南极-北极-三江源极地基线国家标准物质研制

摘要：在具有独特地理位置和生态环境的南极、北极和青藏高原三江源采集土壤和沉积物，成功研制了南北极海洋沉积物和三江源区土壤成分分析标准物质8种，定值成分68~73项，在国际上初步形成极地地球化学标准物质体系，获得国家一级标准物质证书和计量器具生产许可证书。

1.项目概况

极地土壤和沉积物成分分析数据如何溯源至国际基准和国际互认，一直面临着没有标准物质的挑战。国家地质实验测试中心联合国家海洋局第二研究所在国家基础建设平台项目“南极海洋沉积物成分分析标准物质研制”、国土资源公益性行业科研专项“三江源土壤成分标准物质研制”、地质矿产调查评价专项“地球化学标准物质与平台建设一北极海洋沉积物成分分析标准物质研制”资助下，组织了15家专业单位，历时近8年（2007—2014年），成功研制了8种南极北极三江源土壤和沉积物极地基线国家标准物质，取得了良好的科研支撑和实际应用效果。

2.成果简介

(1)样品选采自独特地理位置和典型生态环境的地学研究区域。在具有独特地理位置和生态环境的南极、北极和青藏高原采集土壤和沉积物作为标准物质候选物，具有重要的地学意义。克服重重困难，在南北极科考时获取南极、北极各1个海洋沉积物候选物，采用先进的多管采样系统采集样品。在长江源头、黄河源 头、澜沧江源头、青海省隆宝三江源区等采集 5个土壤候选物，采集青海省35个县（自治县）的土壤样品组合成1个土壤候选物，采用无污染的球磨粉碎技术对候选物进行加工制备。依据相关国际标准，采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)和X-荧光光谱（XRF )等技术对候选物进行均勻性和稳定性检验，统计分析表明，制备的样品均勻性和稳定性良好。

(2)成功研制8个国家一级标准物质，量值准确、国际互认。在定值分析技术方法优化与确认、计量溯源性与不确定度评估研究的基础上，联合12家实验室采用13种多种原理分析方法协作定值，定值（参考值）组分达68~73 项，依托现代分析仪器建立形成的覆盖主量、微量和痕量化学成分的分析方法配套解决方案，使极地CRM定值准确度水平优于国际同类RM 定值水平。项目成功研制了南极海洋沉积物成分分析标准物质1种（GBW 07357)、北极海洋成分分析标准物质1种（GBW 07481)和三江源土壤成分分析标准物质6种（GBW 07475-GBW07480)，研制成果获得国家一级标准物质证书和计量器具生产许可证书（图1)。实现极地土壤沉积物成分分析数据可溯源至国际基准，可获得国际互认。项目成果的获得，标志我国首次在国际上初步形成极地地球化学标准物质体系。

(3)技术对比、优势显著。北极和三江源标准物质研制填补了国际空白，南极标准物质的定值参数显著多于目前国际上唯一的同类标准物质南极底泥标准物质（MURST-ISS-A1)。本项目定值方法技术先进，定值参数数量、准确度等主要技术指标超过或达到国际上唯一的同类CRM水平。本项目定值参数68~73个，采用了13种分析技术方法，MURST-ISS-A1定值参数10个，采用分析技术4种。本项目研究成果为建立南极、北极和三江源土壤沉积物73个元素地球化学基准，调查土壤沉积物化学基因奠定了科学基础。

(4)中国的极地标准物质研究迈人国际领先行列。南极和北极海底沉积物标准物质，为 相对“洁净”的两极研究开创了较好的标准物质研究基础，为研究两极的海洋沉积物特征及生物环境、海洋矿产勘查等相关分析提供可信的参考标准。人工污染相对较少的青 海省35个县（几乎覆盖青海省全境（75万 km²))所取土壤合成的土壤样标准物质，可以作为该区土壤中元素的背景值（地球化学基线），为评价我国长江、黄河沿岸的土壤中的镉、铅、铬、汞、砷等重金属的污染程度提供可靠的参照系统。

3.成果意义

(1)极地研究成果是一个国家综合国力和科学水平的体现，世界各国都在争先开展南北极地区的探险和科学研究。我国极地标准物质的成功研制，为国际同行研究极地样品测试提供了可靠的参照标准，标志着极地土壤沉积物成分分析数据可溯源至国际基准和国际互认，彰显了中国标准物质研制领域的技术实力，使中国的极地标准物质研究迈人国际领先行列。

(2)研究建立的分析方法解决方案、不确定度评估技术方法和量值溯源体系对于地球化学标准物质的研制具有重要的示范意义。我国极地生态环境地球化学标准物质体系形成，覆盖南极、北极、青藏高原三江源。将对保 证我国的资源、环境、农业调查质量起到重 要作用。(国家地质实验测试中心 王亚平 许春雪 安子怡，国家海洋局第二研究所 吕海燕 卢勇 供稿）