基于紫外光譜分析的水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)分析

李穎

摘 要：在當(dāng)前社會發(fā)展的形勢下，水污染情況已經(jīng)成為社會各界需要共同解決的一項(xiàng)問題。因?yàn)樗|(zhì)監(jiān)測能夠在最短的時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確的呈現(xiàn)出水環(huán)境質(zhì)量，所以對當(dāng)前開展環(huán)境保護(hù)工作中有著重要的意義。在這種背景發(fā)展下，本文主要從以下幾個(gè)方面對紫外光譜的檢測手段進(jìn)行研究，提出合理化建議，供以借鑒。

關(guān)鍵詞：紫外光譜；水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)；發(fā)展趨勢

從當(dāng)今水環(huán)境的具體情況來看，水質(zhì)污染現(xiàn)象不容小覷，這同時(shí)也作為世界各國需要共同處理的問題。因此，怎樣采取有效的措施對水體污染現(xiàn)象加以控制，使水資源可以得到恰當(dāng)?shù)氖褂?，是目前水資源使用中人們迫切關(guān)注的話題。采取科學(xué)合理的水質(zhì)檢測，能夠在最短的時(shí)間檢查出水體的具體情況，這一檢測結(jié)果對相關(guān)人員制定合理的解決措施提供重要的參考依據(jù)。對此，本文主要以基于紫外光譜分析角度出發(fā)，對當(dāng)前水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行分析，提供給相關(guān)人士，旨在提高我國水質(zhì)檢測技術(shù)水平，為我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出貢獻(xiàn)。

1 紫外光譜分析技術(shù)原理概述

在水資源的管理以及開展保護(hù)的過程中，水質(zhì)檢測作為管理以及保護(hù)的關(guān)鍵所在，與此同時(shí)也能夠在某種程度上對環(huán)境加以保護(hù)的主要途徑。當(dāng)前，隨著水資源的匱乏，水污染現(xiàn)象逐漸加劇，再加之自然災(zāi)害的頻繁出現(xiàn)，對水質(zhì)監(jiān)測工作提出了更多的要求；與此同時(shí)，因?yàn)樯鲜銮闆r的出現(xiàn)，促使水質(zhì)監(jiān)測工作的形式也在日益改變。在這種發(fā)展形勢下，所產(chǎn)生的技術(shù)原理主要體現(xiàn)在以下內(nèi)容：

對于水質(zhì)監(jiān)測工作來說，使用范圍最廣泛的檢測手段就非紫外光譜法莫屬了，這一方式的主要原理是依據(jù)物質(zhì)所產(chǎn)生吸收率存在的區(qū)別對物質(zhì)所含有的成分進(jìn)行確定。在水環(huán)境污染的水體中，相關(guān)人員通過采取紫外光譜分析的手段能夠準(zhǔn)確找到相應(yīng)的污染物，特別是所含有的不飽和有機(jī)物。所以，相關(guān)人員在使用紫外吸收光譜對水質(zhì)的具體狀況進(jìn)行檢查的過程中，能夠依據(jù)所得到的結(jié)果來掌握水質(zhì)的污染情況。對目前水質(zhì)檢測工作的開展過程中，紫外光譜分析技術(shù)主要包含以下兩種：一種是單光檢測法；另一種是連續(xù)光譜檢測法，這兩種手段都是將“朗伯-比爾定律”當(dāng)作基礎(chǔ)，而單光譜分析法通常是參考波長所具體的濃度做好相應(yīng)計(jì)算的；而連續(xù)光譜檢測法一般是利用附加性質(zhì)來做出綜合考慮的一種參數(shù)手段。

2 紫外光譜分析的水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)發(fā)展與研究現(xiàn)狀

2.1 單光譜檢測

單光譜檢測法是利用單管探測器進(jìn)行紫外光吸收檢測的測量方法，這一方法檢測的是在某一特征波長處的水質(zhì)參數(shù)，通過對統(tǒng)一水體環(huán)境中的多個(gè)水域進(jìn)行多次采樣并測量分析，得出有效的吸光度值和水體中含氧量等相關(guān)參數(shù)的回歸曲線，并根據(jù)其中相應(yīng)的關(guān)系計(jì)算得出水樣的相關(guān)參數(shù)值。

相較于傳統(tǒng)的水質(zhì)監(jiān)測方法，單光譜檢測技術(shù)不需要化學(xué)分析試劑，其采樣和分析儀器結(jié)構(gòu)相對簡單，進(jìn)行維護(hù)時(shí)所涉及的工作量較小，這些優(yōu)點(diǎn)都使得單光譜檢測技術(shù)在水質(zhì)檢測中有了廣泛的應(yīng)用。但是針對于不同性質(zhì)的水體而言，由于單光譜法僅僅是采用單波長或者是雙波長處測量得到的吸光度值來反映COD/BOD等水質(zhì)參數(shù)，因此單光譜檢測法也存在著適用范圍小、測量精度低和測量分析的相關(guān)性差等問題。

