В современных условиях роста масштабов хозяйственной деятельности человека особую возрастает актуальность оперативного экологического мониторинга различных объектов, выявления зон загрязнения тяжелыми металлами. Традиционные методы анализа, обладая высокой точностью, требуют сложной пробоподготовки, стационарных лабораторных условий и значительных временных затрат, что ограничивает их применение для экспрессного анализа в полевых условиях.
В таких условиях перспективным является применение метода спектрометрии лазерно-индуцированной плазмы (СЛИП) (см. рисунок 1) [1]. Метод основан на применении лазерного импульса для создания плазмы на поверхности образца, по эмиссионным спектрам этой плазмы проводят качественный и количественный элементный анализ. Преимущества СЛИП включают высокую скорость анализа, минимальную пробоподготовку, возможность дистанционного и многоэлементного определения состава.
В докладе будет представлен обзор мирового опыта применения спектрометрии лазерно-индуцированной плазмы для экологического мониторинга. Также будет представлен собственный опыт авторов по применению спектрометрии лазерно-индуцированной плазмы для элементного анализа объектов окружающей среды. Будет доложено о разработке и апробации методики количественного определения тяжелых металлов (на примере меди) в почвах, а также о подходах к определению селена — крайне важного микроэлемента в агроиндустрии.


25, 144 точек); (б) – зависимость коэффициента детерминации (R2) (черный цвет) и коэффициента среднеквадратичного отклонения
с перекрестной проверкой (КСОПП) (красный цвет) от количества усреднения точек лазерного пробоотбора.
Для проведения количественного анализа меди в почве были отработаны различные подходы к пробоподготовке и проведена оптимизация условий лазерного пробоотбора (области и количества точек пробоотбора) при измерениях методом СЛИП для улучшения чувствительности и точности анализа. Для проведения количественного анализа были построены градуировочные графики с различным количеством точек усреднения (рисунок 2). Оценено влияние количество точек лазерного пробоотбора на аналитические возможности СЛИП.
Продемонстрированные результаты подтверждают высокий потенциал метода СЛИП для решения задач экспресс-мониторинга окружающей среды.
Благодарность: Исследование выполнено за счет средств гранта Министерства науки и высшего образования Российской Федерации для реализации крупных научных проектов по приоритетным направлениям развития науки и техники (проект 075-15-2024-646).
Литература
- Cremers D.A., Radziemski L.J. Handbook of Laser-Induced Breakdown Spectroscopy. John Wiley & Sons, 2013. 452 с.
Авторы: Сдвиженский П.А., Леднев В.Н., Рогачевская А.В. Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, г. Москва