植物會從其環(huán)境(土壤、水、空氣)中攝取元素，植物中必需元素或有毒元素的分布提供了金屬吸收和積累的重要信息。植物結(jié)構(gòu)(根、莖、葉、花)中這些元素的詳細空間分析(2D和3D)可用于確定營養(yǎng)元素、必要元素、有毒元素對植物健康的潛在影響，甚至可以了解氣候變化和環(huán)境污染等條件。
在本研究中，我們展示了如何使用Applied Spectra公司的J200 LA-LIBS復合系統(tǒng)在葉片樣品的各個位置同時檢測39K+、63Cu+、88Sr+、75As+、208Pb+、Ca、Mg、C、H、O。元素分布圖顯示葉片對Pb和As的吸收方式不同。

選取³⁹K⁺、⁶³Cu⁺、⁸⁸Sr⁺、⁷⁵As⁺和²⁰⁸Pb⁺作為LA-ICP-MS監(jiān)測元素，選取Ca、Mg、C、H、O作為LIBS監(jiān)測元素。K、Cu、Sr為自然存在元素，As、Pb為監(jiān)測葉片污染程度。

第二個實驗是將植物葉片曝露于As溶液中不同時長 (多24h)。圖3顯示了對照葉片、曝露6h和24h的葉片照片和元素分布圖。根據(jù)圖3中的元素分布圖，對照葉片顯示沒有As的自然豐度。曝露于As(6h和24h)的整個葉片結(jié)構(gòu)都檢測到了As污染。與鉛相比，砷以一種未知途徑傳輸?shù)秸麄€葉片。整個葉片吸收As，表明砷suan鹽[As(V)]遵循磷酸途徑傳輸。自然存在的元素(K、Mg和Ca) 與Pb研究中相似，明顯被置換。

對于LIBS來說，Ca的靈敏度很好，但是對于ICP-MS來說，由于Ca 自然豐度高的同位素（96.9%）為⁴⁰Ca，與⁴⁰Ar 為同質(zhì)異位素，所以Ca的靈敏度很低。可用于ICP-MS分析的Ca同位素(⁴²Ca、⁴³Ca、⁴⁴Ca)豐度≤2.1%，無干擾。這是LIBS和LA-ICP-MS性能如何互補的一個很好的例子，同時分析樣品中的所有元素。