农业地质调查研究的几个基本问题

阐述了现今农业地质调查研究中的农业地质环境、土壤元素有效态概念和样品采集控制方法：农业地质环境是忆地区域地质地貌背景的总合;土壤元素有效态含量包括土壤中元素活性态、部分Ｆｅ－Ａｌ共沉淀态和有机结构态含量,它们是植物天然营养元素的来源,根据农业地质环境类型的差异,划分采样单元、进行系统采集农业地质分析样品。     

全谱发射光谱仪应用于分析地质样品中的银锡硼钼铅

掌握地质样品中银锡硼钼铅的含量对于研究成矿规律和地球化学找矿极其重要,目前的分析方法很少能一次性准确高效检出银锡硼钼铅。本文在前人研究基础上建立了应用全谱发射光谱仪固体粉末进样,一次性高效、准确地分析检测地质样品中银锡硼钼铅的方法。采用国家一级标准物质(岩石、土壤和水系沉积物)对合成硅酸盐标准曲线进行第二次拟合以降低基体的干扰;设置元素分析谱线转换值实现元素分析谱线的简单切换,不同的样品含量使用不同的分析谱线,达到分析结果更加接近样品真值的效果,同时扩大了标准曲线线性范围。结果表明:银锡硼钼铅的检出限分别为0.0077μg/g、0.19μg/g、0.68μg/g、0.058μg/g、0.49μg/g,方法精密度在3.23%～9.39%之间。应用本方法分析土壤、水系沉积物、岩石国家一级标准物质的测定值与其认定值相符,△logC值的绝对值均小于0.10;实际样品和外控样的一次测试结果合格率分别为92%～98%、100%。本方法简单,分析速度快,避免了样品稀释带来的污染,使用多条分析谱线测定国家标准物质,相比传统发射光谱法使用单分析谱线的测定值更加接近认定值,检出限优于《地质矿产实验室测试质量管理规范》的规定值。     

淮北平原农用地土壤钼测定与分布特征及影响因素

钼作为植物固氮酶、硝酸还原酶与人体多种酶辅基的重要组成成分,对维持植物生长发育和人体健康具有重要作用。研究农用地土壤钼含量分布及其影响因素对土壤科学施肥、土壤钼有效性提升具有重要的现实意义。安徽省淮北平原位于中国华北平原缺钼土壤区,目前缺乏对该地区土壤钼含量及其驱动因素的系统研究。本文以淮北平原典型土壤区511km²为研究区域,按照1件样品/km²采集0～20cm深度表层土壤样品,采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)等方法测定表层土壤中全钼、有效钼、TFe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂、P、Mn及有机质含量与pH值等指标含量;利用统计学、相关性分析等方法系统研究土壤中全钼、有效钼含量和分布特征,并对制约土壤中全钼、有效钼分布特征的主要因素进行了探讨。结果表明：(1)砂姜黑土中全钼和有效钼含量以缺乏为主,全钼、有效钼缺乏土壤比例分别高达93.3%、87.3%;全钼含量主要受土壤pH值、Mn、...     

钼矿石物相的快速分析方法

钼矿石的主要矿物有辉钼矿,其次是钼钨钙矿、铁钼华矿、钼华矿和钼酸铅矿。样品经碱熔融分解,硫氰酸盐比色法测定总钼;利用电感耦合等离子体质谱法测定氢氧化铵溶解钼华中的钼;酒石酸溶解钼钨钙矿中的钼;碳酸钠溶解钼酸铅矿中的钼;盐酸溶解铁钼华矿中的钼。方法对不同钼矿石样品进行了5种钼矿石物相分析,结果与实际地质成矿组分符合。     

王水水浴消解-电感耦合等离子体质谱法测定土壤中的硒

随着富硒产品关注度越来越高,对土壤中硒含量测定的研究也越来越受到人们的重视。应用传统电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定土壤样品中的硒时,受到的基体效应和多原子离子干扰比较显著,准确测定硒含量的难度较大。本文建立了采用50%王水-沸水浴消解体系,ICP-MS测定土壤样品中硒含量的方法,实验中采用动能歧视模式(KED)消除质谱干扰,选用~(103)Rh元素作为在线加入内标以消除仪器信号漂移。用该方法对有证土壤标准物质进行分析,其结果均在不确定度范围内,测定值与认定值的相对误差介于-2.01%～2.99%之间,相对标准偏差(RSD)小于6.60%,检出限为0.012μg/g,测定下限为0.048μg/g。应用该方法与国家环境保护标准方法(HJ680—2013)对20个土壤实际样品进行比对分析,其结果基本一致。该方法适合于分析测定地质等行业大批量土壤样品中的硒。     

