[發明專利]土壤重金屬能譜范圍確定方法及裝置

有效

• 申請號: 201710787729.1
• 申請日: 2017-09-04
• 公開（公告）號: CN107655918B
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發明（設計）人: 王世芳;韓平;王紀華;陸安祥;羅娜;賈文珅;李芳
• 申請（專利權）人: 北京農業質量標準與檢測技術研究中心
• 主分類號: G01N23/223
• 分類號: G01N23/223
• 代理公司: 11002 北京路浩知識產權代理有限公司
• 代理人: 王文君;王文紅

本發明公開一種土壤重金屬能譜范圍確定方法及裝置，所確定出的土壤重金屬能譜范圍能夠提高土壤重金屬的X射線熒光光譜分析過程中建立的模型的預測性能。所述方法包括：S1、利用X射線熒光光譜儀對土壤樣品進行檢測，得到所述土壤樣品的X射線熒光光譜，其中，所述土壤樣品的多種重金屬的含量值已標定；S2、引入二維相關光譜技術，以所述土壤樣品中所述多種重金屬的含量值的變化為外擾，利用所述土壤樣品的X射線熒光光譜作二維相關同步光譜圖，根據所述二維相關同步光譜圖的特征峰位置的響應強度和相關系數大小確定所述多種重金屬的能譜范圍。

技術領域

本發明涉及農業與環境領域，具體涉及一種土壤重金屬能譜范圍確定方法及裝置。

背景技術

近年來，工業“三廢”的排放、化學農藥及化肥的不合理使用等導致土壤重金屬污染現象頻頻出現，嚴重影響到生態環境的平衡發展和農作物的正常生長。重金屬在土壤中遷移范圍小，很難被微生物分解，會隨著食物鏈進入人體內，對人類的身體健康造成威脅。因此，快速檢測土壤重金屬含量，及時反饋重金屬污染信息對于農業生產種植非常重要。

土壤重金屬檢測方法有原子吸收光譜法、原子熒光光譜法、電感耦合等離子質譜法、電感耦合等離子體發射光譜法等，但這些檢測方法需要進行強酸消解前處理，且檢測時間長，會產生二次污染。X射線熒光光譜分析是土壤重金屬檢測的一項具有發展前景與潛力的檢測技術，且具有多元素同時分析，分析速度快和成本低的優點，適合于大樣品量的現場檢測，廣泛應用于土壤重金屬污染分析中。

土壤重金屬的X射線熒光光譜分析最重要的是預測模型的建立，而預測模型建立中能量譜范圍的選擇非常重要，這種方法也稱為變量選擇。變量選擇的方法有無信息變量消除法、遺傳算法、連續投影算法、相關系數法、逐步回歸法等。現有的變量選擇方法主要是針對得到的一維光譜信息結合測定指標進行有效光譜信息的提取，簡化模型和提高預測性能。上述變量選擇方法對譜峰之間的相關性、分子內部與分子間的相互作用分析不到位，因此光譜中的重疊峰和小峰很難被識別，這就導致對表征測定指標的特征能譜范圍確定不精準。

發明內容

針對現有技術存在的缺陷，本發明提供一種土壤重金屬能譜范圍確定方法及裝置。

一方面，本發明實施例提出一種土壤重金屬能譜范圍確定方法，包括：

S1、利用X射線熒光光譜儀對土壤樣品進行檢測，得到所述土壤樣品的X射線熒光光譜，其中，所述土壤樣品的多種重金屬的含量值已標定；

S2、以所述土壤樣品中所述多種重金屬的含量值的變化為外擾，利用所述土壤樣品的X射線熒光光譜作二維相關同步光譜圖，根據所述二維相關同步光譜圖的特征峰位置的響應強度和相關系數大小確定所述多種重金屬的能譜范圍。

另一方面，本發明實施例提出一種土壤重金屬能譜范圍確定裝置，包括：

檢測單元，用于利用X射線熒光光譜儀對土壤樣品進行檢測，得到所述土壤樣品的X射線熒光光譜，其中，所述土壤樣品的多種重金屬的含量值已標定；

確定單元，用于以所述土壤樣品中所述多種重金屬的含量值的變化為外擾，利用所述土壤樣品的X射線熒光光譜作二維相關同步光譜圖，根據所述二維相關同步光譜圖的特征峰位置的響應強度和相關系數大小確定所述多種重金屬的能譜范圍。