[发明专利]一种土壤重金属检测报警装置及其使用方法

说明书

技术领域

本发明属于重金属检测报警装置领域，具体涉及一种土壤重金属检测报警装置及其使用方法。

背景技术

土壤是农业生产的基础，是人类生存环境的重要载体。土壤作为土地资源的主要物质基础，其固有的有限性和人类的时间尺度上的不可再生性决定了土壤承载量的有限性。随着经济全球化的迅速发展，含重金属的污染物可以通过各种途径进入土壤造成土壤污染。统计资料表明，我国受铜、锌、镉、铅等4种重金属污染的耕地面积近2000万hm²，约占耕地总面积的1/5，合计经济损失至少200亿元。这些重金属来源广泛，其中有来自于工业的“三废”，污水灌溉、肥料的土壤施用及废矿尾矿等途径。土壤中有害重金属积累到一定程度就会对生态系统产生毒害作用，导致土壤的退化、农作物质量降低，通过径流和淋洗作用可以将重金属污染范围扩大到地表水和地下水。更严重的是土壤中的重金属污染具有移动性差、隐蔽性强、滞留时间长、不能被微生物有效降解，并通过食物链在生物体中富集产生更大的毒性，最终在人体内蓄积危及人类的生命和健康。

尽管重金属污染问题受到许多国家的重视并采取了一定的应对措施，然而随着人类对资源开发强度的日益加大，重金属还在不断的输入到环境中，重金属污染程度仍然在加剧，重金属对动植物和人类的危害事件正在不断的出现。在这种严峻的形势下，我们采取何种检测技术才能行之有效的检测重金属污染水平，对重金属污染问题的控制与治理至关重要。由于土壤样品成分复杂、性质特殊，目前常用的重金属检测与评价方法都不能直接对土壤样品进行分析，而需要对样品进行一系列的前处理，不但费时费力，而且用过的化学药品不易处理，容易形成二次污染。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种土壤重金属检测报警装置及其使用方法，该装置采用红外光谱分析技术在取样现场即可对土壤样品进行检测，并根据检测到的重金属含量分析出土壤污染程度，当重金属含量超限时立即采用灯光报警。本发明携带方便，不需使用化学试剂对土壤样品进行处理，检测分析时间短、样品所需量小、并可以同时进行多种重金属含量值的分析。

本发明技术方案如下：

一种土壤重金属检测报警装置，包括矩形壳体，所述矩形壳体内部设有电源、检测室、光源、光谱探测模块、运算控制模块，所述矩形壳体外部设有报警指示灯和触摸显示屏；

所述电源设于矩形壳体内部左侧，为整个装置供电；

所述检测室设于电源右侧，用于屏蔽所述检测室外的光线和容置土壤样品；

所述检测室左侧壁上部设有光源，所述光源用于照射所述检测室内的土壤样品使其发出光谱；所述检测室右侧设有光谱探测模块，其中光谱探测模块的探头设于检测室右侧壁上部，用于采集所述土壤样品发出的光谱信息；

所述运算控制模块设于所述光谱探测模块右侧，与所述光源、光谱探测模块和报警指示灯相连，用于根据所述土壤样品的光谱信息分析土壤样品中重金属含量并根据含量值控制报警指示灯闪亮发出警报；所述报警指示灯设于矩形壳体顶部外侧与运算控制模块同一直线上的位置；

所述触摸显示屏设于矩形壳体右侧壁外部，与所述运算控制模块相连，用于显示操作界面并通过点触界面控制所述装置的运行及检测结果的展示。

进一步的，所述矩形壳体顶部外侧与电源同一直线上的位置设有电源开关和运行指示灯，所述电源开关和运行指示灯均与电源相连；所述电源为可移动电源。

进一步的，所述检测室顶部中心位置设有进料口，所述进料口为长方体通道结构，上开口端突出于矩形壳体顶部，下开口端与检测室连通；所述检测室底部中心位置设有出料口，所述出料口为长方体通道结构，上开口端与检测室连通，下开口端突出于矩形壳体底部。

进一步的，所述进料口上开口端设有进料口盖体，用于遮挡检测室外的光线；所述进料口下开口端设有进料口过滤网，用于阻止大体积土壤颗粒进入检测室；所述出料口上开口端设有活塞，关闭活塞可使土壤样品容置在检测室内，打开活塞可将土壤样品排出。

进一步的，所述检测室左、右侧壁底部分别设有循环管路进料口、循环管路出料口，所述循环管路进料口和循环管路出料口由设于检测室外部的循环管路连通，所述循环管路上设有循环泵，所述循环泵与所述运算控制模块相连，用于通过循环搅拌的方式使土壤样品均匀分散在检测室底部；所述循环管路进料口开口端设有循环管路过滤网，用于阻止大体积土壤颗粒进入循环泵。

进一步的，所述光源为双集成真空钨灯。

进一步的，所述光谱探测模块为SW2000快速光谱分析仪，光谱范围为600-1100nm。