[發明專利]土壤重金屬含量檢測裝置及檢測方法

在審

• 申請號: 202010632325.7
• 申請日: 2020-07-03
• 公開（公告）號: CN111879803A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 張力;田衛新;任順;黃芳芳;向標
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: G01N23/223
• 分類號: G01N23/223
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

本發明公開了土壤重金屬含量檢測裝置，包括箱體、照射模塊、探測模塊、初級濾光組件、次級濾光組件、微處理器、顯示屏、定位模塊、DTU模塊，箱體頂部設有蓋板，蓋板與箱體滑動配合，箱體上部設有隔板，隔板中心設有通孔，通孔處設有盛放土壤樣本的樣本區，箱體中央設有擋板。照射模塊包括X光管、第一支撐板、第一驅動電機，第一支撐板的旋轉軸與第一驅動電機的轉軸連接；探測模塊包括探測器、第二支撐板、第二驅動電機，第二支撐板的旋轉軸與第二驅動電機的轉軸連接。本發明還公開了一種土壤重金屬含量檢測方法。本發明的土壤重金屬含量檢測裝置，體積小、便于攜帶、操作簡單，適用于野外現場快速檢測，提高了檢測效率。

技術領域

本發明屬于重金屬含量檢測領域，具體涉及一種土壤重金屬含量檢測裝置及檢測方法。

背景技術

重金屬對土壤的污染基本上屬于一個不可逆的過程，一些有機化學物質的污染一般通過幾十年的時間便可以成功降解，而被重金屬污染的土壤若想恢復原樣則需耗費好幾倍的時間，一般長達數百年之久。重金屬污染會導致食物的品質下降，而且重金屬會在食物中積累，最終通過食物鏈富集到人體中，引發癌癥和其他疾病。重金屬含量較多的土壤其表面容易在風力和水力的作用下進入大氣和水體中，造成其他次生生態環境問題。

檢測土壤重金屬含量的方法包括：原子吸收光譜法(Atomic AbsorptionSpectroscopy,AAS)、紫外-可見分光光度法(Ultraviolet and visiblespectrophotometry,UV)、原子熒光光譜法(Atomic Fluorescence Spectrometry,AFS)、電感耦合等離子質譜法(Inductively coupled plasma mass spectrometry,ICP-MS)、高效液相色譜法(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)等。雖然這些方法檢測精度較高，但是在進行檢測前必須在實驗室由專業操作人員用化學藥品對土壤樣品進行預處理，很容易產生二次污染，而且檢測耗時長。無法滿足現場快速檢測的要求。當有大量的土壤樣品時，以上檢測方法無法勝任要求。

用X射線照射樣品，當X射線的能量大于樣品中某元素原子某一軌道電子的結合能時，該層電子將會脫離束縛，留下空穴，外層電子會躍遷到空穴上，并且釋放出能量。能量將以產生俄歇電子和發射特征X射線釋放出來。產生特征X射線的能量取決于核外電子的排布和能級，而且元素產生的特征X射線的計數率和該元素含量成正比，因此用X射線熒光光譜法對土壤中重金屬的含量做定性和定量分析是可行且可靠的。

發明內容

本發明的技術問題是現有的土壤重金屬含量方法需要專業人員進行操作，易產生污染，檢測耗時長，無法滿足現場快速檢測的要求。

本發明的目的是解決上述問題，提供一種結構簡單、便于操作、易于攜帶、檢測速度快、檢出限較低、精度較高并且能實時掌握土壤地理位置信息的土壤重金屬含量檢測裝置及其方法。

本發明的技術方案是土壤重金屬含量檢測裝置，包括箱體、照射模塊、探測模塊、初級濾光組件、次級濾光組件、微處理器、顯示屏、定位模塊、DTU模塊。

箱體頂部設有蓋板，蓋板與箱體滑動配合，箱體上部設有隔板，隔板中心設有通孔，通孔處設有盛放土壤樣本的樣本區，箱體中央設有擋板。

照射模塊包括X光管、第一支撐板、第一驅動電機，第一支撐板的旋轉軸與第一驅動電機的轉軸連接。

探測模塊包括探測器、第二支撐板、第二驅動電機，第二支撐板的旋轉軸與第二驅動電機的轉軸連接。

初級濾光組件包括第一濾光盤以及在其上均勻分布的多個初級濾光片，第一濾光盤的轉軸與第三驅動電機的轉軸連接。

次級濾光組件包括第二濾光盤以及在其上均勻分布的多個次級濾光片，第二濾光盤的轉軸與第四驅動電機的轉軸連接。