土壤重金屬激光誘導(dǎo)擊穿光譜定量分析研究.pdf

1、快速、現(xiàn)場分析土壤重金屬含量分布對土壤污染治理與質(zhì)量評估具有重要意義。相比實驗室分析方法，激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)(LIBS)提供了一種重金屬簡便、快速分析手段，可實現(xiàn)土壤重金屬多元素的快速、原位、同時測量。因此，開展土壤重金屬LIBS定量分析研究具有重要的應(yīng)用價值。
　　本文重點針對LIBS技術(shù)中土壤基體效應(yīng)對重金屬定量分析影響，以及基于不同算法的土壤重金屬含量分析開展研究工作，取得的主要研究成果如下:
　　(1)譜線選取與光

2、譜穩(wěn)定性實驗分析。實驗選取了多種重金屬元素(Cr、Ni、Cd、Cu、Zn、Pb)的分析譜線，分析了土壤壓片時顆粒度與壓強大小以及激光脈沖累加平均次數(shù)對光譜強度和穩(wěn)定性的影響，研究了提高土壤LIBS光譜多次測量穩(wěn)定性的光譜預(yù)處理方法。
　　(2)土壤基體效應(yīng)分析與校正。實驗分析了土壤Cr、Ni、Cd、Cu、Zn、Pb等六種重金屬的單變量定量結(jié)果、各元素檢測限，以及Cr元素單變量定量結(jié)果較差的原因，基于Lorentz擬合和多元線性回歸

3、進行了基體效應(yīng)校正;研究了基于主成分分析法的待測樣品選擇定標(biāo)方法，當(dāng)待測與定標(biāo)土壤基體相近時，Cr的預(yù)測誤差均小于6.81％，但預(yù)測誤差隨著基體差異的增大而增大。
　　(3)基于SVR的重金屬含量分析。以Cr元素為例，對比研究了全譜和特征譜輸入下的支持向量機回歸(SVR)建模預(yù)測精度。結(jié)果表明，當(dāng)訓(xùn)練集含有多種土壤基體樣品時，特征譜輸入下單次測量相對誤差均小于6.13％，10次平均測量相對誤差為3.03％，優(yōu)于全譜輸入預(yù)測結(jié)果，且