基于libs技术土壤重金属含量快速检测

《基于libs技术土壤重金属含量快速检测》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、基于LIBS技术土壤重金属含量快速检测　　摘要：通过研究激光诱导击穿光谱的原理，搭建LIBS的实验光谱系统，定量分析了土壤中的Pb元素，对比Fe元素内标、分析谱线内标以及无内标的三种情况下的LIBS检测结果的精确性和准确性。经检测，Fe元素作为内标元素时，检测结果更准确，相对误差最小为1.67%；RSD是5.42%，验证了Fe元素作为内标的准确性和可行性。　　关键词：激光诱导击穿光谱；土壤；重金属；Pb元素；内标法　　中图分类号：TP271文献标识码：A　　随着现代社会的不断发展，环境问题成为了人们

2、关注的焦点之一，尤其是土壤中的重金属污染，在环境问题中的比例日益增强[1-2]。常规的土壤重金属检测方法已经满足不了对重金属精确检测的要求，因此基于LIBS技术的土壤重金属检测方法得到了比较广泛的应用和认可[3-4]。　　1LIBS技术检测原理　　激光光源发出强烈的激光光束，经透镜入射到样品表面，脉冲作用下的样品会吸收一定的光子能量，局部温度升高，当热电子和自由电子足够多，加之激光光束的作用，自由电子和发生电离之后的原子就会形成高密度的等离子体。随着温度的下降，高能轨道中的电子就会向低能轨道跃迁，在

3、跃迁的过程中就会释放一定频率的特征光谱，这些特征光谱包含了样品中的元素信息[5-6]。　　2系统实验及数据分析3　　本实验中的土壤样品是来国家标准土壤，将硝酸铅溶液混合到土壤中，为了试验便捷性将土壤制品制成扁平的圆柱体，半径为3mm，厚度为4mm，样品中铅含量0.27%。　　为了保证实验数据的可信度，每个土壤样品的检测次数为5次，所获得的数据取得平均值进行计算。试验中分别计算了Fe元素为内标元素，无内标元素以及分析背景为内标元素这三种情况下的样品检测浓度。以特征光谱的强度为纵坐标，Pb元素的浓度为横

4、坐标。　　由图3可知，Pb元素在三种情况下的线性相关系数分别是0.999；0.997以及0.996。因此，由实验结果可知，选择Fe元素作为内标时，检测结果与样品浓度之间的线性相关性更好。　　由上表可知，利用元素Fe作为内标的曲线的时候，相对误差在1.67%-7.66%，RSD的数值为5.42%。元素的检测限为57.90×10-3%，满足测量的精确度和准确度的要求。　　3结论　　（1）通过对激光诱导击穿光谱检测原理的分析和研究，选取土壤中的Pb元素为检测元素，测量了以Fe元素、无内标以及背景元素这三种

5、标定方法实验数据。　　（2）选择Fe元素为内标元素时，获取的浓度值更接近真实含量，相关系数为0.999，相对误差最小为1.67%；RSD是5.42%，检出限为57.90×10-3%。　　参考文献　　[1]WeidmanM，BaudeletM，PalancoS，etal.Nd-YAG-CO23double-pulseLIBSforexplosivesdetection[J].Opticsexpress，2010，18（1）：259-266.　　[2]陈金忠，张琳晶，杨少鹏，等.KCl添加剂对激光诱导土

6、壤等离子体强度的影响[J].光谱学与光谱分析，2010，30（10）：2601-2605.　　[3]杨春晟，李国华，徐秋心.原子光谱分析[M].化学工业出版社，2010.　　[4]GuoLB，HuW，ZhangBY，etal.Enhancementofopticalemissionfromlaser-inducedplasmasbycombinedspatialandmagneticconfinement[J].OpticsExpress.2011，19（15）：14067-14075.　　[5]鲁

7、翠萍，刘文清，赵南京，等.土壤重金属铬元素的激光诱导击穿光谱定量分析研究[J].物理学报，2011，60（4）：045206-1-5.　　[6]DzyubenkoMI，KolpakovSN，KulishenkoDF，etal.Rapidanalysisofemissionspectraforgoldalloys[J].Journalofappliedspectroscopy.2010，77（2）：279-284.　　作者简介：第一作者：叶倩倩（1988～），女，在职研究生。GONG-ruikun（1

8、962―），male，Ph.D.，professor.　　通信作者：龚瑞昆（1962～），男，博士，教授。E-mail：392511535@qq.com3