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引言:
2025年5月4日,貴州黔西市烏江源百里畫廊景區(qū)遭遇強對流天氣突襲,六沖河上兩艘航行中的游船因14級陣風及暴雨傾覆,導致84人落水、10人遇難、70人住院救治。
事故調(diào)查顯示,暴雨引發(fā)的湍流與復雜水文環(huán)境是直接誘因,但更深層次的水體質(zhì)量監(jiān)測盲區(qū)同樣值得警惕。若事故中游船燃料或機械潤滑油泄漏,鉛、鋇、鉬等重金屬可能迅速滲入水體,而傳統(tǒng)實驗室檢測需數(shù)日才能出結(jié)果,難以支撐應急決策。此時,¥激光誘導擊穿光譜(LIBS)技術(shù)憑借其秒級響應、原位檢測、多元素同步分析的**優(yōu)勢,成為守護水域安全的革新性解決方案。
Mo元素的 LIBS 和 LIBS-LIF 光譜圖
傳統(tǒng)重金屬檢測方法(如ICP-MS、AAS)依賴復雜樣品預處理和實驗室環(huán)境,而LIBS技術(shù)通過激光激發(fā)等離子體光譜,可直接對水體進行“無接觸式”分析,萊森光學LIBS激光誘導光譜系統(tǒng)正為此提供針對性解決方案:
**性能參數(shù)
檢測速度:<1秒/次,支持連續(xù)在線監(jiān)測
檢測限:0.01%級別(部分元素可達ppb級)
元素覆蓋:100+種元素數(shù)據(jù)庫,支持碳、鋰、鉛、鎘等輕/重金屬同步分析
續(xù)航能力:3塊鋰離子電池輪換供電,9小時超長續(xù)航
數(shù)據(jù)互聯(lián):5G/WiFi實時傳輸,支持PC/手機端遠程觸發(fā)測試
作為LIBS技術(shù)領(lǐng)域的**企業(yè),萊森光學(Lisen Optics)憑借自主研發(fā)的iSpecLIBS-HH手持式激光誘導光譜儀,以“秒級響應、多元素同步、無需樣品制備”的革新性能,正為水域安全監(jiān)測提供硬核科技支撐。
工業(yè)廢水砷污染快速篩查
華中科技大學團隊曾搭建#LIBS激光誘導擊穿光譜實驗裝置,直接檢測含砷工業(yè)廢水,通過特征譜線(如As I 228.8nm)定性分析,并建立濃度-強度定標曲線,誤差率低于5%。該方案無需化學試劑,全程檢測時間<3分鐘,已應用于化工廠排污口在線監(jiān)測。
As元素濃度為5g·L的實驗樣品的光譜圖
近海金屬污染溯源
哈爾濱工業(yè)大學利用石墨片富集基底,對河流入海口、海水樣品進行LIBS檢測,成功識別Cr、Fe、Mn等污染元素,預測濃度與ICP-AES結(jié)果偏差<15%。其中,手持式LIBS光譜儀(如萊森光學iSpecLIBS-HH)在遠遙海域檢測中,10秒內(nèi)完成Cu、Al等多元素同步分析,助力環(huán)保部門快速鎖定污染源。
金海灘采樣點地理位置衛(wèi)星圖
金海灘水樣光譜圖
船舶潤滑油鉬泄漏監(jiān)測
針對事故中可能的機械油泄漏,雙脈沖LIBS技術(shù)(正交模式)對鋇元素的檢測限較單脈沖提升4.7倍;而LIBS-LIF聯(lián)用技術(shù)通過二次激光激發(fā),使鉬元素特征峰強度增強3倍,即使微量泄漏也能被**捕獲。
(a)只有 LIBS作用時和(b)LIBS-LIF 共同作用時在波長405.78nm 處等離子體輻射信號的時域圖
未來LIBS技術(shù)將與AI算法、5G傳輸深度整合,構(gòu)建三級防控體系:
事前預警:沿岸部署LIBS傳感器節(jié)點,實時監(jiān)測重金屬本底值。當鉛濃度異常波動時(如>10ppb),自動觸發(fā)預警并啟動富集模塊復檢。
事中響應:事故發(fā)生后,無人機LIBS陣列可30分鐘內(nèi)繪制污染擴散熱力圖(如中入海口案例),通過邊緣計算生成處置建議(如吸附劑投放點位)。
事后評估:結(jié)合GIS平臺,LIBS連續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù)可評估生態(tài)修復效果。例如,某湖區(qū)采用LIBS-LIF技術(shù)跟蹤銅污染,6個月內(nèi)濃度從2.3ppm降至0.15ppm。
烏江事故的教訓警示我們:水環(huán)境風險防控必須從“事后處置”轉(zhuǎn)向“事前預防”。萊森光學LIBS激光誘導擊穿光譜技術(shù)憑借其快速、靈敏、便攜的特性,毫米級空間分辨率、分鐘級時間尺度的監(jiān)測**,不僅能在污染事件中充當“應急先鋒”,更能通過日常監(jiān)測構(gòu)建重金屬污染的數(shù)字孿生模型。我們誠邀各級環(huán)保部門、水務集團、工業(yè)企業(yè)共同探索LIBS技術(shù)的深度應用——對于旅游開發(fā)區(qū)、航運樞紐、工業(yè)園取水口等高風險區(qū)域,建議優(yōu)先部署LIBS監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),讓“綠水青山”真正成為可量化、可守護的可持續(xù)發(fā)展資源。
產(chǎn)品推薦
工業(yè)在線LIBS激光誘導光譜儀iSpecLIBS-IND
可根據(jù)用戶需求和具體使用場景定制。例如:采用多個通道高分辨率光譜儀進行同步采集;采用一體化集成機箱,防塵防震防腐蝕,橫跨傳送帶吊裝設(shè)計、實時顯示設(shè)備狀態(tài)和測量結(jié)果;適應不同天氣環(huán)境溫度變化。
實驗室一體化 LIBS 激光誘導光譜儀iSpecLIBS-SCI800
主要由激光器、高分辨率光譜儀、LIBS光路收集探頭、XYZ樣品窗、觸發(fā)延遲控制器等組成,由于其采用一體化,可擴展非常靈活,非常適合科研研究、LIBS光學應用實驗、光學應用中心等用戶,可以非常方便的靈活選用配置激光器和光譜儀。
手持式LIBS激光誘導光譜儀iSpecLIBS-HH
不需要樣品制備,幾乎無損、快速、安全的多元素分析,特別適用于碳、鋰、硅等輕質(zhì)元素的檢測。附帶**的客戶端軟件,提供強大的工具來下載測試數(shù)據(jù)、編輯牌號庫、生成測試報告和編譯校準文件。對于高級用戶,提供了非常有用的附加功能來滿足用戶的專業(yè)要求。