基于激光诱导击穿光谱检测水稻叶片镉的研究

摘要：

水稻是我国主要的粮食作物之一,重金属含量的检测对其安全性及品质具有重要意义.激光诱导击穿光谱(LIBS)有望克服传统方法检测耗时的缺点,实现水稻等作物植株中重金属含量的快速原位定量检测.利用共线双脉冲激光诱导击穿光谱(DP-LIBS)技术对水稻叶片中的重金属镉(Cd)元素进行了分析.由于不同的特征谱线对结果有不同影响,为获取更准确、稳定的分析结果,采用样品表面多点烧蚀的实验方法,讨论了CdⅠ:228.8 nm、Cd Ⅱ: 214.4 nm和Cd Ⅱ: 226.5 nm三条共振线对于定标曲线相关系数(R2)和预测结果的影响.对比研究发现, 532 nm激光先于1064 nm激光进行激发,且两束脉冲时间间隔为0.5 μs时能够获取最好的光谱强度;在三条分析谱线中, Cd Ⅰ:228.8 nm、Cd Ⅱ: 214.4 nm和Cd Ⅱ: 226.5 nm谱线的定标曲线R2值分别为0.86、0.60和0.93,原子谱线定量结果高于离子谱线;Cd Ⅰ:228.8 nm谱线预测相对误差低于10％,检测限是3.03mg/kg.实验表明通过对LIBS检测条件的优化,可以实现对水稻叶片中的重金属含量的检测.另外实验中所优化的光谱采集和特征谱线选择方法,也有望应用在不同农产品的重金属成分检测上.

关键词：光谱学、激光诱导击穿光谱、重金属Cd、实验方法对比

所属期刊栏目：37

分类号：O433.4(光学)

资助基金：Supported by National Natural Science Foundation of China;Anhui Provincial Key Research and Development Program安徽省重点研究;开发计划,201904c03020007

在线出版日期：2020-07-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：363-369