XOS HDXRF测量土壤中微量镉元素的应用
背景
土壤重金属污染已经成为快速工业化和经济高速增长地区的一个严重问题。易被农作物吸收的重金属随空气污染物沉淀入土壤，并转入食物链。镉(cd)作为一种潜在的致癌物质，值得特别关注，因其在含水土壤中具有高度流动性，而且会被稻米和小麦等谷物吸收。农用土壤重金属污染的有效检测对于农用土地正确分级分类，积极从源头防止镉及其他重金属进入食物链有着重要意义。
cadencetm可对土壤及大米，小麦等农产品中的cd及as、pb、cu、ni和se等其他元素进行重金属快速定量分析。cadence基于hdxrf®技术，使用xos双弯晶面光学系统将x射线单色化并结合高性能硅漂移探测器。这项*的技术有效降低背景噪声并提高信噪比，实现低检出限，高精度。无需复杂制备样品，无需使用试剂。
应用研究
使用及物质十种土壤标准物质，对土壤环境检测中的重金属元素进行测试，检验hdxrf定量分析土壤中重金属的性能。十种土壤标准物质镉元素含量为0.08ppm-5.6ppm。所有样品均在干燥条件下（相对湿度<20%）使用铝样品杯进行测量, 用12um聚丙烯膜封口。
准确性研究
为确定该仪器的准确性，尤其是在农用地法规限值附近的低镉浓度的准确性，每个标准样品测量5次取平均值，每次测量600秒。图1为每个样品的镉含量测量值与标准值的对比。。
在测试浓度区间，镉含量的标准值和测量值之间高度吻合，r2值为0.9987，趋势线的斜率接近1。内插图为低浓度部分的放大图，在农用土地法规限值0.3ppm附近，测量值与标准值同样具有强相关性。除了镉之外，对农业监管部门关注的其他重要元素砷(as)、铅(pb)、镍(ni)和铜(cu)硒(se)的准确性也进行了测试。
精度研究
除了准确性之外，仪器对重金属浓度低于法规限值测试的稳定性也很重要。进行精度研究时，将样品连续测量20-50次，然后计算平均值、标准偏差和相对标准偏差(rsd)。表1为五种重点重金属元素在低于其法规限值的浓度测试的重复性结果。
检出限
农田土壤检测的重要参数为镉元素，低浓度（0.3ppm以下）的镉元素检测是快速筛选技术的主要挑战。所以此研究对cadence的检出限(lod) 进行了测定。xrf的信号变化与所测含量的平方根成正比，适当延长测试时间可以降低仪器的lod来满足法规限值的要求。cadence可以对0.3ppm镉浓度准确定量。
结论
借助强大的hdxrf技术，cadence可以量化土壤中的镉及其他重金属污染物，轻松应对法规限值。
这个快速准确定量的技术使得增加样品量以提升农用土壤中污染物普查及详查数据的代表性和准确性成为可能，从而能够更好做出土地修复和再利用决策。
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精度研究
除了准确性之外，仪器对重金属浓度低于法规限值测试的稳定性也很重要。进行精度研究时，将样品连续测量20-50次，然后计算平均值、标准偏差和相对标准偏差(rsd)。表1为五种重点重金属元素在低于其法规限值的浓度测试的重复性结果。
检出限
农田土壤检测的重要参数为镉元素，低浓度（0.3ppm以下）的镉元素检测是快速筛选技术的主要挑战。所以此研究对cadence的检出限(lod) 进行了测定。xrf的信号变化与所测含量的平方根成正比，适当延长测试时间可以降低仪器的lod来满足法规限值的要求。cadence可以对0.3ppm镉浓度准确定量。
结论
借助强大的hdxrf技术，cadence可以量化土壤中的镉及其他重金属污染物，轻松应对法规限值。
这个快速准确定量的技术使得增加样品量以提升农用土壤中污染物普查及详查数据的代表性和准确性成为可能，从而能够更好做出土地修复和再利用决策。
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