便携式X射线荧光光谱法(PXRF)在肥料重金属快速检测中的应用

为了探讨一种简单快捷的肥料重金属含量测定方法,本文采用便携式X射线荧光光谱仪(PXRF)测定了我国典型设施农业生产区肥料中As、Pb、Cu、Zn和Cr的含量,并与常规实验室方法的测定值进行比较,以验证PXRF法测定结果的准确性。结果表明:①PXRF对土壤标准物质中As、Pb、Cu、Zn的测定值与标准值之间的相对标准偏差和相对误差均小于10%,表明该仪器测定As、Pb、Cu、Zn的精密度和准确度较好;②肥料中重金属PXRF法测定的检出限均低于相应的国家或行业标准。当含量超过检出限时,有机肥和无机肥中As、Pb、Cu、Zn和Cr常规实验室方法测定值与PXRF法测定值间均达到了极显著相关,R2在0.70～0.99;③PXRF法的检测成本仅为常规仪器的10%?20%,节省了前处理的时间和费用。因此,PXRF法可用于肥料中重金属含量的快速检测与评价。     

便携式X射线荧光光谱法(PXRF)在矿区农田土壤 重金属快速检测中的应用研究

针对我国普遍存在的土壤重金属污染问题,迫切需要开展土壤重金属的快速检测与评价方法研究。本文采用便携式X射线荧光光谱法(PXRF)和传统实验室方法对云南会泽铅锌矿区农田土壤As、Pb、Cu和Zn进行测定,分析了PXRF法的应用效果。结果表明:1PXRF法测定的精密度与准确度满足我国农田土壤环境质量检测技术规范中规定的仪器检测要求;2土壤As、Pb、Cu和Zn的PXRF法测定值与传统实验室测定值具有良好的一致性,Pb、Cu和Zn的决定性系数均大于0.70;3基于PXRF法原位测定、PXRF法异位测定和传统实验室测定结果的研究区土壤As、Pb、Cu和Zn具有相似的空间分布规律。可见,PXRF法可用于矿区周边农田土壤As、Pb、Cu和Zn的快速检测、污染筛查与评价。     

基于便携式X射线荧光光谱速测的设施菜地土壤重金属污染诊断与评价

土壤重金属污染快速诊断与评价是污染防控与风险管理的前提。以广东省典型设施蔬菜产地土壤为研究对象，采用便携式X射线荧光光谱法(portable X-ray fluorescence spectroscopy, PXRF)原位快速获取土壤重金属（镉（Cd）、铜（Cu）、铬（Cr）、铅（Pb）、锌（Zn）、砷（As）、镍（Ni）及汞（Hg））含量，在传统实验室方法验证PXRF的准确性和稳定性的基础上，对广东省设施菜地表层土壤重金属的污染状况进行快速诊断，并对土壤重金属污染风险进行评价。结果表明：(1) 异位PXRF法对土壤Cd、Cu、Cr、Pb、Zn、As及Ni的测定值与传统实验室方法测定值极显著相关(P<0.01)，土壤Pb和As含量的PXRF原位测定值与传统实验室方法测定值极显著相关(P<0.01)；(2) 土壤含水量为150 g?kg-1~200 g?kg-1时，Cr、Pb、Zn和As的PXRF原位测定值与实验室测定值的相关性达到了极显著水平(P<0.01)；(3) 土壤Cd和Cu的超标现象较为突出，其点位超标率分别为20.9%和10.0%。设施菜地土壤Cd的平均含量为0.21 mg?kg-1，约为露天农田土壤的1.2倍。珠江三角洲地区设施土壤中各重金属的含量整体较其他地区高；(4) 土壤Cd、Cu、Cr、Pb、Zn、As、Ni及Hg的单项污染指数均小于1，由高到低依次为Cd>Cu>Pb>Zn>Cr>As>Ni>Hg，内梅罗综合污染指数的均值为0.69。就整体平均值而言，土壤重金属污染程度处于清洁水平。PXRF实现了广东省设施菜地土壤重金属污染的快速诊断，并快速识别出Cd和Cu为设施菜地污染风险较高的潜在污染元素，研究结果可为设施农业土壤重金属污染快速诊断与评价提供方法和数据支撑。     