封闭酸溶-硅钼蓝比色分光光度法测定地质样品中的硅

由于聚合态的硅酸无法与钼酸根定量络合,采用硅钼蓝比色分光光度法测定地质样品中的硅,其关键在于如何将固体试样消解制备成溶液且保证硅酸全部以单分子状态存在。本文以氢氟酸-硝酸封闭酸溶消解地质样品,使样品中的硅完全转化为氟硅酸稳定存在于溶液中;再加入硼酸和钼酸铵,使过量的氢氟酸与硼酸生成稳定的BF~-_4配离子,此步骤代替了蒸干赶除氢氟酸,从而避免了赶酸过程中硅与氟离子转化为气态SiF_4而挥发损失,在钼酸铵作用下,硅则充分转变为硅钼杂多酸。在显色过程中通过加入丙酮显著提高了硅钼黄的稳定性,且在一定程度上增加了吸光度,从而改善了硅钼蓝分光光度法测定硅的显色效果。该方法避免了常规碱熔消解样品后在酸化过程中硅酸易聚合、引入大量熔剂造成空白偏高等问题,经岩石、土壤、沉积物和石英岩国家标准物质分析验证,SiO_2测试结果准确且重现性好(RSD1%,n=10),适用于一般地质样品中硅的快速、准确分析。     

测定土壤中微量钼的地球化学野外方法

本文叙述了测定土壤中微量钼的地球化学野外方法。土壤样品用硫酸及硝酸混合液浸溶,以代替碳酸盐-硝酸盐溶融的方法。讨论了有机物质、铜及其他各种干扰及测定时的条件,从而简化了分析手续,直接在浸提液中用硫氰化钾法测定钼。整个操作系在试管中进行,一个三人小组每日可进行约150个测定。与实验室方法比较的结果,证明此法在地球化学探矿工作中是适用的。此法测定钼含量的范围为1至40ppm,对分析步骤稍作更动,可使测定范围增加至400ppm,如果需要尚可增至4000ppm。尚未试验本法是否适用於测定岩石中的微量钼。     

电感耦合等离子体质谱法测定岩土中银的干扰分析

利用电感耦合等离子体质谱法测定土壤、水系沉积物及岩石样品中的痕量银时,Zr 、Nb与氧的复合离子对银的测定结果产生干扰,经过反复试验计算出91 Zr16 O＋对107 Ag＋的干扰系数,利用系数进行在线干扰校正,用115 In内标校正仪器漂移和基体效应。经过对4个岩石标准物质,6个土壤标准物质和8个水系沉积物标准物质进行验证,测定结果与推荐值相吻合,能够满足岩土样品分析精密度和准确度的要求,同时也可进行钨、钼等元素的测量。     

理论α系数法波长色散X射线荧光测定土壤中的重金属

近年来,重金属带来的土壤污染问题日益严重,快速、准确、有效地测定土壤中重金属种类及含量对土壤重金属污染评估及后续污染防治具有重要意义。本研究建立了波长色散X射线荧光光谱法同时测定土壤样品中铬、铅、锌、铜、钴、镍、锰、钒8种重金属元素含量的检测方法,通过经验法与理论α系数法的结合,优化了实验条件,方法线性良好,准确度与精密度较高,并且极大的简化了测定过程,提高了工作效率。将应用于土壤重金属含量初步评估,与ICP-MS的测定结果吻合度高。土壤监测结果表明,目标区土壤均符合二级土壤限量标准,该区土壤环境质量总体较好。而且该法减少了实验前处理过程中化学试剂的使用,避免了前处理过程中带来的环境污染问题,适用于规模较大的地质、农业、环境监测分析等生产单位进行土壤中重金属元素的快速测定。     

