
農(nóng)田土壤的重金屬主要包括鎘、汞敢於挑戰、鉛不斷創新、鉻和砷等生物毒性顯著的元素。土壤中過量重金屬會(huì)可引起植物生理功能紊亂提供了遵循、營(yíng)養(yǎng)失調(diào)堅持先行,鎘元素還會(huì)富集在作物籽粒中,因此我們以鎘(Cd)元素為例研究其快速檢測(cè)手段及評(píng)價(jià)方法滿意度。
對(duì)于鎘元素的檢測(cè)目前主要的方法是電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法,等離子體質(zhì)譜法可持續,火焰式原子吸收光譜法主要抓手,分光光度計(jì)比色法等。這些傳統(tǒng)方法雖然結(jié)果較為理想服務,但是需要長(zhǎng)時(shí)間和復(fù)雜的前處理過程很重要,樣品也不能重復(fù)使用,污染較大覆蓋,有腐蝕異常狀況,對(duì)操作人員要求也很高。因此急需一種快速高效,微損應用創新,無污染,可以實(shí)時(shí)檢測(cè)元素的方法機構。激光誘導(dǎo)擊穿光譜(LIBS)技術(shù)是一種新興的元素檢測(cè)和分析技術(shù)的特性。當(dāng)激光作用于樣品表面時(shí),在極短的時(shí)間內(nèi)誘導(dǎo)產(chǎn)生含有樣品物質(zhì)信息的等離子體基礎。通過對(duì)等離子體發(fā)出的光譜進(jìn)行收集分析提供堅實支撐,建立光譜與元素一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。由此可以檢測(cè)出元素周期表中的大部分元素高產。
取農(nóng)田土壤樣品為實(shí)驗(yàn)樣品信息化技術,將樣品烘干、研磨后壓片良好。壓力15噸逐步顯現,保壓時(shí)間5分鐘。為了得到更好的信號(hào)單產提升,我們選取0.4us為測(cè)試延遲時(shí)間傳遞,99%能量輸出,20次脈沖累加勞動精神。經(jīng)過查詢系統(tǒng)內(nèi)置的ElementLIBS元素識(shí)別數(shù)據(jù)庫開展攻關合作,得知Cd元素的特征強(qiáng)峰位于340.565nm製度保障。通過實(shí)驗(yàn),盡管土壤中實(shí)際Cd元素的含量非常低的有效手段,但是Cd元素的峰值信息依然清晰可見統籌推進,達(dá)到了檢測(cè)的要求。見左下圖關鍵技術。

取土壤樣品GBW-07401, GBW-07402, GBW-07408, GBW- 07410, GBW- 07411作為標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行定標(biāo)曲線的制作了解情況,實(shí)驗(yàn)參數(shù)同上,如右上圖所示技術研究。所選取的土壤樣品與待測(cè)農(nóng)田土壤樣品非常接近完善好,經(jīng)過擬合后,相關(guān)系數(shù)可達(dá)0.996積極參與栴}分析?梢宰鳛楹笃趯?shí)際元素含量預(yù)測(cè)之用。
為了驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)曲線的準(zhǔn)度交流研討,我們?nèi)BW- 07411的第二實(shí)驗(yàn)測(cè)點(diǎn)的已知數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)反演更加完善。先后測(cè)量3次取平均,結(jié)果的相對(duì)偏差為3.457%建設應用。達(dá)到了我們對(duì)準(zhǔn)度的預(yù)期支撐作用。見下圖。
最后我們根據(jù)制作好的標(biāo)準(zhǔn)曲線動力,進(jìn)行實(shí)際農(nóng)田待測(cè)土壤的Cd元素含量預(yù)測(cè)計(jì)算同時,實(shí)際結(jié)果如右上圖所示。測(cè)量的結(jié)果生產效率,樣地中Cd元素的含量均小于0.3mg/kg產能提升。結(jié)果表明,農(nóng)田土壤中Cd元素的含量未超過國(guó)家頒布的《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 15618-1995)中二類土壤標(biāo)準(zhǔn)0.6mg/kg節點。也同時(shí)證明了該方法可以檢測(cè)出鎘元素以及其他微量甚至痕量的重金屬元素通過活化。
實(shí)驗(yàn)裝置我們采用EcoChem 激光光譜元素分析系統(tǒng),該系統(tǒng)采用LIBS技術(shù)的特點。激光能量200mJ@1064nm健康發展,能量輸出0-99%可調(diào);重現(xiàn)率20Hz大數據;光斑大小20-200μm連續(xù)可調(diào)長效機製;檢測(cè)器譜寬190-1040nm;三維全自動(dòng)工作臺(tái)數字技術;樣品室可通入氦氣或氬氣奮戰不懈。

本實(shí)驗(yàn)利用EcoChem激光光譜元素分析系統(tǒng),采用激光誘導(dǎo)擊穿光譜(LIBS)技術(shù)檢測(cè)農(nóng)田土壤中的重金屬鎘元素措施,并利用系統(tǒng)內(nèi)置的多元變量光譜定量法分析計(jì)算元素含量大大縮短∫鋵嵑??焖贉?zhǔn)確,檢測(cè)限低更默契了,可進(jìn)行微量甚至痕量元素的檢測(cè)先進技術。隨著這一技術(shù)的發(fā)展,今后必將成為新一代的土壤速測(cè)工具說服力,為我國(guó)的土壤研究發(fā)揮其更大的功效搶抓機遇。