一种土壤污染物的分析检测系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种土壤污染物的分析检测系统及方法，其系统包括气质联用终端、数据处理终端、维护终端和展示终端；气质联用终端用于对土壤样品进行含硫化合物检测，生成样品检测信息；样品检测信息包括质谱图信息和总离子流色谱图信息；数据处理终端用于根据总质谱图信息和总离子流色谱图信息分析对全部色谱峰进行相应质谱图提取操作，生成与色谱峰对应的提取质谱图信息；展示终端用于展示总质谱图信息、总离子流色谱图信息和全部提取质谱图信息；维护终端用于记录气质联用终端的维护时间和使用情况，根据维护时间和使用情况生成维护提示信息。本发明专利技术具有提高分析检测系统的准确性和稳定性的效果。性和稳定性的效果。性和稳定性的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种土壤污染物的分析检测系统及方法


[0001]本专利技术涉及污染物检测的
，具体涉及一种土壤污染物的分析检测系统及方法。

技术介绍

[0002]土壤污染物是指使土壤遭受污染的物质。其来源极其广泛，主要包括来自工业和城市的废水和固体废弃物、农药和化肥、牲畜排泄物、生物残体以及大气沉降物等，另外在自然界某些矿床或元素和化合物的高集中心周围，由于矿物的自然分解与风化，往往形成自然扩散带，使附近土壤中某元素的含量超出一般土壤含量。可以分为化学污染、物理污染、生物污染和放射性污染等。
[0003]现在已经开发出了很多土壤污染物的分析检测系统，经过我们大量的检索与参考，发现现有技术的分析检测系统有如公开号为CN112903858A、CN109839395B、EP3225988A1、US06405135B1、JP2007528284A所公开的分析检测系统，这些分析检测系统一般包括：样品采集器、气体混合室、气相质谱检测系统、计算机、氮气瓶、以及土壤采样管；土壤采样管为一长管，通过插入土壤内提取不同深度的土壤样品；样品采集器的底部开口，用于插入土壤采样管内，采集土壤样品；样品采集器底部一侧与氮气瓶连接，通过氮气瓶向样品采集器内通入氮气；气体混合室位于样品采集器的顶部，用于将土壤样品中的气体有机物与通入的氮气进行混合；气体混合室的顶部通过连通管与气相质谱检测系统连接，通过气相质谱检测系统检测气体混合室内气体有机物的浓度；计算机与气相质谱检测系统信号连接，用于计算和显示不同深度土壤样品中有机污染物的浓度分布。由于气相质谱检测系统的检测数据需要人工操作提取对应色谱峰的质谱图，提取过程的精度不稳定，系统也需要及时维护，否则也易于导致系统检测质量不稳定，造成了分析检测系统的准确性和稳定性较低的缺陷。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，针对上述分析检测系统存在的不足，提出一种土壤污染物的分析检测系统及方法。
[0005]本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种土壤污染物的分析检测系统，包括气质联用终端、数据处理终端、维护终端和展示终端；所述气质联用终端用于对土壤样品进行含硫化合物检测，生成样品检测信息；所述样品检测信息包括质谱图信息和总离子流色谱图信息；所述数据处理终端用于根据总质谱图信息和总离子流色谱图信息分析对全部色谱峰进行相应质谱图提取操作，生成与色谱峰对应的提取质谱图信息；所述展示终端用于展示总质谱图信息、总离子流色谱图信息和全部提取质谱图信息；所述维护终端用于记录气质联用终端的维护时间和使用情况，根据维护时间和使用情况生成维护提示信息；所述维护提示信息用于在所述展示终端中显示。
