[發明專利]基于樣品盒法的土壤重金屬含量的檢測方法及裝置

在審

• 申請號: 201410246003.3
• 申請日: 2014-06-04
• 公開（公告）號: CN104062255A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 李斌;陳立平;趙春江
• 申請（專利權）人: 北京農業智能裝備技術研究中心
• 主分類號: G01N21/3563
• 分類號: G01N21/3563;G01N21/3586
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 李迪

1.一種基于樣品盒法的土壤重金屬含量的檢測方法，其特征在于，該方法包括：

S1、制備標準土壤樣品；

S2、將標準土壤樣品放入樣品盒中，獲取標準土壤樣品的太赫茲脈沖時域波形，構建指紋譜庫；

S3、將待測土壤樣品與所述標準土壤樣品的指紋譜庫進行對比，獲取待測土壤樣品的重金屬數據。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S1具體包括：

S10、采集土壤，并進行預處理；

S11、對預處理后的土壤的重金屬含量進行檢測；

S12、確定重金屬元素含量未超標后，制備原始土壤樣品；

S13、在原始土壤樣品中通過加入不同種類和不同含量的重金屬離子，制備標準土壤樣品。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟S13中所述標準土壤樣品包括重金屬含量未超標的土壤樣品、含有不同種類重金屬的土壤樣品和含有不同濃度重金屬的土壤樣品。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S2具體包括：

S20、獲取在樣品盒中裝有標準土壤樣品的太赫茲脈沖時域波形；

S21、對標準土壤樣品的太赫茲脈沖時域波形的光譜數據進行預處理；

S22、通過化學計量學方法對預處理后的不同的標準土壤樣品光譜數據進行數學建模，構建指紋譜庫，建立光譜與土壤重金屬的種類和濃度之間的數學關系式。

5.如權利要求1或4所述的方法，其特征在于，步驟S3具體包括：

S30、對樣品盒中預處理后的待測土壤樣品的重金屬種類及含量進行檢測，獲取待測土壤樣品的太赫茲脈沖時域波形；

S31、對待測土壤樣品的太赫茲脈沖時域波形的光譜數據進行預處理；

S32、對預處理后的待測土壤樣品光譜數據與指紋譜庫的標準土壤樣品光譜數據進行比對，通過所述光譜與土壤重金屬的種類和濃度之間的數學關系式，獲取待測土壤樣品的重金屬數據。

6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S3中所述重金屬數據包括重金屬的種類和濃度。

7.一種基于樣品盒法的土壤重金屬含量的檢測裝置，其特征在于，該裝置包括標準樣品制備模塊、數據庫構建模塊和待測樣品比對模塊；

所述標準樣品制備模塊，用于制備標準土壤樣品；

所述數據庫構建模塊，用于將標準土壤樣品放入樣品盒中，獲取標準土壤樣品的太赫茲脈沖時域波形，構建指紋譜庫；

所述待測樣品比對模塊，用于將待測土壤樣品與所述標準土壤樣品的指紋譜庫進行對比，獲取待測土壤樣品的重金屬數據。

8.如權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述標準樣品制備模塊制備的樣品，包括重金屬含量未超標的土壤樣品、含有不同種類重金屬的土壤樣品和含有不同濃度重金屬的土壤樣品。

9.如權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述數據庫構建模塊包括第一數據采集單元、第一數據預處理單元和數據建模單元；

所述第一數據采集單元，用于獲取在樣品盒中裝有標準土壤樣品的太赫茲脈沖時域波形；

所述第一數據預處理單元，用于對標準土壤樣品的太赫茲脈沖時域波形的光譜數據進行預處理；

所述數據建模單元，用于通過化學計量學方法對預處理后的不同的標準土壤樣品光譜數據進行數學建模，構建指紋譜庫，建立光譜與土壤重金屬的種類和濃度之間的數學關系式。

10.如權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述待測樣品比對模塊包括第二數據采集單元、第二數據預處理單元和待測樣品數據獲取單元；

所述第二數據采集單元，用于對樣品盒中預處理后的待測土壤樣品的重金屬種類及含量進行檢測，獲取待測土壤樣品的太赫茲脈沖時域波形；

所述第二數據預處理單元，用于對待測土壤樣品的太赫茲脈沖時域波形的光譜數據進行預處理；

所述待測樣品數據獲取單元，用于對預處理后的待測土壤樣品光譜數據與指紋譜庫的標準土壤樣品光譜數據進行比對，通過所述光譜與土壤重金屬的種類和濃度之間的數學關系式，獲取待測土壤樣品的重金屬數據。