利用中子活化分析技术研究两种新型环境参考物质(ISE-860和CGL-208)中的主要元素与痕量元素

《Applied Radiation and Isotopes》:Study of the major and trace elements in two new environmental reference materials (ISE-860 and CGL-208) by neutron activation analysis

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年07月26日 来源:Applied Radiation and Isotopes 2.1

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  •通过中性子活化分析技术,对2种新的参考物质ISE-860和CGL-208的元素组成进行了分析。•共定量分析了26种常量元素和微量元素。•通过统计参数对分析数据的准确性和重复性进行了验证。•本研究获得的新数据将丰富相关参考物质的元素数据库。引言全球范围内,环境问题日益受到重视(A

  
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    通过中性子活化分析技术,对2种新的参考物质ISE-860和CGL-208的元素组成进行了分析。
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    共定量分析了26种常量元素和微量元素。
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    通过统计参数对分析数据的准确性和重复性进行了验证。
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    本研究获得的新数据将丰富相关参考物质的元素数据库。

引言

全球范围内,环境问题日益受到重视(Ajanovic等人,2022;Wen等人,2021),尤其是在孟加拉国这样的发展中国家(Ali等人,2026;Das等人,2024;Islam等人,2024;Rahman和Alam,2021)。为监测环境状况及相关过程,人们会分析各类环境样本中的元素含量,这些样本包括沉积物、气溶胶、水以及多种生物样本(Khan等人,2020;Kolarova和Napiórkowski,2021;Williams和Antoine,2020)。目前,用于测定环境样本中元素含量的常用分析技术有电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)、中性子活化分析法(NAA)、电感耦合等离子体发光光谱法(ICP-OES)、原子吸收光谱法(AAS)等(Gupta等人,2021;Ihnat,2000;Silachyov,2020;Zeisler等人,2006)。在这些分析技术中,化学分析法需要先对样本进行消化处理;而像NAA这类技术则使用经过精细研磨的均匀粉末样本,无需进一步化学处理(Islam和Ebihara,2017)。借助核反应堆产生的中子,通过(n,γ)核反应进行的NAA分析技术,能够用于分析多种类型的样本基质(Greenberg等人,2011;Islam等人,2011a;Nikolay Kardjilov,2017;Rezanul Islam等人,2023)。近年来,NAA被广泛用于检测食品及其他农产品以及土壤、沉积物、气溶胶、颗粒物等环境样本中的有害元素和微量元素。这些应用充分体现了NAA在复杂样本基质中进行精准多元素分析的能力(Rahman、Islam和Zaved,2020;Didi等人,2025)。由于其具备多元素测定功能且灵敏度极高,NAA是一种高效准确的分析方法(Islam等人,2017;Latif等人,2009;Rahman等人,2018)。近期,计量学领域将这种技术归类为一种初级比值法(Greenberg等人,2011)。
在方法验证、质量控制、质量保证以及利用不同分析技术测定元素含量时,通常会以参考物质作为标准样或对照样(Rahman、Islam和Zaved,2020;Ito等人,2022)。因此,那些元素组成与待分析样本相近的参考物质,尤其适合用于化学分析法(Roosen等人,2020)。为满足这类需求,全球有许多机构都制备了参考物质(Amigo等人,2004;Trapman等人,2002)。尽管参考物质的制备数量不断增加,但仍有部分参考物质无法提供覆盖范围全面的已认证分析物信息(Quevauviller,1998;Van Der Veen,2004)。如果供应商无法提供足够的高质量数据,使用者就需要从其他渠道获取信息,或自行根据实际情况对相关数据进行处理分类(ILAC和国际实验室认可合作组织,2005)。本研究旨在测定蒙古中央地质实验室制备的CGL-208以及国际土壤分析交换组织制备的ISE-860这两种参考物质中常量元素和微量元素的浓度(质量分数)。CGL-208是最新制备的,目前仅有少数元素的初始认证值可供参考;而ISE-860则尚未有任何认证值。本研究的核心目标是通过提供全面的元素浓度数据,提升这两类环境参考物质的实用价值,从而弥补现有数据中的不足。

章节摘要

样本采集与处理

本研究所分析的参考物质ISE-860(沉积物)采集自荷兰的Kreekraksluizen,是由荷兰的ISE机构为WEPAL能力测试项目专门准备的。另一种参考物质CGL-208(煤粉灰)则由蒙古中央地质实验室制备,采样自该实验室的“第四热电厂”区域。对于每种参考物质,都分别称量了四个重复样本,并为其标注了独特的识别编号。大致上,这些样本的

结果与讨论

本研究采用基于研究反应堆的中性子活化分析技术,测定了ISE-860(沉积物)和CGL-208(煤粉灰)中的元素含量。为对分析数据的质量进行控制,还对NIST-1633b和IAEA-SL-1样本进行了分析。

结论

本研究通过中性子活化分析技术,对两种已获认证的参考物质ISE-860(沉积物)和CGL-208(煤粉灰)中的常量元素和微量元素进行了分析。研究的目的是确定这两种尚未获得认证的参考物质中各元素的浓度,同时评估基于研究反应堆的NAA分析技术在BAEC实验室中的分析准确性及数据重复性,这些目标均已成功实现。本研究的主要结论如下:
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作者贡献说明

M.S. Parvez:负责监督工作、软件使用及资源协调。Md. Deloar Hossain:负责撰写初稿、进行正式分析以及数据整理。M.R. Islam:负责文章的审阅与编辑工作,以及结果验证。MD TOUFIQUL ISLAM:负责撰写初稿、确定分析方法、开展实验研究、进行正式分析、数据整理以及概念构建。M.A. Islam:负责撰写初稿、数据可视化处理、结果验证、软件使用及资源协调,同时还负责项目管理、分析方法确定及实验研究工作。

未引用参考文献

ILAC国际实验室认可合作组织,2005;Rahman等人,2020。

利益冲突声明

? 作者声明,他们不存在任何可能影响本文研究结果的已知财务利益关联或个人关系。
Md. Toufiqul Islam|Mohammad Amirul Islam|Md. Deloar Hossain|M.R. Islam|M.S. Parvez
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