随着工业的发展,环境污染情况日益严重,其中有害重金属因其能在水域、土壤中的迁移并参与食物链循环,而严重影响到人类的身体健康。因此,对环境中有害重金属的监测尤为重要。全反射X荧光光谱(TXRF)分析因其具有多元素同时检测、量化简单、经济性好和分析时间短等优点,被广泛应用于环境、生物医药、食品、刑侦和半导体材料等领域。将TXRF分析技术的优势与水生植物对水体中重金属的强富集能力相结合,可实现对植物样品中各元素的监测,这对水体污染的治理具有重要意义。主要研究内容和结果如下:在使用TXRF进行植物样品分析时,由于样品中含有浓度较高的低原子序数元素(P、S、Cl、K和Ca),其荧光产额相对较低同时容易受到植物样品对其特征荧光吸收衰减和饱和效应的影响,使得对其准确定量存在一定的困难。为此,本文从后端谱分析方法和样品定量方法两方面出发,分别在元素特征峰数据获取和定量计算上提高低原子序数元素的定量准确性。此外,文中利用TXRF技术对凤眼莲根茎叶中Cr的富集规律及各元素间的变化进行了探索。并以富集实验为基础,开展了凤眼莲根部样品对Cr(VI)的吸附实验,阐明了其吸附规律。1)利用后端的谱分析过程对光谱的数据获取流程进行优化。选择适当的光谱平滑和基线去除方法降低背景噪声和样品散射背景对光谱数据的影响,结合寻峰和峰拟合程序实现了对全谱特征荧光峰峰数据的获取。2)利用TXRF技术跟踪测量水生植物凤眼莲在Cr(VI)胁迫环境下其根茎叶中P、S、Cl、K、Ca、Cr和Fe的变化。结果表明,凤眼莲对Cr的富集能力与培养液中Cr(VI)的浓度呈负相关,其生物富集系数(BCF)与Cr(VI)浓度之间可以使用幂函数进行拟合。同时,探索了在富集过程中根、茎和叶中营养元素各自的变化规律。3)针对凤眼莲植株培养实验中根部组织对Cr的富集情况,开展了凤眼莲根部组织对Cr(VI)的吸附能力的探索实验。结果表明,凤眼莲根部组织对Cr(Ⅵ)的吸附动力学符合化学吸附的Freundlich方程,这表明该吸附过程是一种化学吸附过程,且Cr(Ⅵ)易被凤眼莲根部组织材料吸附。4)提出了一种使用Ar峰归一化对植物样品中各元素进行定量的方法。文中分别从理论和实验两方面对Ar峰归一化的定量进行论证:从理论出发,阐明了Ar特征峰主要来源于入射与反射X射线的光程及入射与反射X射线所形成的驻波场;从实验出发,证实了入射与反射X射线所形成的驻波场对Ar特征峰的主要贡献,同时排除了反射体类型和样品沉积量对Ar特征峰的影响。结果表明,Ar峰归一化方法与内标归一化方法具有相当的准确性和精密度。综上所述,本文针对TXRF分析技术在植物样品分析过程中面临的定量准确性问题进行了系统的研究,对谱分析方法、适用于植物分析的定量方法和水生植物重金属富集实验三方面进行了探索。建立了完整的谱分析程序,并通过富集实验研究了凤眼莲中各元素随Cr富集的变化规律。提出了一种新型的定量分析方法,实验论证了该方法的准确性,有效改善了低Z元素定量偏差的问题,提高了TXRF对植物样品分析的准确性。