X射线荧光光谱法分析盐碱土中高含量水溶性盐阳离子

作     者：赵玉岩 张泽宇 汤肖丹 臧利斌 刘旭洋 陆继龙 ZHAO Yu-yan;ZHANG Ze-yu;TANG Xiao-dan;ZANG Li-bin;LIU Xu-yang;LU Ji-long

作者机构：吉林大学地球探测科学与技术学院吉林长春130026 

出 版 物：《光谱学与光谱分析》 (Spectroscopy and Spectral Analysis)

年 卷 期：2020年第40卷第5期

页      面：1467-1472页

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0804[工学-仪器科学与技术] 070302[理学-分析化学] 0703[理学-化学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2017YFC0601305-08) 中央高校基本科研业务费(451180304165) 吉林大学优秀青年教师培养计划项目(419080500564) 中国地质科学院基本科研业务费项目(AS2016P02)资助 

主　　题：盐碱土壤 X射线荧光光谱法 水溶性盐阳离子 

摘      要：我国耕地中盐碱土分布广泛,这对现代农业发展和农村建设造成严重制约。盐碱土壤表层中可溶性盐类(Ca^2+,K^+,Na^+和Mg^2+)的质量分数一般可以达到0.1%~0.2%以上。这种土壤中浓度过高的离子通过渗透、胁迫或者离子毒害,妨碍植物对其他离子和营养元素的吸收,危害作物的生长。因此,盐碱地改良是现代农业研究的一个重要方向。准确、快速测量盐碱土中高含量水溶性盐阳离子K^+,Ca^2+,Na^+和Mg^2+是盐碱土改良的重要基础和关键技术问题之一。传统的分析流程是将盐碱土置于水中振荡若干小时后,取上清液用原子吸收光谱法进行直接测定。由于原子吸收光谱仪的检出限远远低于待测样品含量,测试过程中需要进行多次稀释,增大了测试的系统误差,降低了实验结果的可信度。因此,提出用X射线荧光光谱仪分别测定盐碱土样品中Ca,K,Na和Mg元素的总含量以及一定振荡时间后残渣样品中的K,Ca,Na和Mg元素含量,计算差值求得可溶性Ca^2+,K^+,Na^+和Mg^2+含量的方法。将测试结果与原子吸收光谱法测定的结果进行对比,并通过pH值、电导率以及盐碱土中主要阴离子Cl-,SO^24,HCO3和CO^23的含量变化特征加以佐证。结果表明:X射线荧光光谱法测定分别振荡1~6小时后的样品中可溶性Ca^2+,K^+,Na^+,Mg^2+离子含量并无太大变化,可以判断在振荡1 h后样品中的可溶性阳离子几乎全部溶出,且X射线荧光光谱法的测定结果与原子吸收光谱法基本一致。此外,通过样品的pH值和电导率在1 h后发生突变,以及通过离子色谱法和双中和指示剂法得到的盐碱土中主要阴离子含量变化特征也可以验证X射线荧光光谱法的可靠性。X射线荧光光谱法间接分析盐碱土中高含量水溶性盐阳离子的方法,具有操作简便、安全可靠、准确度高的优点。