土壤重金属现场检测空间预测准确性评估及干扰分析——以便携式X射线荧光为例

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便携式X射线荧光光谱仪(FPXRF)在土壤重金属污染调查中得到了广泛的运用,但仍需要根据FPXRF测定的数据对土壤重金属空间分布进行快速分析。事实上,FPXRF所测数据与化学测定数据存在的差异也体现在其空间分布预测的结果上,限制了FPXRF在土壤污染调查中的适用性。本文就基于FPXRF所测数据获得空间分布预测的准确性及其影响因素进行了研究,以期提高土壤污染调查中运用FPXRF所测数据的可信性。本文针对FPXRF的土壤As单点浓度测定误差的校准方法,以化学测定数据空间预测结果为参照,研究了空间分布预测准确性:(1)基于FPXRF获得的As总体及三个等级空间分布预测准确性评价指标均随As含量空间变异性增加而逐渐升高;利用校准模型对As含量空间变异性影响校准后,As总体及三个等级区域空间分布预测准确性评价指标仍随As含量空间变异性增加而逐渐升高,相比较准前,在As含量弱空间变异性区域,As总体空间分布预测准确性提高65.8%,在As含量中等和强空间变异性区域校准效果不明显。(2)土壤重金属含量Pb/As对空间预测准确性产生影响,当Pb/As<20时,随Pb/As增大,CM呈下降趋势,而20<Pb/As<60时,CM加速下降,之后CM对Pb/As变化不敏感;四种基体元素对CM影响程度从大到小为:Fe>Ti>K>Ca;CM随As含量增加呈上升趋势,当As<60mg/kg时,CM随As含量增加而增大的速率较快,当As>60mg/kg时,CM随As含量增加而增大的速率较为缓慢。利用较准模型后,当Pb/As>60时,校准效果好且稳定;校准后自然裂点等级1的CM得到提高,等级2的CM没有明显变化,等级3的CM甚至有下降趋势;对As浓度校准后,总体空间分布预测准确性仍随As含量增加而逐渐增大;模型在As<60mg/kg区域校准效果较好,在As>60mg/kg区域校准效果不明显;模型对自然裂点等级3校准效果较好。
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