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为贯彻《中华人民共和国环境保护法》，防止土壤污染，保护生态环境，保障农林生产，维护公众健康，国家对原国家标准《土壤环境质量标准》（GB/T15618-1995）进行了修改，到2017年已进行了第三次征求意见稿了，农用地土壤污染物控制项目也由10项增加到21项，在原有限量项目的基础上增加了其他项目的总锰、总钴、总锶、总钒、总铊、总钼等参考含量限量，因此对土壤及土壤固废限量元素的监测分析越来越重要。而岛津EDX荧光光谱仪可对土壤限量元素及常规元素进行简单快捷的初步筛选分析。该方法操作简便，分析快速，重复性好，是一种行之有效的测试方法。

溶液转移滤纸片法是替代液体分析的一种很好的方法，尤其是对于一些高盐份的元素分析以及没有原子吸收和ICP的场合。经过实验得出，X射线荧光光谱法可以很好的测试和覆盖该样品中Al、Ba、Bi、Ca、Co、Cr、Cu、Fe 、Ga、K 、Mg、Mn 、Na、Ni、Pb、Sr、Zn等17种元素的分析，测试精度良好。

本文介绍了采用X射线荧光光谱法测定以TiO2为主要基体的金红石等矿物的分析方法。以氧化钛为主体配以其他矿物标样，采用玻璃熔片法，合成配制出一系列标准样品，制作多元素工作曲线。玻璃熔片法消除和减小了矿物结构、样品粒度等对分析结果的影响，可以采用配制标样的方法获得系列标准样品，方法不受实物标准样品限制，并且可用于分析元素含量在工作曲线范围内的不同类别的矿物。

采用X射线荧光光谱仪熔融玻璃片法测定镁质耐火材料中元素，以镁砂及镁石标样建立工作曲线，可用于分析多种镁质耐火材料。玻璃熔片法消除和减小了矿物结构、样品粒度等对分析结果的影响，不同类别的镁质耐火材料可以采用统一的分析方法；考虑到烧失量对分析结果的影响，对制样方法进行了优化，提高了分析结果的准确度；不同类别的镁质样品采用了有差异的样品前处理方法，使得所有此类样品可以共用一套工作曲线。本方法适用于镁砂、镁石、镁砖等多种镁质耐火材料及其原料的分析。

通过XPS可以了解材料表面10nm厚度的元素化学态信息，而通过ARXPS可以将分析深度进一步降低到1~3nm。但是ARXPS数据的解析是困难的，本文说明了如何通过MEM软件来对ARXPS数据进行重构得到深度剖析曲线。同时通过Minibeam VI团簇离子枪对表面污染进行去除，研究了表面污染对MEM结果的影响。

X射线光电子能谱（XPS）技术结合氩离子刻蚀技术可以有效对材料表面以及沿深度方向进行测试，以得到材料结构相关信息，不同的刻蚀模式的选择对结果有较大的影响。本文选用非贵金属Ni桥连NiS / g-C3N4复合材料，采用XPS技术对材料表面进行表征，结合团簇氩离子刻蚀技术对材料进行深度剖析，判断不同元素的化学状态信息。 

磁透镜是现代X射线光电子能谱仪（XPS）的关键部件，但在对磁性样品进行分析时，样品的磁性可能会干扰光电子的运动轨迹。本文选用了两种不同性状的磁性材料，提出了在对磁性材料进行分析时的注意事项，并对磁性材料表面的元素及化学态组成进行了分析。

多组分材料可实现不同功能的集成，但如何有效地表征其内部组分的分布及相互作用，对进一步提升其性能并解析内在机制具有重要意义。本文以生物双螺旋分子和高分子构成的多组分样品为例，采用扫描探针显微镜（SPM）的相位模式，对二者的形貌和组分分布同时进行观测，为后续的研究提供数据支持。

方解石是一种在常温干燥条件下稳定存在的碳酸钙矿物，但易在水环境中发生溶解，对其溶解过程进行表征，对监测水体、土壤变化具有重要意义。本文采用扫描探针显微镜（SPM）对方解石在水溶液中的溶解过程进行原位表征，为解析其溶解机理提供数据支持。

方解石是一种广泛存在的碳酸钙矿物，与自然界中的生物矿化过程息息相关，在分子水平对其进行表征，对解析生物矿化的内在机理具有重大意义。本文采用岛津SPM-8100FM调频模式在分子水平表征方解石（104）晶面的晶格结构；同时采用其独特的Z-X扫描技术，清晰地观察到方解石与水介质之间的界面结构。