2.2 連續(xù)光譜檢測

連續(xù)光譜檢測法是利用連續(xù)的紫外光譜區(qū)對水樣進(jìn)行掃描，從而獲得連續(xù)的水質(zhì)之中的吸光度信息，通過多元化的分析手段獲取水質(zhì)中的各個(gè)參數(shù)，分析得出各數(shù)據(jù)中所包含的水體特質(zhì)信息，根據(jù)以上數(shù)據(jù)建立光譜數(shù)據(jù)和水質(zhì)參數(shù)兩者之間的校正模型，以此模型為工具具體分析水質(zhì)參數(shù)。連續(xù)光譜可以有效的提高測量精度，相對于單光譜分析法而言具有較為廣泛的適用范圍，有力的提高了測量分析的相關(guān)性，連續(xù)光譜在進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測的過程中，需要有化學(xué)計(jì)量學(xué)的方法聯(lián)合使用以提高分析的有效性。

3 紫外光譜分析的水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)發(fā)展趨勢與關(guān)鍵問題

隨著紫外光譜分析檢測手段使用到相應(yīng)的水質(zhì)檢測工作中，水質(zhì)監(jiān)測對相應(yīng)的檢測設(shè)備所具有的性能提出了愈來愈多的要求。所以，目前水質(zhì)監(jiān)測手段的大力普及下使相關(guān)檢測設(shè)備面臨著更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。因此，無論是微型化還是智能化的需要變得尤為迫切。隨著當(dāng)前信息技術(shù)的日益發(fā)展下，科技的腳步逐漸緊跟時(shí)代的潮。所以，相關(guān)人員在對水質(zhì)進(jìn)行檢測的過程中，直接光譜檢測手段慢慢成為未來發(fā)展道路上的趨勢。相信在未來的監(jiān)測工作中，下面兩種內(nèi)容可以說是在發(fā)展中迫切需要解決的主要問題。

3.1 分析儀器的微小型化

隨著紫外光譜分析技術(shù)在水質(zhì)監(jiān)測工作中的廣泛應(yīng)用，其中所使用的儀器要求也逐漸的趨向于高性能、低成本。同時(shí)，紫外光源的小型化發(fā)展也在水質(zhì)監(jiān)測工作發(fā)展的過程中逐漸的成為了亟待解決的關(guān)鍵性技術(shù)問題。隨著紫外光譜技術(shù)的發(fā)展，衛(wèi)星光譜儀逐漸成為了現(xiàn)代研究的熱點(diǎn)，衛(wèi)星光譜儀在環(huán)境監(jiān)測、軍事分析、生物醫(yī)藥以及科技農(nóng)業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域中都將有廣闊的應(yīng)用前景。除此之外，為了更好的實(shí)現(xiàn)對水環(huán)境的長期穩(wěn)定的檢測，提高監(jiān)測的時(shí)效性，紫外光源的小型化逐漸有了高壽命、穩(wěn)定性強(qiáng)和快速啟動等要求，在目前的紫外吸收光譜技術(shù)研究中，主要的研究內(nèi)容包括小型化脈沖氦燈和無極氣燈兩方面。

3.2 分析技術(shù)的自動化

目前，相關(guān)人員在對水質(zhì)進(jìn)行檢測的過程中，不管是就人工采樣實(shí)驗(yàn)室還是到自動采樣研究等一系列工作，慢慢使用到了無線傳感網(wǎng)絡(luò)手段，進(jìn)而可以在第一時(shí)間掌握水資源帶來益處，該技術(shù)使用到主要的技術(shù)中關(guān)鍵在于如何開展對相應(yīng)清洗工作進(jìn)行的檢測。對于水質(zhì)檢測來說，采取探頭清洗的方式主要分成以下兩種：一種是采用壓縮空氣清洗；另一種是機(jī)械清洗。對探頭的清洗效果會對測量所產(chǎn)生的準(zhǔn)確性帶來直接的影響。當(dāng)前，我國水質(zhì)監(jiān)測的手段無論是在時(shí)間、還是在位置上都取決于瞬時(shí)水樣，相關(guān)人員將它們帶回到實(shí)驗(yàn)室中加以研究，這種檢測手段的不足之處在于不能在最短的時(shí)間內(nèi)得到相應(yīng)的動態(tài)數(shù)據(jù)。

結(jié)束語

通過以上內(nèi)容的論述，可以得知：從紫外光譜分析的角度出發(fā)，對水質(zhì)檢測手段進(jìn)行了分析得到了諸多的優(yōu)點(diǎn)，尤其是單光檢測法以及相應(yīng)的連續(xù)光譜檢測手段都在很大程度上為水質(zhì)工作的檢查提供重要的參考依據(jù)。并且隨著這一技術(shù)的使用，相關(guān)人員可以在未來的道路上能夠?qū)ψ詣踊M(jìn)行分析，旨在希望紫外光譜分析技術(shù)在未來的發(fā)展道路上值得大力的推廣。

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