中华人民共和国农业行业标准
NY/T 4982—2025
土壤中磷、钾、钠、硫、铁、锰、铜、锌、钼、
铝、硅、钙、镁、镉、铬全量的测定
单波长激发-能量色散X射线荧光光谱法
Determination of total phosphorus, potassium, sodium, sulfur, iron,
manganese, copper, zinc, molybdenum, aluminum, silicon, calcium,
magnesium, cadmium, and chromium in soil—Monochromatic excitation-
energy dispersive X-ray fluorescence spectrometry
2025-12-09 发布
2026-05-01 实施
中华人民共和国农业农村部发布
前言
本文件按照 GB/T 1 .1—2020« 标准化工作导则第 1 部分 : 标准化文件的结构和起草规则»的规定起草 .
请注意本文件的某些内容可能涉及专利 . 本文件的发布机构不承担识别专利的责任 .
本文件由农业农村部农田建设管理司提出 .
本文件由农业农村部耕地质量标准化技术委员会归口 .
本文件起草单位 : 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所、农业农村部耕地质量监测保护中心、中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所、中国科学院南京土壤研究所、四川省耕地质量与肥料工作总站、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、北京安科慧生科技有限公司、扬州市耕地质量保护站 .
本文件主要起草人 :郑磊、毛雪飞、汪洪、李雪、薛思远、马常宝、徐亚平、黄金丽、黄耀蓉、孙玉芳、李寒、滕飞、刘晓静、徐妍、石洪玮、龚华、范丽、孔令娥、晋琪、戴礼洪、陕红、齐明霞、蔡爽、毛伟 .
土壤中磷、钾、钠、硫、铁、锰、铜、锌、钼、铝、硅、钙、镁、镉、铬
全量的测定单波长激发能量色散 X射线荧光光谱法
1 范围
1 范围
本文件规定了土壤中 15 种元素的单波长激发一能量色散 X射线荧光光谱测定方法。
本文件适用于土壤中磷(P)、钾 (K)、钠 (Na)、硫 (S)、铁 (Fe)、锰 (Mn)、铜 (Cu)、锌 (Zn)、铝 (Al)、硅(Si)、钙 (Ca)、镁 (Mg)全量的定量检测 , 以及钼(Mo)、铬 (Cr)、镉 (Cd)全量的筛查。
在本文件推荐的各全量元素特征谱线和测定条件下 ,方法检出限和定量限按照附录 A 的规定执行。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中 ,注日期的引用文件 ,仅该日期对应的版本适用于本文件 ; 不注日期的引用文件 , 其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
NY/T 395 农田土壤环境质量监测技术规范
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3 .1
基本参数法 fundamentalparametermethod
用基本参数库数学模型对原级入射 X射线光谱分布、X射线与物质相互作用(包括质量吸收系数、荧光产额、谱线分数、吸收突变比、散射等)、仪器光路因子等进行理论计算 ,得到计算谱 ,用迭代算法将计算谱与探测器采集谱迭代拟合 ,得到试样中元素含量的理论计算方法。
3 .2
经验系数法 empiricalalpha correction/empiricalcoefficientmethod
用经验的数学校正公式 ,依靠一系列标准物质 , 以相同步骤确定某种共存元素对目标元素分析谱线的吸收一增强影响系数和重叠干扰系数而加以校正的方法。
4 方法原理
X射线光管产生的初级 X射线 ,经双曲面弯晶单色化聚焦照射土壤试样表面 , 目标元素的内层电子被激发产生空穴 ,外层电子由高能轨道跃迁至低能轨道 ,释放出该元素的特征 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理论计算或经验系数法校正后与试样中元素质量分数成正比 ,通过土壤标准物质建立校准曲线 ,根据测得的目标元素特征 X射线荧光强度 ,计算得到试样中目标元素的质量分数。
5 试剂和材料
5 .1 标准物质/标准样品 :包含不同含量范围 P、K、Na、S、Fe、Mn、Cu、Zn、Mo、Al、Si、Ca、Mg、Cd、Cr元素的土壤有证标准物质/标准样品 ,或经认定的土壤参比物质。
