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不同土壤物理性质下石油类污染物LIF发射特征研究

Study on LIF Emission Characteristics of Petroleum Pollutants in Different Soil Physical Properties

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摘要

利用激光诱导荧光技术可对土壤中石油类污染物快速检测, 不同土壤物理性质下, 污染物荧光发射特征具有一定差异。 为实现外场检测时快速制备合适的土壤样品, 实验研究了土壤疏松度、 颗粒度、 湿度与土壤中石油类污染物荧光强度及光谱稳定性之间的关系。 压片机压强大于2 MPa时土壤样品荧光光谱的稳定性较好, 九种不同疏松度的土壤样品荧光强度的相对标准偏差为3.51%。 不同粒径的机油土壤样品荧光强度差异较小, 其中100目土壤样品的荧光光谱RSD值为2.25%。 结果表明, 土壤样品表面呈平整洁净时, 所得样品荧光光谱的稳定性较好, 土壤疏松度和颗粒度对荧光光谱的影响较小。 湿度对土壤样品荧光发射的影响较大, 当土壤湿度低于10%, 荧光强度变化较小; 湿度范围大于10%时, 荧光强度变化较大。 为利用LIF技术对外场土壤中石油类污染物检测时, 快速有效制备土壤样品及准确测量提供参考。

Abstract

The petroleum pollutants in soil can be rapidly detected with laser induced fluorescence technique. However, the fluorescence emission characteristic of each pollutant would be different under different soil physical properties. In order to prepare suitable soil samples rapidly in the field, the relationship between fluorescence intensity and spectral stability of soil organic pollutants, soil bulkiness, particle size and moisture was studied in this paper. The stability of the fluorescence spectra of the soil samples was better when the pressure was greater than 2 MPa, and the relative standard deviation of the fluorescence intensity of the nine soil samples with different porosity was 3.51%. The fluorescence intensity difference of the oil soil samples with different particle sizes was small, and the fluorescence spectrum RSD of 100-mesh soil samples was 2.25%. The results shows that the fluorescence spectrum is stable when the surface of the soil sample is flat and clean. The bulkiness and particle size of soil have little influence on fluorescence emission. When the soil moisture is less than 10%, the changes of fluorescence intensity is less significant , but when the humidity range is greater than 10%, the fluorescence intensity changes greatly. This paper provides references for the rapid and effective pretreatment and accurate measurement of petroleum contaminated soil samples in the field.

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补充资料

中图分类号:O433

DOI:10.3964/j.issn.1000-0593(2018)11-3541-05

基金项目:安徽省科技重大专项(16030801117), 国家重点研发计划项目(2016YFD0800902-2), 国家自然科学基金项目(61378041), 安徽省教育厅高等学校自然科学重大研究项目(KJ2017ZD46), 中国科学院安徽光机所所长基金项目(AGHH201602)

收稿日期:2017-11-02

修改稿日期:2018-03-20

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王 翔:中国科学院环境光学与技术重点实验室, 中国科学院安徽光学精密机械研究所, 安徽 合肥 230031合肥学院生物与环境工程系, 安徽 合肥 230601
赵南京:中国科学院环境光学与技术重点实验室, 中国科学院安徽光学精密机械研究所, 安徽 合肥 230031
俞志敏:合肥学院生物与环境工程系, 安徽 合肥 230601
孟德硕:中国科学院环境光学与技术重点实验室, 中国科学院安徽光学精密机械研究所, 安徽 合肥 230031皖江新兴产业技术发展中心, 安徽 铜陵 244000
肖 雪:中国科学院环境光学与技术重点实验室, 中国科学院安徽光学精密机械研究所, 安徽 合肥 230031
马明俊:中国科学院环境光学与技术重点实验室, 中国科学院安徽光学精密机械研究所, 安徽 合肥 230031皖江新兴产业技术发展中心, 安徽 铜陵 244000
杨瑞芳:中国科学院环境光学与技术重点实验室, 中国科学院安徽光学精密机械研究所, 安徽 合肥 230031
黄 尧:中国科学院环境光学与技术重点实验室, 中国科学院安徽光学精密机械研究所, 安徽 合肥 230031
刘建国:中国科学院环境光学与技术重点实验室, 中国科学院安徽光学精密机械研究所, 安徽 合肥 230031皖江新兴产业技术发展中心, 安徽 铜陵 244000

联系人作者:王翔(amoeba0101@163.com)

备注:王 翔, 1988年生, 合肥学院生物与环境工程系硕士研究生

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引用该论文

WANG Xiang,ZHAO Nan-jing,YU Zhi-min,MENG De-shuo,XIAO Xue,MA Ming-jun,YANG Rui-fang,HUANG Yao,LIU Jian-guo. Study on LIF Emission Characteristics of Petroleum Pollutants in Different Soil Physical Properties[J]. Spectroscopy and Spectral Analysis, 2018, 38(11): 3541-3545

王 翔,赵南京,俞志敏,孟德硕,肖 雪,马明俊,杨瑞芳,黄 尧,刘建国. 不同土壤物理性质下石油类污染物LIF发射特征研究[J]. 光谱学与光谱分析, 2018, 38(11): 3541-3545

被引情况

【1】陈至坤,郭蕊,程朋飞. 基于LIF技术的光谱特征提取在油类检测中的应用. 激光与光电子学进展, 2020, 57(13): 133002--1

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