[0007]可选的，所述数据处理终端包括提取顺序计算模块、提取扩展范围计算模块、提取
模块、谱库检索模块和保存模块；所述提取顺序计算模块用于根据总离子流色谱图信息计算各个色谱峰的相应质谱图提取操作的顺序，生成提取顺序信息；所述提取扩展范围计算模块根据总离子流色谱图信息计算各个色谱峰的相应质谱图提取操作的峰谷横坐标扩展变量，生成扩展范围信息；所述提取模块用于根据提取顺序信息和扩展范围信息依次对色谱峰进行相应质谱图提取操作；所述谱库检索模块用于对各个色谱峰对应的质谱图进行谱库检索，生成检索信息；所述保持模块用于将各个色谱峰的已提取的相应质谱图和对应的检索信息保存为提取质谱图信息。
[0008]可选的，所述提取顺序计算模块包括提取权重值计算子模块和提取顺序确认子模块，所述提取权重值计算子模块用于根据总离子流色谱图信息计算各个色谱峰的提取权重值；所述提取顺序确认子模块用于根据提取权重值确认各个色谱峰的相应质谱图提取顺序；
[0009]所述提取权重值计算子模块进行计算时，满足以下式子：
[0010][0011]其中，Q
i
表示总离子流色谱图信息中第i个色谱峰的提取权重值；C
i
表示总离子流色谱图信息中第i个色谱峰的相对丰度值；I表示总离子流色谱图信息中色谱峰的总数；K1表示丰度权重变换系数，由实验员根据实际情况设定；q表示权重值基数，由实验员根据经验设置；H
i
表示总离子流色谱图信息中第i个色谱峰的宽度；K2表示宽度权重变换系数，由实验员根据实际情况设定；
[0012]所述提取顺序确认子模块用于根据Q
i
对全部色谱峰进行排序，确认各个色谱峰的相应质谱图提取顺序。
[0013]可选的，所述提取扩展范围计算模块包括提取扩展变量计算子模块和扩展范围校对子模块；所述提取扩展变量计算子模块用于根据总离子流色谱图信息计算各个色谱峰的相应质谱图提取操作的峰谷横坐标的扩展变量；所述扩展范围校对子模块用于对扩展范围进行校对，生成对应的扩展范围信息；
[0014]当所述提取扩展变量计算子模块计算时，满足以下式子：
[0015][0016]d1＝a
i
‑
b
i
‑1[0017]d2＝a
i+1
‑
b
i
[0018]其中，Δh
i
表示总离子流色谱图信息中第i个色谱峰的相应质谱图提取的色谱峰峰谷横坐标扩展变量；d1表示第i个色谱峰与第i
‑
1个色谱峰之间的距离；d2表示第i个色谱峰与第i+1个色谱峰之间的距离；H
i
‑1表示总离子流色谱图信息中第i
‑
1个色谱峰的宽度；H
i+1
表示总离子流色谱图信息中第i+1个色谱峰的宽度；h
ref
表示扩展基数，由实验员根据实际情况设定；a
i
表示第i个色谱峰峰谷靠近第i
‑
1个色谱峰一侧的横坐标数值；a
i+1
表示第i+1个色谱峰峰谷靠近第i个色谱峰一侧的横坐标数值；b
i
‑1表示第i
‑
1个色谱峰峰谷靠近第i个色谱峰一侧的横坐标数值；b
i
表示第i个色谱峰峰谷靠近第i+1个色谱峰一侧的横坐标数
值；
[0019]当所述扩展范围校对子模块工作时，满足以下式子：
[0020][0021]A
i
＝a
i
‑
Δh
i
[0022]A
i
′
＝A
i
‑
σ
[0023][0024]B
i
＝b
i
+Δh
i
[0025]B
i
′
＝B
i
+σ
[0026]其中，OUT
A
表示提取第i个色谱峰的相应质谱图时，扩展范围中色谱峰峰谷靠近第i
‑
1个色谱峰一侧的确认扩展边界值的校对函数；OUT
B
表示提取第i个色谱峰的相应质谱图时，校对后的扩展范围中色谱峰峰谷靠近第i+1个色谱峰一侧的扩展边界值；A