基于便携式X射线荧光光谱速测的设施菜地土壤重金属污染诊断与评价

土壤重金属污染快速诊断与评价是污染防控与风险管理的前提。以广东省典型设施蔬菜产地土壤为研究对象,采用便携式X射线荧光光谱法(portable X-ray fluorescence spectroscopy, PXRF)原位快速获取土壤重金属（镉（Cd）、铜（Cu）、铬（Cr）、铅（Pb）、锌（Zn）、砷（As）、镍（Ni）及汞（Hg））含量,在传统实验室方法验证PXRF的准确性和稳定性的基础上,对广东省设施菜地表层土壤重金属的污染状况进行快速诊断,并对土壤重金属污染风险进行评价。结果表明：(1) 异位PXRF法对土壤Cd、Cu、Cr、Pb、Zn、As及Ni的测定值与传统实验室方法测定值极显著相关(P<0.01),土壤Pb和As含量的PXRF原位测定值与传统实验室方法测定值极显著相关(P<0.01);(2) 土壤含水量为150 g?kg-1~200 g?kg-1时,Cr、Pb、Zn和As的PXRF原位测定值与实验室测定值的相关性达到了极显著水平(P<0.01);(3) 土壤Cd和Cu的超标现象较为突出,其点位超标率分别为20.9%和10.0%。设施菜地土壤Cd的平均含量为0.21 mg?kg-1,约为露天农田土壤的1.2倍。珠江三角洲地区设施土壤中各重金属的含量整体较其他地区高;(4) 土壤Cd、Cu、Cr、Pb、Zn、As、Ni及Hg的单项污染指数均小于1,由高到低依次为Cd>Cu>Pb>Zn>Cr>As>Ni>Hg,内梅罗综合污染指数的均值为0.69。就整体平均值而言,土壤重金属污染程度处于清洁水平。PXRF实现了广东省设施菜地土壤重金属污染的快速诊断,并快速识别出Cd和Cu为设施菜地污染风险较高的潜在污染元素,研究结果可为设施农业土壤重金属污染快速诊断与评价提供方法和数据支撑。     

黔产山银花及其产地土壤重金属含量分析与评价

[目的]探明黔产山银花及其产地土壤重金属污染特征,为山银花品质保障、产地土壤重金属防控及规范化种植提供指导。[方法]以贵州山银花及其产地土壤为供试样品,采用ICP-MS测定重金属铜(Cu)、砷(As)、铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、铬(Cr)的含量,采用单因子指数法和内梅罗综合指数法进行分析评价,对黔产山银花及土壤重金属污染水平进行探讨。[结果]结果表明:土壤中6种重金属As,Pb,Cd,Cr,Hg和Cu平均含量分别为9.79,14.30,0.10,19.89,0.12和3.81mg/kg,均未超标;根区与非根区土壤的重金属综合污染指数分别为0.46和0.83,污染等级分别处于安全和警戒线。山银花中Cr,As,Cd,Pb,Cu平均含量分别为5.19,0.16,1.87,0.39和6.86mg/kg,Hg未检出;Hg,As,Pb,Cu未超标,而Cd远超出限量值,超标率为100%,山银花对Cd中具有很强的富集效应。[结论]研究区土壤环境质量总体适宜山银花种植。     

陕南茶园茶叶品质分析及重金属含量现状评估

为了解陕南茶园茶叶品质及茶园重金属含量现状,以茶叶主产区为研究对象,采集了8个县区330个茶园土壤样品,测定分析了pH值和铅(Pb)、锌(Zn)、铜(Cu)、铬(Cr)、汞(Hg)、砷(As)、镉(Cd)等7种重金属含量;同时测定分析了33个茶园茶叶品质及茶叶和浸出液中重金属含量。结果表明,茶叶中茶多酚平均含量为25.58%,儿茶素平均总量为20.74%,茶氨酸含量均值为2.45%,游离氨基酸总量均值为4.86%。茶叶中各重金属含量差异较大,Pb为0.04～2.65 mg/kg、Zn为34.82～55.38 mg/kg、Cu为3.18～20.16 mg/kg、Cr为0.09～4.89 mg/kg、Hg为0.02～0.30 mg/kg、As为0.66～1.16mg/kg和Cd为0.02～0.19mg/kg;32茶园茶叶符合《无公害食品茶叶》(NY5244—2004)和NY659—2003标准,33个茶园茶叶Cu含量符合有机茶标准。浸出液中仅检测出Zn、Cu和Cr,平均浸出率分别为:32.65%、24.96%和10.50%。土壤中重金属Pb、Zn、Cu、Cr、Hg、As和Cd的平均含量分别为10.03、87.61、16.42、12.38、0.20、6.89和0.11 mg/kg,综合潜在生态风险指数平均值为95.4,潜在生态风险较低。     

