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【技术应用】EcoChem系统在土壤耕地质量监测中元素快检的应用

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土壤耕地是人类赖以生存的基本资源和条件。随着人口不断增多,耕地逐渐减少,保持农业可持续发展首先要确保耕地的数量和质量。土壤耕地质量是土壤提供植物养分和生产生物物质的土壤肥力质量,容纳、吸收、净化污染物的土壤环境质量,以及维护保障人类和动植物健康的土壤健康质量的总和。

由于土壤中农药的残留累积、重金属污染和生物污染等问题的出现,人类开始对土壤耕地质量因人类污染造成的变化进行研究和评价。另外不同等级和地域的土壤特性也不相同,如何对这些土壤进行分类鉴别,乃至建立我国土壤库也是目前的一项重要工作。土壤耕地质量监测及评价工作主要集中在土壤物理指标、化学指标和生物学指标等范围进行。

EcoChem土壤耕地质量监测与评价系统主要针对土壤质量的碳氮指标,养分元素,微量金属元素,重金属污染元素以及土壤分级分类等多种指标进行快速评价。使得土壤耕地评价工作变得简单,精准,可量化。

EcoChem土壤耕地质量监测与评价系统采用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术,近年来LIBS技术作为一种新兴的元素检测和分析技术已经广泛的应用于生态样品测量、土壤元素测量、种质资源鉴定、珠宝、地质及工业等诸多领域。当激光作用于样品表面时,在极短的时间内诱导产生含有样品物质信息的等离子体。通过对等离子体发出的光谱进行收集分析,建立光谱与元素一一对应的关系。由此可以检测出元素周期表中的大部分元素,检测限可达ppm级。通过标准物质定标后可以得到元素的含量信息。

EcoChem系统可以轻松实现元素的识别并标记,内置专业ElementLIBS元素识别数据库,可方便的进行元素的快速查找,重叠信息少,效率高。

非金属元素的检测 

金属微量元素的检测


重金属元素的检测

系统内置的PLS、PCR等多种多参数线性回归化学统计分析模块,用于多元变量定量计算。多元变量标准曲线特别适合于分析基质较为复杂的样品,例如土壤、植物等样品,以减少基质中其它元素对目标元素的影响,提高分析准确性。使用3个标准样品拟合后的标准曲线相关系数就可达0.99,如下图所示。计算元素含量后,相对误差小于4%。增加标准样品的数量可以进一步提高计算的精度。



系统内置的PCA主成分分析和HCA聚类分类模型可以针对土壤的分级分类进行测量和评价。可以以此建立我国土壤库。速度快,可大量处理样品,重复性好。而且2种分析模型各有优势,可以更全面、更准确的针对土壤进行分类。

PCA主成分分析 


HCA聚类分类分析

土壤分类结果特征明显,经验证区分度可达100%

 土壤是人类赖以生存、兴国安邦、生态文明建设的基础资源。EcoChem土壤耕地质量监测与评价系统可以针对土壤的主要元素特征进行测量和评价。有了它我们就可以在土壤评价中做出合理的判断,同时可以了解影响土壤的因素和途径等等。既可以从理论上了解土壤耕地健康的情况,又可以针对土壤进行分级分类。为科学的应用土壤功能提供了评价探索的新方法,必将成为新一代的土壤研究工具。同时也可以让我国宝贵的土壤资源最大程度上发挥其应有的功能。


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