Mit seiner hohen Genauigkeit, seiner schnellen Erkennung und seiner Fähigkeit zur synchronen Analyse mehrerer Elemente ist das Multi-Element-Analysespektrometer zu einem zentralen Werkzeug für die Umweltüberwachung von Schwermetallverschmutzungen geworden. Das technische Prinzip basiert auf der Wechselwirkung von Material und Licht und ermöglicht die qualitative und quantitative Analyse von Elementen durch die Messung der Absorption, Emission oder Streuungssignale von Schwermetallelementen unter bestimmten Wellenlängen. Im Bereich der Umweltüberwachung wird diese Technologie weit verbreitet bei der Detektion von Schwermetallen in der Wasserqualität, im Boden und in den Partikeln der Atmosphäre eingesetzt.
Bei der Überwachung der Wasserqualität erkennen Spektrometer schnell Schwermetalle wie Blei, Quecksilber und Cadmium im Wasser. Beispielsweise kann das Gerät in einer industriellen Abwasserentlassung mit der induktiv gekoppelten Plasma-Massenspektrometrie (ICP-MS) 10 Schwermetalle synchron in einer Minute mit einer Detektionsgrenze von bis zu 0,01 μg/L prüfen und die strengen Anforderungen der Oberflächenwasser-Umweltqualitätsnormen erfüllen. Darüber hinaus können tragbare Röntgenfluorescenzspektrometre (XRF) die Verteilung von Schwermetallen in Wasserablagerungen vor Ort analysieren und Echtzeitdaten zur Nachverfolgung von Verschmutzungen liefern.
Die Spektraltechnologie ermöglicht eine schnelle Untersuchung und präzise Positionierung von Schwermetallverschmutzungen bei der Bodenverschmutzung. Nehmen Sie die Dexing-Minengebiet von Jiangxi zum Beispiel, das Forscherteam benutzte ein XRF-Spektrometer, um 919 Bodenproben zu untersuchen und den Bereich der Verschmutzung von Schwermetallen wie Blei und Arsen in nur drei Tagen abzuschließen, was eine wissenschaftliche Grundlage für die nachfolgende Bodenreparatur lieferte. Die Technologie unterstützt auch die morphologische Analyse von Schwermetallen im Boden, um die Bindungszustände von Schwermetallen und organischen Stoffen durch Raman-Spektren zu erkennen und ihre Biowirksamkeit und das Migrationsrisiko zu bewerten.
Im Bereich der Überwachung von atmosphärischen Partikeln können Spektrometer in Kombination mit Massenspektrometrie die Quelle und Konzentration von Schwermetallen in PM2,5 analysieren. Überwachungsstationen rund um Stahlwerke können z. B. die Dynamik der Emissionen von Schwermetallen wie Chrom und Nickel in der Atmosphäre in Echtzeit mithilfe der induktiv gekoppelten Plasma-Emissionsspektrometrie (ICP-OES) verfolgen und die Entwicklung von Politiken zur Verringerung der Verschmutzung mit Daten unterstützen.
Mit der technologischen Iteration entwickeln sich Multielement-Analysespektrometer in Richtung tragbarer und intelligenter Technologie. In Zukunft wird seine tiefe Integration mit dem Internet der Dinge und Big Data die Zeitlichkeit und die Abdeckung der Umweltüberwachung von Schwermetallverschmutzung weiter verbessern und stärkere technische Garantien für den Aufbau einer ökologischen Zivilisation bieten.