重庆市植烟土壤重金属含量特征及污染评价

对重庆市植烟土壤中8种重金属元素的含量特征进行了调查研究,并采用标准对比法和地质累积指数法对其污染状况进行了评价.结果表明,重庆市植烟土壤中8种重金属元素的平均值分别为:As 12.78 mg/kg,Cd0.492 mg/kg,Cr 83.62 mg/kg,Cu 32.91 mg/kg,Hg 0.141 mg/kg,Ni 34.74 mg/kg,Pb 36.42 mg/kg,Zn 93.62mg/kg,且均高于其土壤背景值,变异系数以Hg,Cd最大,分别为80.94%和61.36%,元素分布极为不均.通过重金属相关性分析,大部分元素两两之间均呈现显著或极显著正相关,存在土壤复合污染的特征.采用两种方法评价均发现,重庆市植烟土壤中的Cd污染相对较为严重,轻度污染至中度污染的土壤样本数达90%以上,As,Hg,Pb 3种金属元素的环境质量则处于无污染至轻度污染的状况,而Cr,Cu,Ni,Zn 4种重金属元素环境质量相对较好,均处于土壤清洁的安全状态.     

手持式X射线荧光光谱快速测定仪的实践应用评价及建议

手持式X射线荧光光谱仪(XRF)作为快速筛选重金属污染的手段在污染地块调查中广泛使用，但目前国内对XRF现场检测结果指导实验室筛选检测样品的可靠性研究缺乏。本文选择两个实际污染地块调查中的Cu、Pb、As、Ni、Cd和Hg6种重金属的XRF现场检测数据和实验室实测数据，采用一元线性拟合、Pearson相关、差异分析等手段对两种测试结果的一致性进行研究。结果表明，土壤中Cu、Pb、As和Ni4种金属的XRF测定值和实验室实测值具有显著相关性。Hg和Cd的XRF测定值显著高于实验室实测值，Cu、Pb、As和Ni XRF测定值较实验室实测值偏小的样品占比超过50%。6种重金属中Cu和Pb XRF测定值和实验室实测值的相关性及一元线性拟合结果更好(相关系数0.5～0.8,R~2>0.7)。Cu在XRF测定值大于1 000 mg/kg时与实验室实测值的拟合结果更好(R~2>0.7),As和Pb分别为XRF测定值在4.0～10 mg/kg和检出限～80 mg/kg范围时更好(R~2>0.8)。采用重金属筛选值的50%作为筛选实验室样品的标准时，XRF结果预测Cu、Pb和As超标样...     

污灌对潮土重金属含量及分布的影响——以开封市化肥河污灌区为例

以开封市化肥河污灌区为例,研究了污水灌溉对潮土中重金属(Cd、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni和 As)含量及分布的影响。结果表明,污水灌溉已经导致了该区潮土较明显的重金属累积,其中Cd和As平均含量分别达1．70 mg/kg和26．28 mg/kg,远远超出了土壤环境二级标准值。进入潮土的重金属主要累积在潮土的耕作层,随着土壤深度的增加,重金属含量逐渐减少;相对其他重金属而言,As更易于在潮土表层滞留。污灌区潮土 Cu、As与Cd含量与距污染源距离呈线性相关。相关分析表明,污灌区土壤Cu、Zn、Pb、Ni和As含量与土壤理化性质及其他重金属含量有关,而土壤Cd和Cr含量则与其他重金属含量及土壤性质的相关性不明显。     

博尔塔拉河沿岸土壤重金属含量特征与有机质、pH值的关系

以博尔塔拉河沿岸表层土壤中重金属As,Cd,Ni,Cr,Pb与有机质及pH为研究对象,并对它们之间关系进行研究。结果表明:土壤中5种重金属元素As,Cd,Ni,Cr,Pb平均含量分别为22.37,52.52,27.50,0.48,28.92mg/kg。土壤有机质平均含量为27 431mg/kg。土壤pH值为6.5~7.5,平均值为6.94。研究区土壤性质与土壤重金属含量间关系复杂:有机质含量与As,Cd,Cr,Pb含量呈显著正相关,有机质易与重金属离子形成络合物,从而降低重金属离子活性,导致土壤重金属含量增加;pH值与As,Cd,Pb含量之间呈显著负相关,随pH值增大,有效态As、有效态Cd和有效态Pb在土壤中含量明显减少。通过对土壤有机质、pH与重金属含量的关系研究,发现土壤有机质、pH是影响土壤重金属含量的重要因素。     

