激光诱导击穿光谱对农药气溶胶的在线监测

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作   者：

张兴龙;  刘玉柱;  孙仲谋;  张启航;  陈宇;  布玛丽亚·阿布力米提; 

作者机构：

南京信息工程大学江苏省大气海洋光电探测重点实验室;  新疆师范大学物理与电子工程学院; 

关键词：

溴氰菊酯;  农药;  敌杀死;  激光诱导击穿光谱; 

期刊名称：

光谱学与光谱分析

i s s n：

1000-0593

年卷期：

2022 年 42 卷 006 期

页   码：

1711-1715

摘   要：

作为现代农业的重要工具,农药凭借其高效的灭病虫害能力在农业生产中应用广泛,然而其灭杀虫害的同时对大气环境和人体健康等方面也会造成危害.使用激光诱导击穿光谱(L IBS)技术对农药的气溶胶喷雾进行了在线探测,研究了使用L IBS技术对农药使用过程的实时监测.首先检测了清洁环境下的空气LIBS光谱,在空气的光谱中探测到大量的氮(N)、氧(O)原子发射谱,这个结果与空气成分是相吻合的;同时还观察到了氢(H)的两条巴尔默系原子谱线,这主要是来源于空气中的水蒸气.值得注意的是,在空气谱中还发现了两条氩(Ar)的原子谱线,这也表明LIBS技术在微量元素检测方面有着重大潜力.选用农药敌杀死作为研究对象,对其有效成分溴氰菊酯(C22 H19 Br2 NO3,CAS:52918-63-5)进行了LIBS检测.在溴氰菊酯的LIBS光谱中观察到了卤素元素溴(Br)的存在,标记出了两条Br的原子发射谱线(827.294和833.470 nm).对农药样品进行探测时也发现了包括CN分子发射谱与C2分子发射谱等大量空气光谱中没有检测到的特征谱线;同时还检测到了空气谱中没有观测到的元素纳(Na)以及钙(Ca);尤其是Ca,农药中不仅仅检测出了Ca的存在,而且相比于溴氰菊酯光谱中Ca谱线的能量以及数量都有着非常明显的上升.最后,实验中对C N分子的温度进行了研究;拟合得到溴氰菊酯与农药的C N分子的振动温度分别为8800和6200 K,转动温度分别为8600和5500 K.以上结果表明了使用LIBS技术对农药的在线监测是可行的,是有发展前景的.