楊國晶

摘要：針對土壤重金屬的污染程度逐漸加重，威脅人們的身體健康等問題，提出基于UBS技術(shù)的土壤重金屬元素污染快速檢測與治理方法。依據(jù)土壤中重金屬元素遷移傳播規(guī)律，構(gòu)建重金屬元素污染模型，引入LIBS技術(shù)獲取土壤樣品LIBS光譜數(shù)據(jù)，并確定重金屬元素特征譜線。結(jié)合生物、物理、化學、生態(tài)等多種手段，制定土壤重金屬元素污染治理程序，實現(xiàn)了土壤重金屬元素污染的快速檢測與治理。實驗數(shù)據(jù)顯示：提出方法的重金屬元素檢測時延最小值為10 s，重金屬元素污染濃度下降率最大值為94%，充分證實了提出方法具有良好的應用性能。

關(guān)鍵詞：LIBS技術(shù)；土壤污染；重金屬元素；快速檢測；污染治理

中圖分類號：X53 文獻標志碼：B

前言

工業(yè)、農(nóng)業(yè)快速發(fā)展，推動了城鎮(zhèn)化進程，許多新企業(yè)興起，例如新能源企業(yè)、光電企業(yè)、化工企業(yè)、精深加工企業(yè)等，為中國經(jīng)濟增長帶來了新的動力支撐。除此之外，企業(yè)的興起也加大了重金屬污染的程度與范圍。常規(guī)情況下，重金屬元素主要存在于水體中，最終轉(zhuǎn)移到土壤中，致使土壤重金屬元素污染情況逐漸嚴重，從而影響農(nóng)作物的生長與質(zhì)量，威脅人類的健康，受到了國家以及社會大眾的廣泛關(guān)注。在科技部、環(huán)保部等支持指導下，國家頒布了重金屬元素污染防治相關(guān)條例，并成立了重金屬元素污染防治中心。由此可見，國家對重金屬元素污染的重視程度較高。如何有效防治土壤重金屬元素污染，成為國家重點研究課題之一。

就現(xiàn)有研究成果來看，土壤重金屬元素污染檢測方法主要為GFAA、FLAA、ICP-MS等，上述檢測方法均具有較高的靈敏度，但是土壤樣品預處理過程極其復雜、檢測周期較長，無法實現(xiàn)原位檢測，使用范圍有限，故提出基于LIBS技術(shù)的土壤重金屬元素污染快速檢測與治理方法研究。UBS技術(shù)實質(zhì)是一種結(jié)合定量與定性分析的光譜技術(shù)，基于光譜儀器與激光技術(shù)對元素進行檢測與分析，具備原位、快速、多元素同時分析、操作便捷等優(yōu)勢，被多個領(lǐng)域廣泛應用，例如冶金、環(huán)境、生物醫(yī)學、太空研究、燃燒、農(nóng)作物檢測、考古探測等領(lǐng)域。研究通過UBS技術(shù)的應用，提升重金屬元素污染檢測速度，為土壤重金屬元素污染治理提供有力的支撐。