简介： 成果简介： 当前工业生产过程中重金属污染物排放造成的土壤及固体废弃物重金属污染现状严峻，对土壤及固体废弃物重金属快速、现场监测仪器需求十分迫切。本项目是基于激光诱导击穿光谱技术，研制的具有自主知识产权的土壤/固废重金属激光诱导击穿光谱现场快速监测仪。 课题来源：国家高技术研究发展计划（863计划）项目课题“工业生产过程重金属污染排放在线监测技术及设备” 编号：2013AA065502 起止日期：2013.1.1-2015.12.31 批准登记单位：安徽省科学技术厅 登记号：15653 登记日期：2015年12月31日   成果创新性： 项目提出了基于半球空间束缚、多通道光谱收集与吹气驱散浮尘相结合提高光谱数据稳定性与检测灵敏度的方法与装置，提高了光谱信号强度与数据稳定性；提出了基于窗口可变滑动实用化的激光诱导击穿光谱元素谱线归属识别方法和基于阻尼最小二乘法的光谱数据特征自动提取方法，解决了元素谱线归属识别速度、准确率以及自动化应用问题，实现了光谱数据的快速全谱识别与特征谱线的快速分离提取；设计了便携手持式土壤/固废重金属非球面透镜组收发光学探头和现场移动式数据采集、处理与控制系统，实现了土壤/固废重金属污染物的快速、现场监测。具有检测响应快、灵敏度高、稳定性好、自动化程度高、操作简便等特点，获得三项发明专利： “基于激光诱导击穿光谱手持式固体废弃物重金属探测探头”（ZL201310151495.3），授权日期：2015.1.28; “一种提高激光诱导等离子体光谱探测灵敏度的装置”ZL（201310456211.1），授权日期：2015-06-05； “基于激光诱导击穿光谱的便携手持式土壤重金属探测装置”（ZL2012101912208），授权日期：2014.10.29。   成果独占性： 研发的土壤/固废重金属激光诱导击穿光谱现场快速监测仪具有多项专利技术，设计了手持式重金属探测探头，采用激光束扩束再汇聚结构设计，提高了激光烧蚀稳定性高，根据激光在样品表面形成的等离子体冲击波，设计了类半球的空间约束等离子体激发腔，增强了光谱辐射强度，等等。不是简单的机械复制就能得到准确的测量结果，目前国内外未见相同仪器的报道。   成果盈利性： 传统的重金属检测技术往往都需要昂贵的大型仪器设备，检测费用高、操作繁琐、需要专门的分析检测人员，而且不能进行现场或在线检测，及时性相对较差。现场连续监测技术由于适于野外应用并能提供实时的监测数据倍受世界各国的关注，已经成为环境重金属监测技术的发展方向。目前，国内外尚未见有基于半球空间束缚、多通道光谱收集与吹气驱散浮尘相结合提高光谱数据稳定性与检测灵敏度的方法以及基于窗口可变滑动与阻尼最小二乘实用化的元素谱线自动归属识别与特征提取方法而研制的具有自主知识产权的土壤/固体废弃物重金属激光击穿光谱现场快速监测仪。   成果持续性： 对于激光诱导击穿光谱技术，目前课题组还在不断研究中，检测对象包括固体废弃物、土壤、水体中重金属，争取将仪器性能等各方面提上更高水平。   成果先进性： 国内外均有一些基于激光诱导击穿光谱技术在土壤与固体废弃物重金属检测方面的方法研究，然而截止目前，国内外尚未见有基于半球空间束缚、多通道光谱收集与吹气驱散浮尘相结合提高光谱数据稳定性与检测灵敏度的方法以及基于窗口可变滑动与阻尼最小二乘实用化的元素谱线自动归属识别与特征提取方法而研制的具有自主知识产权的土壤/固体废弃物重金属激光击穿光谱现场快速监测仪。   成熟度：07、环境级：例行试验抽样、整架连通、试验结束   市场分析： 《重金属污染综合防治“十二五”规划》指出，我国有14个重金属污染综合防治重点省区和138 个重点防治区域，保守估计全国范围内会有6000 个以上的重金属污染在线监控点，以每个点一套重金属在线分析仪来计算，每套设备按50万元来计算，仅此一项就将有30 亿元以上的市场，将产生重大的经济效益。由此可见，对土壤/固废重金属检测设备的需求也将是一个巨大的潜在市场。   商业模式分析： 项目已经研发出了土壤/固废重金属激光诱导击穿光谱现场快速监测仪样机，同时具备成套设备的生产工艺，之后将会向合作企业交流进行技术推广工作，并且在合作企业投入生产，进行仪器的批量生产，并进行后续系列设备的研发。   营销状况：     目前土壤/固废重金属激光诱导击穿光谱现场快速监测仪还需要培育新的市场，产品价格需要根据同行业同类产品综合对比分析进行定价，并且采取与企业合作的方式进行产品销售，由合作企业负责产品的推广，目前已有客户在对仪器进行试用