一种基于X射线的典型污染场地土壤重金属检测系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于X射线的典型污染场地土壤重金属检测系统及方法，包括壳体、光线收发器、成分分析模块、数据处理模块、湿度检测模块、探测按钮、显示屏、按键模块、存储卡卡槽。本发明专利技术通过在数据处理模块中设置湿度影响补偿算法，建立定性和定量计算数学模型，将光线收发器收集到的原始数据经过模块化计算后完成数据的校正，以减小土壤湿度对X射线荧光光谱法测量金属含量的影响。法测量金属含量的影响。法测量金属含量的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种基于X射线的典型污染场地土壤重金属检测系统及方法


[0001]本专利技术涉及土壤检测
，尤其涉及一种基于X射线的典型污染场地土壤重金属检测系统及方法。

技术介绍

[0002]土壤是植物赖以生存的环境,含有的元素种类众多且形态各异。土壤中元素的构成和含量决定土壤的肥力和环境质量,其中包括植物生长所需的有益元素,也包括以重金属为代表的有害元素。早期我国土壤环境监测着重于土壤肥力的检测,近年来随着土壤中重金属污染状况加剧,有关部门将重心逐渐转向了对土壤环境污染的检测上,尤其是土壤中重金属污染。通过对土壤中重金属的快速有效测定,可以及时了解土壤的污染状况,进行合理的风险评估,评价环境修复效果传统的实验室内对土壤元素检测的方法步骤繁琐,耗时费力,且需要使用大量的耗材和危险的化学试剂,处理不当容易导致二次污染,也不利于实施大规模土壤中重金属的监测。因此,寻找一种简单快速、安全高效、可靠的土壤中元素检测的方法是十分必要的。
[0003]便携式X射线荧光光谱仪主要应用于土壤、矿产资源、污泥、石油化工产品、合金等固体废弃物的元素测定,尤其是重金本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于X射线的典型污染场地土壤重金属检测系统及方法，其特征在于，包括：壳体，用以保护其内部装载的部件；光线收发器，其设置在所述壳体外侧的一端，用以向待检测土壤发送X射线并收集反馈射线；成分分析模块，其设置在所述壳体内部并与所述光线收发器相连，成分分析模块中设有预设金属种类矩阵P0、预设金属光谱值矩阵Q0和预设数量检测矩阵组S0，用以分析所述光线收发器收集的反馈射线并生成初始检测结果；数据处理模块，其设置在所述壳体内部并与所述成分分析模块相连,数据处理模块中设有补偿值矩阵组CO，用以对所述初始检测结果进行校正；湿度检测模块，其设置在所述壳体外侧并与所述光线收发器位于同侧，其内设置有湿度区间矩阵R0，用以检测待检测土壤的湿度；探测按钮，其设置在所述壳体外侧并分别与所述湿度检测模块和光线收发器相连，用以启动湿度检测模块和光线收发器；在使用所述检测装置时，通过按下所述探测按钮以启动湿度检测模块和光线收发器；显示屏，其设置在所述壳体外侧并与所述数据处理模块相连，用以显示数据处理模块校正后的检测结果；按键组，其包括多个按键，各按键均匀设置在所述壳体外与所述显示屏相同一侧并分别与所述数据处理模块相连，用以选择数据处理模块的工作模式；存储卡卡槽，其设置在所述壳体外侧并与所述数据处理模块相连，用以装载外部存储卡。2.根据权利要求1所述一种基于X射线的典型污染场地土壤重金属检测系统及方法，其特征在于，所述成分分析模块中设有预设重金属种类矩阵P0和预设重金属光谱值矩阵Q0；对于所述预设重金属种类矩阵P0，P0(P1,P2,P3,
……
Pn)，其中，P1为第一预设种类重金属，P2为第二预设种类重金属,P3为第三预设种类重金属,
……
Pn为第n预设种类重金属。对于预设重金属光谱值矩阵Q0，Q0(Q1,Q2,Q3,
……
Qn)，其中Q1为第一预设种类重金属光谱值，Q2为第二预设种类重金属光谱值，Q3为第三预设种类重金属光谱值，
……
Qn为第n预设种类重金属光谱值。在使用所述检测装置时，所述光线收发器接收到反馈射线后将数据输送至所述成分分析模块，当所述成分分析模块分析反馈射线时，其能够从反馈射线中提取出多段不同的光谱值，每段光谱有其对应的光谱值Qx,将Qx与所述Q0矩阵中的各项参数进行比对：当有Qx＝Q1时，成分分析模块判定待检测土壤中含有重金属P1；当有Qx＝Q2时，成分分析模块判定待检测土壤中含有重金属P2；当有Qx＝Q3时，成分分析模块判定待检测土壤中含有重金属P3；
……
当有Qx＝Qn时，成分分析模块判定待检测土壤中含有重金属Pn。3.根据权利要求2所述成分分析模块，其特征在于，所述成分分析模块中还设有预设数量检测矩阵组S0(S1，S2，S3，...Sn)，其中，S1为第一预设种类重金属检测数量矩阵，S2为第二预设种类重金属检测数量矩阵，S3为第三预设种类重金属检测数量矩阵，
……
Sn为第n预设种类重金属检测数量矩阵。
对于第一预设种类重金属检测数量矩阵S1，S1(s11,s12,s13,
……
s1p)；当所述成分分析模块分析反馈射线时，其能够从反馈射线中提取出多段不同的光谱值并检测各段光谱值面积，成分分析模块会将各光谱值的面积si与所述S0矩阵中的对应预设光谱判定面积标准值进行比对，对于第一预设种类重金属检测数量矩阵S1：当所述光谱值中第一预设重金属光谱值Q1的面积0≤s1＜s11时，则成分分析模块初步判定带检测土壤中第一预设种类重金属P1含有数量为D11；当所述光谱值中第一预设重金属光谱值Q1的面积s11≤s1＜s11时，则成分分析模块初步判定带检测土壤中第一预设种类重金属P1含有数量为D12；当所述光谱值中第一预设重金属光谱值Q1的面积s11≤s1＜S s11时，则成分分析模块初步判定带检测土壤中第一预设种类重金属P1含有数量为D13；
……
当所述光...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞丽丽，李康，史彦新，赵学亮，董翰川，
申请(专利权)人：中国地质调查局水文地质环境地质调查中心，
类型：发明
国别省市：