XRF迎市场新机遇!新国标确立土壤全量元素XRF快速测定法

该标准主要起草单位包括中国科学院南京土壤研究所 、农业农村部耕地质量和农田工程监督保护中心 、南京市江宁区农业农村局 、中国农业科学院农业资源与农业区划研究所 、中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所 、农业农村部环境保护科研监测所 、中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所 、四川省耕地质量与肥料工作总站 、南京信息工程大学 、南京大学 、江苏省地质调查研究院 、江苏省质量和标准化研究院 、江苏省环境科学学会 、北京安科慧生科技有限公司 、生态环境部环境规划院 。其中，北京安科慧生科技有限公司作为XRF仪器厂商参与了标准的制定工作。

在该标准发布之前，分析土壤中全量元素，包括硅、铝、铁、钠、钙、镁、锰钛、硫等，需要碱熔、酸熔处理后ICP-OES法、化学滴定法、比色法、燃烧法等多种分析方法，存在样品处理复杂、分析周期长、成本高、人为操作误差等问题点。如土壤总硅采用碱熔-电感耦合等离子体发射光谱法，需要土壤在铂金坩埚中高温碱熔，分析周期长、消耗大；土壤总铝的分析通常采用酸消解或碱熔，但难以完全消熔，通常会造成ICP-OES分析结果偏低；全硫的分析采用比浊法或重量法，操作复杂、线性差、分析流程复杂，且不适用于硫含量低的土壤样品；全磷的检测通常采用氢氧化钠熔融/碱溶-钼锑抗比色法，但需要采用采用大量化学试剂进行复杂前处理及显色处理，时间较长，无法满足大量土壤样品的快速定量。

对于土壤全量元素含量测定，国内外均需要一种快速、成本低、精度高、多元素同步测定的分析方法。近些年，采用双曲面弯晶技术的单波长激发-能量色散X射线荧光光谱仪，由于消除X射线管出射谱中韧致辐射带来的散射线背景，其在元素灵敏度与分辨率等方面大幅提升，扩大了XRF应用范围，更适用于土壤全量元素含量的测定。 

XRF分析方法应用于土壤无机元素含量测定，相关标准有

国际标准：

ISO 18227 Soil quality-Determination of elemental composition by X-ray fluorescence；

美国团体标准：ASTM D8064-16 Standard Test Method for Elemental Analysis of Soil and Solid Waste by Monochromatic Energy Dispersive X-ray Fluorescence Spectrometry Using Multiple Monochromatic Excitation Beams；

美国环境标准：EPA method 6200现场便携式X射线荧光光谱法土壤和沉积物中元素含量测定； 

相关国内类似标准有：

中国环保行业标准：HJ 780-2015 土壤和沉积物 无机元素的测定 波长色散X射线荧光光谱法；

中国地质矿产行业标准：DZ/T 0279.10-2016区域地球化学样品分析方法第10部分：氯和溴测定 粉末压片-X射线荧光光谱法；

江苏环境学会团体标准：T/JSSES 29-2023 土壤质量 土壤全量硅、铝、铁、钾、钠、钙、镁、锰、磷、钛、硫的测定 单波长激发-能量色散X射线荧光光谱法。

此次发布的标准适用于土壤中的硅（Si）、铝（Al）、铁（Fe）、钠（Na）、钙（Ca）、镁（Mg）、锰（Mn）、钛（Ti）、硫（S）元素的全量测定。本方法通过X射线管产生的初级X射线经双曲面弯晶单色化聚焦照射样品表面，被测元素外层电子被激发发生能级跃迁而释放出元素特征X射线荧光，能量色散探测器将不同元素的特征X射线荧光分辨并探测其强度，此强度经基本参数法校正后与样品中元素质量分数成正比，通过标准物质建立校准曲线，得到样品中目标元素的质量分数。 同时本方法采用基本参数法对X射线荧光的基体效应、元素间吸收增强效应、荧光产额、谱线分数等进行理论计算，将计算谱与探测器实测谱迭代拟合，得到样品中元素X荧光射线净强度或元素含量值的方法。

该标准的发布解决了土壤中硅、铝、铁、钾、钠、钙、镁、锰、磷、钛、硫等元素含量的测定难题，具有广泛的土壤类型适应性，同时具备检测速度快、分析成本低、准确度高等显著特点。

该标准的发布为XRF仪器厂商带来了显著的市场机遇。作为首个针对土壤全量多元素测定的单波长激发-能量色散X射线荧光光谱法国家标准，其确立了该技术在土壤检测领域的权威性与合规性，将有效激发检测机构、科研院所及相关企业对XRF仪器的采购需求。特别是具备“单波长激发”等核心技术的仪器厂商，将凭借其产品在无需复杂前处理、多元素同步快速检测方面的优势，在市场竞争中占据先机。