基于紫外-可見光譜分析的水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)

基于光譜分析的水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)是現(xiàn)代環(huán)境監(jiān)測(cè)的一個(gè)重要發(fā)展方向, 與傳統(tǒng)的化學(xué)分析、 電化學(xué)分析和色譜分析等分析方法相比, 光譜分析技術(shù)更具有操作簡便、 消耗試劑量小、重復(fù)性好、 測(cè)量精度高和檢測(cè)快速的優(yōu)點(diǎn), 非常適合對(duì)環(huán)境水樣的快速在線監(jiān)測(cè)。目前該技術(shù)主要有原子吸收光譜法、分子吸收光譜法以及高光譜遙感法, 其中高光譜遙感法由于測(cè)量精度不高多數(shù)用于定性分析, 而原子吸收光譜法精度雖高, 但由于首先要把樣品汽化, 因而耗能較高 , 系統(tǒng)體積大, 不適合廣泛使用, 比較而言, 分子吸收光譜法是目前應(yīng)用較為廣泛的水質(zhì)分析技術(shù), 其中紫外-可見光譜分析法可直接或間接地測(cè)定水中大多數(shù)金屬離子、 非金屬離子和有機(jī)污染物的含量, 具有靈敏、快速、 準(zhǔn)確、簡單等優(yōu)點(diǎn), 并可實(shí)現(xiàn)對(duì)多種水質(zhì)參數(shù)的檢測(cè), 在對(duì)飲用水、 地表水 、工業(yè)廢水等水體的在線監(jiān)測(cè)中具有顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì), 是國內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)與主要分析儀表廠商競(jìng)相研發(fā)的現(xiàn)代水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)。

紫外-可見分子吸收光譜分析是根據(jù)物質(zhì)的吸收光譜來分析物質(zhì)的成分、 結(jié)構(gòu)和濃度的方法, 其基本原理是是朗伯-比爾吸收定律, 即在一定的吸收光程下, 物質(zhì)的濃度與吸光度成正比,
　　在多組分共存的情況下, 如各吸光組分的濃度均比較稀, 可忽略相互之間的作用, 這時(shí)體系的總吸光度等于各組分的吸光度之和 所示
A = A 1 +A 2 +A 3 +… +A N (2)
式中 A 為溶液總的吸光度, A i 式第i 個(gè)組分的吸光度, 依據(jù)吸光度的加和性, 可以進(jìn)行多組分分析和多參數(shù)測(cè)量。不同化學(xué)物質(zhì)各自不同的特征吸收光譜是對(duì)水質(zhì)進(jìn)行定性、 定量分析的基礎(chǔ)。通過紫外/ 可見光譜儀, 采集環(huán)境水樣在紫外區(qū)或可見光區(qū)的全波段連續(xù)光譜, 可以獲得待測(cè)物質(zhì)的特征吸收光譜, 然后利用智能算法分析光譜和各待測(cè)水質(zhì)參數(shù)的關(guān)系, 建立相關(guān)預(yù)測(cè)模型, 可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多種水質(zhì)參數(shù)的測(cè)量并預(yù)測(cè)其變化趨勢(shì).