[發(fā)明專利]一種土壤重金屬離子濃度自動檢測及修復方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410692748.2
• 申請日: 2014-11-25
• 公開（公告）號: CN104407041A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發(fā)明（設計）人: 謝敏富;胡清華;高娟
• 申請（專利權）人: 蘇州市歐博銳自動化科技有限公司
• 主分類號: G01N27/49
• 分類號: G01N27/49
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術領域

本發(fā)明涉及一種自動檢測方法，尤其涉及一種土壤重金屬離子濃度自動檢測及修復方法，屬于自動測量領域。

背景技術

隨著工業(yè)化進程的不斷加快和人口的持續(xù)增長，鉛、銅、鋅等重金屬污染已成為全球性的問題。人類對重金屬的開采、冶煉、加工及商業(yè)制造活動的日益增多，由意外泄露非法排放等原因引起的突發(fā)性水質重金屬污染事故時有發(fā)生。重金屬具有毒性大，在環(huán)境中不易被代謝，容易被生物富集并有生物放大效應等特點，不但會污染水環(huán)境，也會嚴重威脅人類和水生物的生存，有效準確的檢測重金屬濃度尤為重要。

農(nóng)用土壤是受人類活動強烈影響的一類特殊土壤，其環(huán)境質量與人們的身體健康密切相關。土壤污染源主要來自工業(yè)“三廢”和農(nóng)藥、化肥的大量使用，污染物可通過灌溉水進人土壤，也可通過大氣污染、空中的顆粒物(含重金屬和致癌物質等)干濕沉降造成土壤污染，隨著時間的推移，農(nóng)田表層土壤鉛、銅、鋅等重金屬含量有增加的趨勢。由于農(nóng)作物的吸收作用，重金屬元素從土壤中遷移轉化到農(nóng)作物根莖葉及果實中去，從而連帶造成農(nóng)作物的重金屬污染，危及人們的健康水平。因此，如何快速而又簡便地實現(xiàn)蔬菜生產(chǎn)基地土壤重金屬含量的在線測量成為了一個至關重要的現(xiàn)實問題。

例如申請?zhí)枮椤?01320688736.3”的一種區(qū)域水環(huán)境重金屬監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括監(jiān)測管理系統(tǒng)和經(jīng)GPRS與之相聯(lián)的多個監(jiān)測終端。監(jiān)測管理系統(tǒng)中心處理器連接數(shù)據(jù)收發(fā)、數(shù)據(jù)分析處理和數(shù)據(jù)庫管理模塊，還連接顯示器/用戶終端，數(shù)據(jù)收發(fā)模塊連接存儲各監(jiān)測終端的GPS、GIS以及相關重金屬濃度的數(shù)據(jù)庫。各監(jiān)測終端的主控模塊包括嵌入式處理器及時鐘和GPRS子模塊，檢測模塊包括溫度傳感器和重金屬電化學傳感器陣列。運行時監(jiān)測終端所測水環(huán)境的溫度和重金屬濃度發(fā)送到監(jiān)測管理系統(tǒng)存儲并顯示。數(shù)據(jù)分析處理模塊將其與標準值和歷史數(shù)據(jù)對比，當為污染水質或某種重金屬濃度突升則報警。該系統(tǒng)在檢測精度和方式上有待進一步提升。

又如申請?zhí)枮椤?01410291064.1”的一種二次加樣重金屬離子濃度測試方法，包括如下步驟：對水樣進行預處理；配制重金屬離子濃度為Cs的標準樣品溶液和電解液；電解槽中加入體積為V0的電解液，電解槽中加入體積為Vx的水樣，從電流-電壓曲線圖a1上得到對應的峰高h1；電解液中加入體積為Vx的水樣，從電流-電壓曲線圖a2上得到對應的峰高h2；電解槽中加入體積為Vs的標準樣品，從電流-電壓曲線圖a3上得到對應的峰高h3；重金屬離子濃度采用三點算法計算，得到重金屬離子濃度Cx，并且計算平均誤差。該發(fā)明解決峰高-濃度曲線不過坐標零點的問題，減少峰高-濃度曲線的非線性對測量結果的影響。該發(fā)明成本較高，操作復雜，在檢測方式上有待進一步提升。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是針對背景技術的不足提供了一種土壤重金屬離子濃度自動檢測及修復方法，能夠實現(xiàn)對離子濃度的測量、顯示和存儲，進而達到治污的目的。

本發(fā)明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

一種土壤重金屬離子濃度自動檢測及修復方法，具體包含如下步驟：

步驟1，預設正常重金屬離子濃度閾值參數(shù)；

步驟2，采用電化學傳感器采集離子電極產(chǎn)生的電壓信號，進而得出膜電勢；

步驟3，根據(jù)膜電勢的實際值即可得出離子濃度，同時通過顯示單元實時顯示，具體為：

EM=E0+RTZiFlogai;]]>

其中：其中：E_M為膜電勢；R為氣體常數(shù)；E₀為初始電勢，T為絕對溫度；F為法拉第常數(shù)；Z_i為離子電荷數(shù)；a_i為待測離子活度；

步驟4，將步驟3計算出的離子濃度與設定正常重金屬濃度閾值進行對比，若超過正常濃度閾值，則控制報警單元發(fā)出警報，同時通過給土壤充電流，使土壤里的金屬離子等向電極運輸，然后對運輸?shù)慕饘匐x子進行集中收集處理。