Rapid monitoring of heavy metals in fluvial sediments using laser–induced breakdown spectroscopy

Abstract

En este trabajo, se realizó un análisis cuantitativo de los metales pesados Cr y Cu en sedimentos fluviales mediante espectroscopia de ruptura inducida por láser (LIBS) para evaluar el antropogénico. Para realizar el análisis, se recolectaron diferentes muestras de sedimento en las posiciones seleccionadas. Se construyeron curvas de calibración de adición estándar para Cr y Cu midiendo la línea Cr I a 357.87 nm y la línea Cu I a 324.75 nm. Los contenidos de humedad y materia orgánica de los sedimentos fueron tomados en cuenta para superar el efecto matriz. Los modelos cuantitativos se evaluaron estadísticamente para evaluar la robustez y la capacidad de predicción del método. Los valores bajos de la raíz - medias - errores cuadrados para la calibración ( RMSEC ), la predicción ( RMSEP ) y la validación cruzada (RMSECV ) se calcularon. Se obtuvieron valores altos de los coeficientes de correlación de calibración ( R ² _c = 0.984 para Cr; R ² _c = 0.986 para Cu) y validación cruzada ( R ² _cv = 0.985 para Cr; R ² _cv = 0.981 para Cu). Los límites de detección calculados ( LoD ) fueron 2.9 ppm para Cr y 3.3 ppm para Cu, y los límites de cuantificación ( LoQ) fueron 9.5 ppm para Cr y 11 ppm para Cu. Las concentraciones de Cr y Cu superiores a los valores de referencia se obtuvieron en los sedimentos aguas abajo (Cr: 49 ppm, Cu: 81 ppm) que son indicativos de la contaminación de la cuenca por metales pesados debido al derrame de efluentes no tratados derivados de actividades antropogénicas. . El análisis LIBS se optimizó para el monitoreo confiable de metales pesados en sedimentos fluviales.