理论α系数法波长色散X射线荧光测定土壤中的重金属

近年来,重金属带来的土壤污染问题日益严重,快速、准确、有效地测定土壤中重金属种类及含量对土壤重金属污染评估及后续污染防治具有重要意义。本研究建立了波长色散X射线荧光光谱法同时测定土壤样品中铬、铅、锌、铜、钴、镍、锰、钒8种重金属元素含量的检测方法,通过经验法与理论α系数法的结合,优化了实验条件,方法线性良好,准确度与精密度较高,并且极大的简化了测定过程,提高了工作效率。将应用于土壤重金属含量初步评估,与ICP-MS的测定结果吻合度高。土壤监测结果表明,目标区土壤均符合二级土壤限量标准,该区土壤环境质量总体较好。而且该法减少了实验前处理过程中化学试剂的使用,避免了前处理过程中带来的环境污染问题,适用于规模较大的地质、农业、环境监测分析等生产单位进行土壤中重金属元素的快速测定。     

利用化学方法消除氯干扰的土壤中有机碳测定方法

在高锰酸钾外加热法测试土壤中有机碳的过程中,常遇到高含量氯离子对测试结果的正干扰,为解决此问题,本文提出了利用化学方法消除较高含量氯离子对测定土壤有机碳的干扰消除方法。在称取样品时,加入0. 15 g硫酸汞,消除样品中氯的干扰,通过对部分国家土壤、水系沉积物标准样品的分析测试,验证其方法准确度良好,方法的精密度为:5. 83%,可满足地质行业相关标准要求。     

四酸溶矿——电感偶合等离子体发射光谱法测定钼矿中的钼

为了适应地质找矿和地质大普查工作对矿样测定速度和正确度的要求,对钼矿样品中的钼的测定方法进行试验,探讨在敞开体系中用盐酸+硝酸+氢氟酸+高氯酸的四酸溶矿体系消解钼矿样品,使用电感耦合等离子发射光谱仪(ICP-AES)测定钼的方法。     

土壤中钼的比色测定

土壤中的钼,常伴有钨、锡、铜、铅、锌、银、铼、锰、铁、钒、铋等多金属,尤其是钨、铁、锰、铅对钼的测定带来干扰。本文采用碳酸钠-氧化锌熔融后硫氰酸盐比色法测定多金属矿石中钼。实验研究确定了各试剂最佳加入量,熔矿和显色的温度、时间,显色酸度和干扰消除等因素,提高了方法的灵敏度和稳定性。试样在0.00-500.00ug范围内均呈良好的线性,相对误差小于3%,方法相对标准偏差(RSD,n=9)值小于4.0%。实验采用平行样实验、国家一级标准物质重复实验、空白实验进行实验质量控制和验证。国家一级标准物质测定值与推荐值相符。该方法在实际生产中能准确、快速、大批量分析样品,满足了地质普查和实验测试工作的需要。     

超声加热浸提-电感耦合等离子体质谱法测定土壤中的有效硼

通过试验建立了一种超声加热浸提技术结合电感耦合等离子体质谱法测定土壤样品中有效硼的分析方法。实验对浸提温度、浸提时间、试液过滤方式以及测定干扰进行了研究,确定了土壤有效硼的超声浸提最适宜温度为70℃,浸提时间为20min,采用离心加滤膜过滤方式得到待测溶液。在最佳仪器工作条件下,采用103 Rh作为内标元素,选择11B作为测定同位素消除了测定干扰。实验结果表明:本方法检出限为0.009μg/L,测定结果的相对标准偏差(RSD)在0.92%～3.10%之间,样品加标回收率为98%～101%。应用本方法对土壤有效态成分分析标准物质GBW07416a、GBW07417和GBW07460进行了分析,测定值与认定值相符。与传统的沸水浸提标准方法相比,操作更为简便快速,无污染,准确度和精密度高,并且具有更低的检出下限,可用于大批量农田区土壤、森林土壤、离子型稀土矿区土壤以及重金属矿区土壤样品中有效硼的测定。     

三乙醇胺增敏火焰原子吸收光谱法测定地质样品中的钼

样品经王水分解,加入适量的三乙醇胺增敏,用空气-乙炔火焰原子吸收光谱法测定地质样品中的钼。选择了三乙醇胺的最佳用量;比较了钼在盐酸-磷酸-铝盐、盐酸-三乙醇胺、盐酸-三乙醇胺-磷酸、盐酸-三乙醇胺-磷酸-铝盐等4种不同介质中的特征浓度。结果表明,在盐酸-三乙醇胺-磷酸-铝盐介质中,钼的质量浓度≤40 mg/L内线性良好,方法检出限为0.2 mg/L,相对标准偏差为5.2%(n=6),加标回收率为96%~102%。对国家一级标准物质进行测定,结果与标准值相符。     

