激光诱导分解光谱用于成像和重金属元素在土壤中的分布分析
Boyuan Han1, Wenhan Gao1, Jun Feng1
1State Key Laboratory Cultivation Base of Atmospheric Optoelectronic Detection and Information Fusion, Nanjing University of Information Science & Technology, Nanjing 210044, China; Jiangsu International Joint Laboratory on Meteorological Photonics and Optoelectronic Detection, Jiangsu Collaborative Innovation Center on Atmospheric Environment and Equipment Technology (CICAEET), Nanjing University of Information Science & Technology, Nanjing 210044, China.
激光诱导分解光谱 (LIBS) 有效地绘制了土壤中的重金属污染. 这项技术可视化铜,和的分布,帮助环境监测和修复策略.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 分析化学 分析化学
- 地质化学 地质化学
背景情况:
- 由于工业活动和污水灌而在土壤中积累的重金属 (HM) 存在重大环境和健康危害.
- 铜 (Cu), (Cr) 和 (Pb) 是影响土壤生态系统的关键污染物.
研究的目的:
- 开发和验证激光诱导分解光谱 (LIBS) 系统,用于对受HM污染的土壤进行元素分析和空间绘图.
- 想象HM在土壤环境中的分布和迁移模式.
主要方法:
- 使用LIBS进行基本分析和绘制土壤样本,以300微米分辨率扫描21毫米×20.7毫米面积.
- 将光谱线强度转换为RGB颜色通道,以可视化表示HM分布.
- 应用K-means集群用于污染级别分类 (严重,中度,轻度) 和主要组件分析 (PCA) 以减少维度和异质性表征.
- 进行了3D元素测绘,以分析HM分布和深层土壤中的迁移.
主要成果:
- 通过使用LIBS映射成功可视化了 Cu,Cr 和 Pb 在受污染的土壤中的空间分布.
- 根据光谱数据生成了突出显示HM污染区域的复合图像.
- 将土壤污染水平分类并有效地描述土壤异质性.
- 研究了HMs在土壤中的3D分布和迁移.
结论:
- LIBS技术是一种可行且有效的工具,用于成像和分析土壤中的重金属分布.
- 开发的LIBS方法为环境监测和指导土壤修复工作提供了宝贵的见解.
更多相关视频
08:53Dependence of Laser-induced Breakdown Spectroscopy Results on Pulse Energies and Timing Parameters Using Soil Simulants
Published on: September 23, 2013
12:03Two-Dimensional Visualization and Quantification of Labile, Inorganic Plant Nutrients and Contaminants in Soil
Published on: September 1, 2020
相关概念视频
Atomic Emission Spectroscopy: Overview
Atomic Emission Spectroscopy: Lab
Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization (MALDI)
The analyte of interest, a biomolecule or a mixture of biomolecules, is mixed with a suitable matrix material. The...
Atomic Absorption Spectroscopy: Overview
When irradiated by EMR of a particular wavelength, these...
