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易科泰元素與離子檢測(cè)技術(shù)賦能農(nóng)業(yè)生態(tài)與土壤安全研究
發(fā)布時(shí)間： 2025-04-11 點(diǎn)擊次數(shù)： 576次元素與離子檢測(cè)技術(shù)在生態(tài)毒理學(xué)研究中通過(guò)精準(zhǔn)量化污染物濃度及解析其空間分布特征，為生態(tài)毒性機(jī)制研究和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。北京易科泰依托 LIBS元素分析成像技術(shù)和全自動(dòng)比色法離子檢測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高通量、低試劑消耗和自動(dòng)化質(zhì)控的水體、土壤及生物樣本中總磷、總氮、重金屬等污染物的快速篩查與長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)；同時(shí)通過(guò)微米級(jí)空間分辨率和全元素覆蓋能力，揭示污染物在生物組織（如植物根系、動(dòng)物器官）及環(huán)境介質(zhì)中的微觀分布與動(dòng)態(tài)遷移規(guī)律，為解析復(fù)合污染的協(xié)同毒性機(jī)制提供空間維度數(shù)據(jù)。
FireFly元素測(cè)量與成像技術(shù)分析植物重金屬污染：
歐洲的科研團(tuán)隊(duì)在《Ecotoxicology and Environmental Safety》發(fā)表文章《Study of plasma activated water effect on heavy metal bioaccumulation by Cannabis sativa Using Laser-Induced Breakdown Spectroscopy》，使用FireFly LIBS元素分析成像技術(shù)研究了鎘和鉛重金屬污染對(duì)大麻生長(zhǎng)的影響。該研究通過(guò)等離子體活化水（PAW）處理，結(jié)合激光誘導(dǎo)擊穿光譜（LIBS）技術(shù)，探究了大麻在鎘/鉛污染下的生長(zhǎng)及重金屬積累特性。結(jié)果表明，PAW顯著促進(jìn)鉛污染下大麻的生長(zhǎng)（根長(zhǎng)增加35%），但對(duì)鎘污染的緩解效果有限（抑制率降低15-20%）。ICP-OES分析顯示，鎘/鉛主要積累于根部（BAF分別為0.85/0.72），而LIBS技術(shù)通過(guò)100μm分辨率的元素映射揭示了重金屬與鎂元素的負(fù)相關(guān)分布（r=-0.65），并發(fā)現(xiàn)PAW可減少重金屬的局部富集。研究證明，LIBS技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)了痕量元素（Cd/Pb）的高靈敏度檢測(cè)，還通過(guò)毫米級(jí)成像揭示了污染物與營(yíng)養(yǎng)元素的交互作用，較傳統(tǒng)方法效率提升60%。該研究為PAW輔助植物修復(fù)提供了直接的可視化證據(jù)，同時(shí)驗(yàn)證了LIBS在生態(tài)毒理學(xué)研究中的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
EasyChem全自動(dòng)化學(xué)分析儀輔助土壤質(zhì)量評(píng)估
土壤在作物生產(chǎn)中至關(guān)重要，不同耕作方式會(huì)影響土壤特性進(jìn)而作物生長(zhǎng)。黃土高原冬小麥種植中，夏季休耕期對(duì)小麥生產(chǎn)影響很大，文章《Dependency of Long-Term Soil Quality Controls on Summer Fallow Tillage and Soil Layers for Dryland Winter Wheat in Loess Plateau[J]》旨在明確不同耕作方式對(duì)土壤質(zhì)量的影響并建立相關(guān)評(píng)價(jià)體系。