福建沿海农田土壤重金属污染与潜在生态风险研究

分析了取自福建沿海农田185件表层土壤样品的重金属含量与分布特征,采用连续提出的方法研究重金属元素的赋存状态。结果表明福建沿海稻田土壤中的Hg、Cd、As、Cr、Ni、Cu、Zn和Pb的平均含量分别为0.41mgkg-1、0.20mgkg-1、6.62mgkg-1、35.65mgkg-1、12.7mgkg-1、128.39mgkg-1、109.65mgkg-1和63.56mgkg-1。相对于区域土壤背景值与国家土壤环境质量标准,污染较突出的元素是Hg和Cd。有46%样品中的Hg含量高于土壤质量的Ⅱ标准值,有13%的样品的Cd高于土壤质量的Ⅱ标准值。Hg高含量的样品主要分布福州、漳州等城镇等附近,同时它在土壤中主要以有机结合态的形式存在,土壤中Hg含量的升高可能主要来自于后期污染的叠加。Cd高含量的样品的分布则较分散,并不都集中在工业活动区,同时它在土壤中是以残渣态和铁锰氧化物态的形式存在,说明其高含量可能更多是受到成土母质的地球化学背景影响。农田土壤中的Hg和Cd具有较高的生态风险。该区主要是栽种水稻,而水稻对Cd具有强吸收的特性,土壤酸化还会促进Cd的吸收。本区土壤呈酸性,所以Cd污染可能导致大米的食品安全应引起足够重视。     

洛川县不同种植年限果园土壤基本性质与重金属含量评价

研究了洛川县20 a与60 a果园土壤基本性质和土壤中的重金属含量,并对土壤环境质量进行了评价.结果表明,洛川县20 a与60 a果园土壤为壤土,CaCO3含量最大值为141.71 mg/kg,土壤TOC平均含量大于1.26%,土壤pH值在7.95～8.62之间,土壤特征基本满足苹果生长的要求,20 a与60 a果园土壤重金属含量均略大于其背景值,砷的最大平均含量值为14.4 mg/kg,铬为84.4 mg/kg,铜为31.7mg/kg,铅为24.8 mg/kg,镍为33.1 mg/kg,锌为144.5 mg/kg,但两果园土壤环境指标的单项污染指数均小于1,综合污染指数小于0.7,土壤环境质量为清洁.     

新疆奎屯垦区土壤重金属风险评价

采用网格法采样,对新疆奎屯垦区3个团场土壤中As、Pb、Cu、Cd、Cr和Ni含量进行了测定,系统分析了该地区土壤重金属的含量水平、潜在生态风险程度、主要污染因子和污染来源。结果表明:奎屯垦区土壤重金属As、Pb、Cd、Cu、Cr、Ni的平均值分别为20.21 mg kg-1、35.91 mg kg-1、0.40 mg kg-1、27.18 mg kg-1、77.02 mg kg-1、39.31 mg kg-1,均没有超过国家土壤环境质量二级标准,但As、Cd有个别样点超标。各元素平均含量值均超过新疆土壤背景值,其中Cd、As、Pb最为显著,呈现出累积趋势。各重金属潜在生态风险由高至低顺序为Cd>As>Pb>Ni>Cu>Cr,其中Cd为主要潜在生态风险因子。进一步相关分析和因子分析结果显示,各元素的来源可分为两类,Cd、Pb和As为一类,来源主要受各种人为活动影响,Cu、Cr、Ni为一类,来源主要与成土母质有关。     

青海湖典型湿地土壤重金属空间分布特征

以青海湖黑马河湿地为研究对象,对湿地土壤重金属铜、锌、铅、铬(Cu,Zn,Pb,Cr)4种元素的空间分布特征进行了研究。结果表明:湿地表层土壤(0—10cm)中,Cu,Cr,Pb和Zn的平均含量分别为16.38±4.95mg/kg,65.46±7.34mg/kg,14.26±4.28mg/kg,46.35±7.27mg/kg。垂直湖岸的水平方向上,Cu,Cr,Pb和Zn的含量高值出现在湿地高水位带以及陆相带,低值出现在湿地水陆过渡带。在土壤剖面方向上,各重金属元素表现出不同的分布特征:Cu呈现出表面聚集现象;Zn随深度变化有明显的淋溶和积聚趋势;Pb含量沿土层剖面纵深分布的特征是先增加后减少;Cr呈显著的表面聚集现象。湿地表层土壤的对比结果显示研究区内土壤环境质量良好。湿地土壤中Cu,Zn,Pb,Cr四种元素之间呈显著正相关,表明本区域重金属具有同源性。     