焙烧分离-氢化物发生-原子荧光光谱法测定土壤样品中微量硒

采用艾斯卡试剂(碳酸钠和氧化锌)作焙烧试剂,半熔法分解样品,沸水提取,分离出Cu、Co、Ni等过渡金属元素,氢化物发生-原子荧光光谱法测定土壤样品中微量硒。通过正交试验确定了测定方法的仪器和试剂条件,考察了Cu、Ni、Fe、Al、Pb、Au、As、Bi、Sb、Pt等共存元素的干扰情况。方法检出限为0.0135μg/g,回收率为87.0%~123.0%。对多个土壤国家一级标准物质进行测定,其结果与标准值相符。方法同时适合于地质样品及多金属矿中硒的测定。     

大气对X-射线荧光光谱仪检测土壤样品中硫的影响

根据X-射线荧光光谱仪检测土壤中硫的实践经验,发现了该检测方法中大气对土壤样品的检测结果有一定的影响。通过对所采集的太原河东11个样品的检测,以及对标准试样GSS-7、GSS-6系列样品的对比,证明了样品在空气中放置时间,即大气对检测结果的偏差。最后笔者采取即刻检测方法,对太原河东样和标准试样进行了测定,充分证明了检测土壤样品在大气中放置时间对检测结果的影响程度,应该引起土壤检测工作者的足够重视。     

电感耦合等离子体发射光谱法同时测定地质样品中次量钨锡钼

研究了电感耦合等离子体发射光谱同时测定地质样品中次量钨、锡、钼的方法。为了避免基体干扰,采用氢氟酸低温分解试样,蒸干除硅,硅以四氟化硅的形式挥发除去。为了减小盐分,用少量过氧化钠熔融未被分解完全的试样残渣,热水提取,盐酸酸化,电感耦合等离子体发射光谱法同时测定钨、锡、钼。方法相对标准偏差(RSD,n=12)为钨10.80%,锡6.67%,钼8.33%。标准曲线线性浓度上限为:三氧化钨30.0 mg/L,锡40.0 mg/L,钼40.0 mg/L。方法经国家一级标准物质验证,分析结果与标准值相符。     

溴酚蓝作酸碱指示剂分光光度法测定土壤中有效磷

测定土壤中有效磷的标准方法及通用方法,通常采用酸或碱溶液浸提样品,调节浸提液pH值后用分光光度法测定。该方法过滤操作繁琐、酸碱指示剂二硝基酚颜色易受溶液底色干扰且有毒。对现有方法进行优化创新,提高检测效率,对土壤有效态分析及土壤质量评价具有重要意义。本文比较了不同浸提时间、不同浸提液酸度、不同酸碱指示剂等实验条件对检测结果的影响;采用离心分离代替过滤,使用溴酚蓝作指示剂调节pH。同时对比了溴酚蓝指示剂与标准方法的二硝基酚指示剂的检测结果,吸光度、标准物质准确度、未知样品检测结果均完全一致。研究表明使用溴酚蓝作酸碱指示剂,颜色突变更明显,不易受待测液底色影响,毒性低,测试数据准确。实验条件优化后的方法适用于酸性、中性及石灰性土壤有效磷的快速测定。     

微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定土壤和沉积物中痕量稀土元素

建立了微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定土壤和沉积物中15种痕量稀土元素的分析方法。研究了溶样试剂、微波消解程序、标准溶液配制、质谱干扰与内标元素对稀土元素测定的影响。加入氢氟酸能有效打开样品,以HNO3-HF-H2O2混合酸溶解样品,稀土元素的溶出率较高。采用模拟土壤、沉积物中稀土元素天然组成比值的校正溶液,对稀土元素间的干扰具有明显的抑制作用。通过测定单个La、Ce、Pr、Nd和Ba的氧化物及氢氧化物产率,计算出等效干扰浓度,进而校正多原子离子干扰。利用103Rh内标校正系统,有效地抑制了分析信号的动态漂移。方法检出限为1.2～7.1 ng/g,精密度(RSD)≤5.3%(n=6),加标回收率为86.1%～110.1%。使用土壤、沉积物标准物质进行验证,测定结果与标准值相符。建立的方法样品处理程序简单快速、线性范围宽、分析重现性好、结果准确,适用于大批量地质样品的分析。