5 .2 样品环 : 内径尺寸与单波长激发一能量色散 X射线荧光光谱仪的样品口直径相匹配 ,可选用聚氯乙烯等塑料材质。
6 仪器设备
6 .1 单波长激发一能量色散 X射线荧光光谱仪 :配备全聚焦双曲面弯晶单色器 ,真空或氢气(氦气)光路吹扫系统。
6 .2 粉末压片机 :最大压力不小于 20 MPa。
6 .3 天平 :感量为 0 .01 g。
6 .4 样品筛 :0 .149 mm 尼龙筛。
6 .5 干燥器。
7 样品前处理
7 .1 样品制备和保存
按照 NY/T 395 的相关规定 ,风干、研磨土壤样品 ,研磨后全部通过 0 .149 mm 样品筛 ,土壤试样装入样品瓶或样品袋中待用。
7 .2 试样制备
根据仪器配置样品环的尺寸 ,称取适量土壤试样置于样品环内 ,将装有土壤试样的样品环置于粉末压片机上 , 以不小于 20 MPa压力保压 60 s,制成厚度不小于 4 mm 的试样片 ,置于干燥器内避光、密封保存待用。
示例 :称取 4 .0 g 土壤试样置于直径 φ32 mm 的样品环内。
注 :避免用手直接触及试样测试面 ,试样片表面应光滑、无裂痕 ,若试样片表面出现裂痕和测试面不平整 ,则该试样片不能使用。
8 分析步骤
8 .1 仪器参数设定
根据单波长激发一能量色散 X射线荧光光谱仪操作手册 ,选择合适的测定条件建立方法 ,仪器参数示例见附录 B。
8 .2 校准曲线
根据待测元素选择至少 10 个土壤标准物质/标准样品 ,元素含量应覆盖高、中、低水平 ,按照 7 .2 的要
求 ,制备校准曲线样品 ,根据 8 .1 所设定的仪器条件 ,用单波长激发一能量色散 X射线荧光光谱仪测定标准
物质/标准样品的特征 X射线荧光强度。 使用基本参数法或经验系数法建立校准曲线 , 曲线的线性相关
注 :校准曲线范围应覆盖目标元素含量水平。 若目标元素含量超出校准曲线范围 ,应选择覆盖此含量的标准物质/标
准样品 ,增加校准曲线含量点。
8 .3 试样测定
将制备好的土壤试样片上机测定 ,得到目标元素特征 X射线荧光强度 ,对照校准曲线计算得出试样中目标元素的质量分数。
9 结果计算与表示
9 .1 基本参数法计算
试样中目标元素的质量分数 ωi (以单质计) ,单位为毫克每千克(mg/kg)、克每千克(g/kg)或百分数(%) ,按公式(1)计算。
ωi =FPi × k+b………………………………………… (1)
式中 :
FPi— 土壤试样中待测元素 i 的基本参数法理论计算值 , 单位为毫克每千克(mg/kg)、克每千克(g/kg)或百分号(%) ;
k — 校准曲线斜率 ;
b — 校准曲线截距 ,单位为毫克每千克(mg/kg)、克每千克(g/kg)或百分号(%)。
9 .2 经验系数法计算
试样中目标元素的质量分数 ωi (以单质计) ,单位为毫克每千克(mg/kg)、克每千克(g/kg)或百分号(%) ,按公式(2)计算。
ωi =k × +b………………………
式中 :
k — 校准曲线的斜率 ;
Ii — 待测元素 i 的 X射线荧光强度 ,单位为每秒千次计数(kcps) ;
βik — 谱线重叠校正系数 ;
Ik — 干扰元素 k在待测元素 i分析谱线处重叠的 X射线荧光强度(kcps) ;
αij — 基体元素对待测元素的影响校正系数 ;
wj — 参与基体效应校正的 j 元素的质量分数 ,单位为毫克每千克(mg/kg)、克每千克(g/kg)或百分号(%) ;
b — 校准曲线的截距 ,单位为毫克每千克(mg/kg)、克每千克(g/kg)或百分号(%)。
9 .3 结果表示
根据试样中各元素特征 X射线荧光强度 ,按照上述公式(1)或公式(2)计算出试样中目标元素质量分
数。Fe、Al、Si、Ca、Mg以百分号(%)单位表示 ,P、K、Na、S 以克每千克(g/kg)单位表示 , Mo、Cd元素以
2 位 ;测定结果 ≥100 mg/kg,保留至整数位。
10 精密度与正确度
10 .1 精密度
在重复性条件下 ,获得的 2 次独立测定结果的绝对差值与算术平均值的比值(相对相差)应满足表 1的要求 ;若不能满足 ,应按照仪器操作手册进行漂移校正或者重新绘制校准曲线。
表 1 平行样品相对相差允许范围
10 .2 正确度
各元素测定结果与标准物质/标准样品的认定值相比 ,其相对误差的绝对值应满足表 2 的要求 ;若不能满足 ,应按照仪器操作手册进行漂移校正或者重新绘制校准曲线。
表 2 土壤标准物质/标准样品相对误差允许范围
附录 A
(规范性)
方法检出限和定量限
方法检出限和定量限见表 A.1。
表 A.1 方法检出限和定量限
附录 B
(资料性)
单波长激发能量色散 X射线荧光光谱仪仪器条件示例
单波长激发能量色散 X射线荧光光谱仪仪器条件示例见表 B.1。
表 B.1 单波长激发能量色散 X射线荧光光谱仪仪器条件示例