i...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种土壤污染物的分析检测系统，其特征在于，包括气质联用终端、数据处理终端、维护终端和展示终端；所述气质联用终端用于对土壤样品进行含硫化合物检测，生成样品检测信息；所述样品检测信息包括质谱图信息和总离子流色谱图信息；所述数据处理终端用于根据总质谱图信息和总离子流色谱图信息分析对全部色谱峰进行相应质谱图提取操作，生成与色谱峰对应的提取质谱图信息；所述展示终端用于展示总质谱图信息、总离子流色谱图信息和全部提取质谱图信息；所述维护终端用于记录气质联用终端的维护时间和使用情况，根据维护时间和使用情况生成维护提示信息；所述维护提示信息在所述展示终端中显示。2.如权利要求1所述的一种土壤污染物的分析检测系统，其特征在于，所述数据处理终端包括提取顺序计算模块、提取扩展范围计算模块、提取模块、谱库检索模块和保存模块；所述提取顺序计算模块用于根据总离子流色谱图信息计算各个色谱峰的相应质谱图提取操作的顺序，生成提取顺序信息；所述提取扩展范围计算模块根据总离子流色谱图信息计算各个色谱峰的相应质谱图提取操作的峰谷横坐标扩展变量，生成扩展范围信息；所述提取模块用于根据提取顺序信息和扩展范围信息依次对色谱峰进行相应质谱图提取操作；所述谱库检索模块用于对各个色谱峰对应的质谱图进行谱库检索，生成检索信息；所述保持模块用于将各个色谱峰的已提取的相应质谱图和对应的检索信息保存为提取质谱图信息。3.如权利要求2所述的一种土壤污染物的分析检测系统，其特征在于，所述提取顺序计算模块包括提取权重值计算子模块和提取顺序确认子模块，所述提取权重值计算子模块用于根据总离子流色谱图信息计算各个色谱峰的提取权重值；所述提取顺序确认子模块用于根据提取权重值确认各个色谱峰的相应质谱图提取顺序；所述提取权重值计算子模块进行计算时，满足以下式子：其中，Q
i
表示总离子流色谱图信息中第i个色谱峰的提取权重值；C
i
表示总离子流色谱图信息中第i个色谱峰的相对丰度值；I表示总离子流色谱图信息中色谱峰的总数；K1表示丰度权重变换系数，由实验员根据实际情况设定；q表示权重值基数，由实验员根据经验设置；H
i
表示总离子流色谱图信息中第i个色谱峰的宽度；K2表示宽度权重变换系数，由实验员根据实际情况设定；所述提取顺序确认子模块用于根据Q
i
对全部色谱峰进行排序，确认各个色谱峰的相应质谱图提取顺序。4.如权利要求3所述的一种土壤污染物的分析检测系统，其特征在于，所述提取扩展范围计算模块包括提取扩展变量计算子模块和扩展范围校对子模块；所述提取扩展变量计算子模块用于根据总离子流色谱图信息计算各个色谱峰的相应质谱图提取操作的峰谷横坐标的扩展变量；所述扩展范围校对子模块用于对扩展范围进行校对，生成对应的扩展范围信息；当所述提取扩展变量计算子模块计算时，满足以下式子：
d1＝a
i
‑
b
i
‑1d2＝a
i+1
‑
b
i
其中，Δh
i
表示总离子流色谱图信息中第i个色谱峰的相应质谱图提取的色谱峰峰谷横坐标扩展变量；d1表示第i个色谱峰与第i
‑
1个色谱峰之间的距离；d2表示第i个色谱峰与第i
‑
1个色谱峰之间的距离；H
i
‑1表示总离子流色谱图信息中第i
‑
1个色谱峰的宽度；H
i+1
表示总离子流色谱图信息中第i+1个色谱峰的宽度；h
ref
表示扩展基数，由实验员根据实际情况设定；a
i
表示第i个色谱峰峰谷靠近第i
‑
1个色谱峰一侧的横坐标数值；a
i+1
表示第i+1个色谱峰峰谷靠近第i个色谱峰一...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖学喜，孙晓欣，朱振宏，杨勇，吴越，
申请(专利权)人：浙江中一检测研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：