基于光谱分析的土壤重金属含量估算研究——以三江源区玉树县和玛多县为例

以三江源区玉树县和玛多县为研究区,利用实验室测定的As、Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、Hg元素含量和室内采集的土壤原始光谱及其4种转换形式,建立了光谱指标与重金属含量的多元回归模型,利用决定系数(R2)、相对分析误差(RPD)及均方根误差(RMSE)评价模型的精度。研究结果表明,土壤As、Cu、Pb、Zn、Cr、Cd含量与SOM、Fe、Mn、Al、Mg等元素具有显著相关关系,Hg元素则未达到显著性水平。As、Cu、Pb、Zn、Cr和Cd元素估算模型回归方程R2达到了0.5以上,均通过了显著性检验,其中Pb、Zn和Cr元素验证样本RPD均达到了1.4以上,模型具备粗略估算能力;As、Cu和Cd元素验证样本RPD均低于1.4,模型不具备粗略估算能力。Hg元素估算模型回归方程的R2为0.28,未能通过显著性检验,无法用于对Hg含量的估算。     

(Methyl)Mercury,Arsenic, and Lead Contamination of the World’s Largest Wastewater Irrigation System: the Mezquital Valley (Hidalgo State—Mexico)

We investigate the potential of near-infrared (NIR) spectroscopy to predict some heavy metals content (Zn, Cu, Pb, Cr and Ni) in several soil types in Stara Zagora Region, South Bulgaria, as affected by the size of calibration set using partial least squares (PLS) regression models. A total of 124 soil samples from the 0–20 and 20–40 cm layers were collected from fields with different cropping systems. Total Zn, Cu, Pb, Cr and Ni concentrations were determined by Atomic Absorption Spectrometry. Spectra of air dried soil samples were obtained using an FT-NIR Spectrometer (spectral range 700–2,500 nm). PLS calibration models were developed with full-cross-validation using calibration sets of 90 %, 80 %, 70 % and 60 % of the 124 samples. These models were validated with the same prediction set of 12 samples. The validation of the NIR models showed Cu to be best predicted with NIR spectroscopy. Less accurate prediction was observed for Zn, Pb and Ni, which was classified as possible to distinguish between high and low concentrations and as approximate quantitative. The worst model performance in cross-validation and prediction was for Cr. Results also showed that values of root mean square error in cross-validation (RMSE_cv) increased with decreasing number of samples in calibration sets, which was particularly clear for Cu, Pb, Ni and Cr content. A similar tendency was observed in the prediction sets, where RMSEP values increased with a decrease in the number of samples, particularly for Pb, Ni and Cr content. This tendency was not clear for Zn, while even an increase in RMSEP for Cu with the sample size was observed. It can be concluded that NIR spectroscopy can be used to measure heavy metals in a sample set with different soil type, when sufficient number of soil samples (depending on variability) is used in the calibration set.     

宝鸡长青镇铅锌冶炼厂周边土壤重金属污染研究

通过野外采样和实验室分析,在分析土壤基本理化性质的基础上,重点研究宝鸡长青镇铅锌冶炼厂周边土壤中重金属元素的含量和形态特征,并进行了污染评价。结果表明,宝鸡长青镇铅锌冶炼厂周边土壤中Cu、Pb、Zn、Mn、Co、Ni、Cr的平均含量分别为31.8、41.3、102.6、704.6、14.4、37.4、83.2mg·kg-1,均高于陕西省和全国土壤元素背景值,尤其是Cu、Pb和Zn。土壤中Cu、Zn、Ni和Cr主要以残余态的形式存在,Pb、Mn和Co主要以可还原态和残余态的形式存在,重金属的迁移顺序为Mn（63.91%）〉Pb（60.08%）〉Co（51.70%）〉N（i37.12%）〉Zn（32.09%）〉C（r30.58%）〉Cu（19.95%）,其中,Mn、Pb和Co有50%~65%可以发生迁移,易被生物体利用,危害较大。评价结果表明,宝鸡长青镇铅锌冶炼厂周边土壤主要受到了Pb的轻度污染。     

贵阳市城区土壤重金属分布特征及污染评价

调查了贵阳市不同功能区表层土壤中重金属含量及其分布特征,以基线为参比值,采用Hakanson潜在生态危害指数法对重金属的潜在生态风险进行了评价。结果表明,贵阳市城区土壤重金属(Hg、Cd、As、Pb、Cr、Cu、Ni、Zn)主要来源于工业、交通以及燃煤等活动,其平均含量分别为0.108、0.320、20.53、22.17、35.71、64.87、48.65、217.90mg/kg,除Cr外,均显著高于相应基线。工矿区土壤中Pb、Zn含量显著高于其他功能区(p0.05)。Hg和Cd是主要的生态危害因子,其污染已达强生态危害水平,其余均显示为轻微生态危害水平;不同功能区土壤重金属污染均已达强生态危害水平,且污染程度依次是:商务区工矿区文教区居民区城市绿地交通区。