè)數(shù)據(jù)的評(píng)價(jià)方法。

背景技術(shù)

土壤是經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，關(guān)系人民群眾身體健康和生態(tài)文明建設(shè)。重金屬是土壤主要的污染物，因其毒性、不可生物降解和持久性，重金屬的危害廣為人知。重金屬還可通過(guò)植物吸收進(jìn)入食物鏈，從而危害人類健康。因此，對(duì)土壤重金屬進(jìn)行快速有效檢測(cè)，對(duì)于及時(shí)了解土地污染狀況，評(píng)價(jià)修復(fù)效果和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等具有重要意義。

然而，傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)土壤重金屬檢測(cè)分析方法如原子吸收(AAS)、原子熒光(AFS)、等離子體發(fā)射光譜(ICP-OES)等雖準(zhǔn)確度高、精確度好，但樣品前處理繁瑣、耗時(shí)費(fèi)力，且強(qiáng)酸消解過(guò)程存在一定的危險(xiǎn)性以及污染的可能性，一般只用于實(shí)驗(yàn)室分析。傳統(tǒng)檢測(cè)方法的上述缺點(diǎn)限制了大規(guī)模土壤監(jiān)測(cè)工作的開(kāi)展，無(wú)法做到快速、實(shí)時(shí)的土壤參數(shù)動(dòng)態(tài)監(jiān)控。與之相比，X射線熒光光譜法(XRF)具有快速、準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)有效和原位實(shí)時(shí)檢測(cè)等諸多優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于合金、塑料等物質(zhì)的重金屬含量測(cè)定。

針對(duì)XRF在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用，特別是對(duì)土壤的檢測(cè)，眾多學(xué)者進(jìn)行了研究，美國(guó)EPA也制定了使用XRF原位測(cè)定土壤和沉積物中元素含量的標(biāo)準(zhǔn)方法，規(guī)定了儀器的使用范圍和方法。通過(guò)對(duì)儀器的小型化，便攜式X射線熒光光譜法(PXRF)檢測(cè)在土壤中重金屬污染監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用正方興未艾，但方法手段尚不完善。土壤相對(duì)于合金、塑料等待測(cè)對(duì)象，樣品組成更加復(fù)雜，樣品的物理狀態(tài)以及除分析元素以外的元素構(gòu)成的基體對(duì)測(cè)量存在巨大干擾。在實(shí)際研究和工程項(xiàng)目中，PXRF已直接用于土壤重金屬的測(cè)定，但是對(duì)于檢測(cè)結(jié)果中重金屬檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性(即，使用PXRF直接對(duì)某一地區(qū)土壤重金屬檢測(cè)時(shí)，得到的何種重金屬的檢測(cè)數(shù)據(jù)是準(zhǔn)確的、能使用PXRF直接進(jìn)行檢測(cè))尚無(wú)完整、規(guī)范的判定方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種判定何種重金屬能被PXRF直接測(cè)定的便攜式X射線熒光光譜重金屬檢測(cè)種類判斷方法。

為達(dá)到上述目的，一種便攜式X射線熒光光譜法重金屬檢測(cè)種類判斷方法，包括以下步驟：

步驟(1)：分別用便攜式X射線熒光光譜法和標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定土壤中的重金屬含量獲得快速測(cè)定值以及標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定值；

步驟(2)：根據(jù)步驟(1)中所獲得的重金屬含量快速測(cè)定值以及標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定值計(jì)算評(píng)價(jià)參數(shù)，若計(jì)算得到的評(píng)價(jià)參數(shù)在預(yù)定的閾值范圍內(nèi)，則確定該種重金屬在檢測(cè)范圍內(nèi)，能用便攜式X射線熒光光譜法對(duì)其直接進(jìn)行檢測(cè)；若計(jì)算得到的評(píng)價(jià)參數(shù)不在預(yù)定的閾值范圍內(nèi)，則確定該種重金屬不在檢測(cè)范圍內(nèi)，不能用便攜式X射線熒光光譜法對(duì)其直接進(jìn)行檢測(cè)。

進(jìn)一步地，所述步驟(2)中，根據(jù)步驟(1)中所獲得的重金屬含量快速測(cè)定值以及標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定值計(jì)算評(píng)價(jià)參數(shù)，包括單個(gè)樣品計(jì)算方法和多個(gè)樣品計(jì)算方法，具體為：

單個(gè)樣品計(jì)算方法如下：獲取單個(gè)樣品多次檢測(cè)的快速測(cè)定值以及標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定值，依據(jù)快速測(cè)定值和標(biāo)注方法測(cè)定值計(jì)算準(zhǔn)確度、精度以及檢出限，將計(jì)算得到的結(jié)果分別與預(yù)設(shè)的準(zhǔn)確度、預(yù)設(shè)的精度及預(yù)設(shè)的檢出限進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果判定重金屬檢測(cè)種類；

多個(gè)樣品計(jì)算方法如下：獲取各樣品的快速測(cè)定值以及標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定值，依據(jù)快速測(cè)定值和標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定值計(jì)算準(zhǔn)確度、精度以及檢出限，將計(jì)算的到的結(jié)果分別與預(yù)設(shè)的準(zhǔn)確度、預(yù)設(shè)的精度及預(yù)設(shè)的檢出限進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果判定重金屬檢測(cè)種類。

進(jìn)一步地，多個(gè)樣品計(jì)算方法還包括：依據(jù)快速測(cè)定值和標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定值分別建立回歸模型并計(jì)算回歸模型指標(biāo)；將計(jì)算得到的回歸模型指標(biāo)分別與預(yù)設(shè)的回歸模型指標(biāo)進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果判定重金屬的檢測(cè)種類。

進(jìn)一步地，所述準(zhǔn)確度為快速測(cè)定值相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)得值的誤差，其計(jì)算公式為：％D＝(D_p-D_h)*100％/D_h，其中％D表示準(zhǔn)確度或者回收率，D_p為土壤重金屬快速測(cè)定數(shù)據(jù)，D_h為標(biāo)準(zhǔn)方法所測(cè)數(shù)據(jù)；

所述精度計(jì)算的具體步驟為：重復(fù)測(cè)定至少三次求得標(biāo)準(zhǔn)差，其計(jì)算公式為：P＝STDEV(n1,n2,n3…)；

所述檢出限計(jì)算的具體步驟為，重復(fù)測(cè)定清潔樣品，測(cè)定次數(shù)不少于七次，根據(jù)測(cè)定結(jié)果計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差，再計(jì)算求得標(biāo)準(zhǔn)差的3倍，計(jì)算公式為：D＝3*STDEV(n1,n2,n3,n4,n5,n6,n7…)。