研究中利用EasyChem Plus自動(dòng)離子分析儀精準(zhǔn)測(cè)量土壤樣本中的硝酸鹽和銨態(tài)氮含量，以評(píng)估土壤氮素營(yíng)養(yǎng)狀況，是反映耕作方式對(duì)土壤化學(xué)性質(zhì)影響的關(guān)鍵參數(shù)。其硝態(tài)氮和銨態(tài)氮數(shù)據(jù)直接支撐了不同耕作處理下土壤養(yǎng)分差異分析、指標(biāo)相關(guān)性研究及土壤質(zhì)量指數(shù)（SQI）計(jì)算，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明不同夏季休耕耕作方式會(huì)顯著影響土壤特性，其中長(zhǎng)期免耕不利于旱地小麥土壤化學(xué)質(zhì)量提升，而輪耕（PT/ST）則能改善土壤質(zhì)量和作物產(chǎn)量。
元素測(cè)量技術(shù)是生態(tài)毒理學(xué)研究的核心工具，能夠精準(zhǔn)追蹤污染物在環(huán)境介質(zhì)和生物體內(nèi)的分布、遷移及毒性效應(yīng)。北京易科泰的EasyChem自動(dòng)化學(xué)分析儀和FireFly&MiniFly LIBS元素分析成像技術(shù)，通過(guò)互補(bǔ)技術(shù)路徑，為生態(tài)毒理學(xué)研究提供了從宏觀污染篩查到微觀機(jī)制解析的全鏈條解決方案：
FireFly&MiniFly LIBS元素分析與成像系統(tǒng)
北京易科泰FireFly & MiniFly LIBS技術(shù)通過(guò)激光誘導(dǎo)擊穿光譜實(shí)現(xiàn)快速無(wú)損元素分析，單次測(cè)量即可覆蓋元素周期表中幾乎所有元素信息（包括C、N、Li等輕元素）。其元素分布成像功能可揭示污染物在生物組織（如植物根系、動(dòng)物器官）及環(huán)境介質(zhì)（土壤、沉積物）中的微觀分布特征，例如鎘脅迫下植物體內(nèi)重金屬的累積模式或鉛在骨骼中的遷移路徑。結(jié)合高重復(fù)頻率和自動(dòng)三維成像，該技術(shù)可動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)污染物在生態(tài)鏈中的遷移轉(zhuǎn)化，為復(fù)合污染毒性機(jī)制研究提供多維度數(shù)據(jù)支持，應(yīng)用于涵蓋重金屬污染評(píng)估、生物標(biāo)志物篩選及跨介質(zhì)毒性效應(yīng)解析等領(lǐng)域。
EasyChem全自動(dòng)化學(xué)分析儀
EasyChem自動(dòng)化學(xué)分析儀基于全自動(dòng)比色法，可高效檢測(cè)水體、土壤中的總磷、總氮、硝酸鹽等營(yíng)養(yǎng)鹽、微量元素（如銅、鋅等）、重金屬（如六價(jià)鉻、鐵）等污染物，同時(shí)可檢測(cè)植物總氮、總磷、抗壞血酸、總多酚等物質(zhì)含量，支持多參數(shù)同步分析，適用于生態(tài)毒理學(xué)中污染物的高通量篩查與長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，精確衡量植物營(yíng)養(yǎng)吸收及分布及受脅迫狀態(tài)。例如評(píng)估農(nóng)業(yè)土壤磷污染、水體富營(yíng)養(yǎng)化。此外，其低檢測(cè)限（如土壤有效磷測(cè)試中重復(fù)性誤差<1%）和加標(biāo)回收功能，可精準(zhǔn)量化污染物濃度，為生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)提供可靠數(shù)據(jù)。
1. ?echová L, Holub D, Šimoníková L, et al. Study of plasma activated water effect on heavy metal bioaccumulation by Cannabis sativa Using Laser-Induced Breakdown Spectroscopy[J]. Ecotoxicology and Environmental Safety, 2024, 283: 116807.
2. Li H, Dai X, Gao Z. Dependency of Long-Term Soil Quality Controls on Summer Fallow Tillage and Soil Layers for Dryland Winter Wheat in Loess Plateau[J]. Agriculture, 2024, 14(7): 1026.
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