EcoChem系統(tǒng)在土壤耕地質(zhì)量監(jiān)測中元素快檢的應(yīng)用

土壤耕地是人類賴以生存的基本資源和條件。隨著人口不斷增多，耕地逐漸減少，保持農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展首先要確保耕地的數(shù)量和質(zhì)量。土壤耕地質(zhì)量是土壤提供植物養(yǎng)分和生產(chǎn)生物物質(zhì)的土壤肥力質(zhì)量，容納、吸收、凈化污染物的土壤環(huán)境質(zhì)量，以及維護保障人類和動植物健康的土壤健康質(zhì)量的總和。

由于土壤中農(nóng)藥的殘留累積、重金屬污染和生物污染等問題的出現(xiàn)，人類開始對土壤耕地質(zhì)量因人類污染造成的變化進行研究和評價。另外不同等級和地域的土壤特性也不相同，如何對這些土壤進行分類鑒別，乃至建立我國土壤庫也是目前的一項重要工作。土壤耕地質(zhì)量監(jiān)測及評價工作主要集中在土壤物理指標、化學指標和生物學指標等范圍進行。

EcoChem土壤耕地質(zhì)量監(jiān)測與評價系統(tǒng)主要針對土壤質(zhì)量的碳氮指標，養(yǎng)分元素，微量金屬元素，重金屬污染元素以及土壤分級分類等多種指標進行快速評價。使得土壤耕地評價工作變得簡單，精準，可量化。

EcoChem土壤耕地質(zhì)量監(jiān)測與評價系統(tǒng)采用激光誘導擊穿光譜（LIBS）技術(shù)，近年來LIBS技術(shù)作為一種新興的元素檢測和分析技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于生態(tài)樣品測量、土壤元素測量、種質(zhì)資源鑒定、珠寶、地質(zhì)及工業(yè)等諸多領(lǐng)域。當激光作用于樣品表面時，在極短的時間內(nèi)誘導產(chǎn)生含有樣品物質(zhì)信息的等離子體。通過對等離子體發(fā)出的光譜進行收集分析，建立光譜與元素一一對應(yīng)的關(guān)系。由此可以檢測出元素周期表中的大部分元素，檢測限可達ppm級。通過標準物質(zhì)定標后可以得到元素的含量信息。

EcoChem系統(tǒng)可以輕松實現(xiàn)元素的識別并標記，內(nèi)置專業(yè)ElementLIBS元素識別數(shù)據(jù)庫，可方便的進行元素的快速查找，重疊信息少，效率高。

非金屬元素的檢測 

金屬微量元素的檢測

重金屬元素的檢測

​系統(tǒng)內(nèi)置的PLS、PCR等多種多參數(shù)線性回歸化學統(tǒng)計分析模塊，用于多元變量定量計算。多元變量標準曲線特別適合于分析基質(zhì)較為復雜的樣品，例如土壤、植物等樣品，以減少基質(zhì)中其它元素對目標元素的影響，提高分析準確性。使用3個標準樣品擬合后的標準曲線相關(guān)系數(shù)就可達0.99，如下圖所示。計算元素含量后，相對誤差小于4%。增加標準樣品的數(shù)量可以進一步提高計算的精度。

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系統(tǒng)內(nèi)置的PCA主成分分析和HCA聚類分類模型可以針對土壤的分級分類進行測量和評價。可以以此建立我國土壤庫。速度快，可大量處理樣品，重復性好。而且2種分析模型各有優(yōu)勢，可以更全面、更準確的針對土壤進行分類。

PCA主成分分析 

HCA聚類分類分析

土壤分類結(jié)果特征明顯，經(jīng)驗證區(qū)分度可達100%

 土壤是人類賴以生存、興國安邦、生態(tài)文明建設(shè)的基礎(chǔ)資源。EcoChem土壤耕地質(zhì)量監(jiān)測與評價系統(tǒng)可以針對土壤的主要元素特征進行測量和評價。有了它我們就可以在土壤評價中做出合理的判斷，同時可以了解影響土壤的因素和途徑等等。既可以從理論上了解土壤耕地健康的情況，又可以針對土壤進行分級分類。為科學的應(yīng)用土壤功能提供了評價探索的新方法，必將成為新一代的土壤研究工具。同時也可以讓我國寶貴的土壤資源最大程度上發(fā)揮其應(yīng)有的功能。