本文關(guān)鍵詞：激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)檢測(cè)土壤中的鉛和鎘含量

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【摘要】：為了滿足土壤重金屬快速準(zhǔn)確檢測(cè)的需求,同時(shí)為土壤的重金屬污染防治和農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供理論指導(dǎo),該研究利用激光誘導(dǎo)擊穿光譜(laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)技術(shù)結(jié)合定標(biāo)曲線法和化學(xué)計(jì)量學(xué)方法對(duì)土壤中重金屬鉛(Pb)和鎘(Cd)元素進(jìn)行定量分析。在獲取LIBS數(shù)據(jù)之后,結(jié)合土壤LIBS發(fā)射譜線中Pb和Cd譜峰信息以及美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(national institute of standards and technology,NIST)的標(biāo)準(zhǔn)原子光譜數(shù)據(jù)庫(kù),選取了Pb和Cd的特征譜線分別為Pb I 405.78和Cd I 361.05 nm。首先對(duì)譜線信息進(jìn)行預(yù)處理后,根據(jù)譜峰信息和元素的含量,分別建立了基于譜線峰強(qiáng)度、歸一化后洛倫茲擬合強(qiáng)度、譜峰積分強(qiáng)度與對(duì)應(yīng)元素濃度之間的關(guān)系模型和定標(biāo)曲線。對(duì)于Pb元素的3種定標(biāo)方法得到的線性關(guān)系的決定系數(shù)(R2)分別為0.983 85、0.970 97、0.993 21,且模型反演的結(jié)果與實(shí)際值的相對(duì)誤差較小;而Cd元素的3種定標(biāo)方法沒(méi)有得到明顯線性關(guān)系。然后運(yùn)用偏最小二乘回歸(partial least-squares regression,PLSR)建立了土壤Pb和Cd元素的定量分析模型,Pb元素PLSR模型的結(jié)果與定標(biāo)曲線法的結(jié)果類似,其預(yù)測(cè)的相關(guān)系數(shù)(RP)為0.948 5,預(yù)測(cè)均方根誤差(RMSEP)為2.044 mg/g;而Cd元素的PLSR模型的結(jié)果比起定標(biāo)曲線法有較大提升,其預(yù)測(cè)的相關(guān)系數(shù)(RP)為0.994 9,預(yù)測(cè)均方根誤差(RMSEP)為97.05μg/g,結(jié)果說(shuō)明PLSR方法在光譜化學(xué)分析領(lǐng)域中比定標(biāo)曲線法進(jìn)行定量分析有更好的適用性。研究表明,LIBS技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)土壤重金屬Pb和Cd含量的定量檢測(cè),為開(kāi)發(fā)實(shí)時(shí)便攜式LIBS土壤重金屬檢測(cè)儀提供了理論基礎(chǔ)。
【作者單位】： 西北農(nóng)林科技大學(xué)機(jī)械與電子工程學(xué)院;浙江大學(xué)生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 土壤 重金屬 光譜分析 激光誘導(dǎo)擊穿光譜 鉛 鎘 定標(biāo)曲線 偏最小二乘回歸
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(61134011)
【分類號(hào)】：S151.95
【正文快照】： 余克強(qiáng),趙艷茹,劉飛,何勇.激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)檢測(cè)土壤中的鉛和鎘含量[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2016,32(15):197-203.doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2016.15.027 http://www.tcsae.orgYu Keqiang,Zhao Yanru,Liu Fei,He Yong.Laser-induced breakdown spectroscopy for determinin

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本文編號(hào)：855994