紫外可見光分光光度計在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測領域運用分析

徐 磊，陶小龍

（南昌市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心，江西 南昌 330038）

在開展生態(tài)環(huán)境監(jiān)測相關工作時，工作人員僅憑借肉眼無法準確辨別細微污染源，而采用常規(guī)監(jiān)測技術，不僅要投入大量時間與精力，在監(jiān)測效果方面也難以得到保障。要想及時發(fā)現(xiàn)并處理生態(tài)環(huán)境保護相關問題，對分光光度法加以應用很有必要。該技術可做到實時監(jiān)測并確定污染程度，在對污染物進行定位的基礎上，為工作人員開展后續(xù)工作提供理論依據(jù)。

1 生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的意義

生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作被提出的初衷，主要是檢測并監(jiān)督生活垃圾、工業(yè)排放物組分，通過降低環(huán)境污染的方式，使生態(tài)系統(tǒng)始終處于平衡狀態(tài)[1]。針對環(huán)境污染所開展的檢測工作，檢測內(nèi)容往往涉及土壤、大氣和水體等方面，其中，水體污染問題發(fā)生頻率較高，由該問題所產(chǎn)生的影響極為深遠。無論是土壤、大氣還是水體，均與人們?nèi)粘Ｉ畲嬖诿芮嘘P聯(lián)。隨著工業(yè)化水平的提高，環(huán)境質(zhì)量問題頻頻發(fā)生，若不及時對現(xiàn)存問題加以解決，不僅會制約工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，還會給人類健康產(chǎn)生直接影響。近幾年，生態(tài)環(huán)境監(jiān)測領域引入新技術的數(shù)量持續(xù)增加，其中，最具代表性的技術便是分光光度法，該技術的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在準確性、簡便性以及快捷性三個方面，在應急檢測環(huán)節(jié)具有其他技術所無法比擬的優(yōu)勢，對生態(tài)環(huán)境保護工作的開展具有重大意義。

2 分光光度計的工作原理

2.1 朗伯比爾定律

該定律又被稱作光吸收定律，其所描述的內(nèi)容主要是物質(zhì)吸光程度、液層厚度與自身濃度間的關系，對生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作的高效開展具有重要意義。該定律的物理意義可被概括如下：以均勻的非散射性吸光物質(zhì)為載體，對垂直通過該載體的平行單色光的各項參數(shù)進行測定，根據(jù)透光度、吸光度、物質(zhì)濃度與吸收層厚度間的關系，對可使特定物質(zhì)得到有效清除的策略進行制定。以大氣監(jiān)測為例，工作人員可借助分光光度計對空氣所含碳元素的實際含量進行測定，若空氣含碳量超出允許范圍，該工具便會傳遞警報信息，通過制定并落實相關改進方案的方式，使空氣含碳量得到有效控制，隨著空氣組分區(qū)域平衡，大氣質(zhì)量自然能夠得到改善，這對生態(tài)環(huán)境保護目標的達成具有重大意義。

2.2 生態(tài)環(huán)境監(jiān)測原理

分光光度法所遵循的理論依據(jù)為光吸收定律，強調(diào)在波長特定的情況下，通過對物質(zhì)吸光度進行測定的方式，達到定量及定性分析的目的。紫外光區(qū)的波長為200 nm～400 nm，可見光區(qū)的波長為400 nm～760 nm，紅外光區(qū)的波長為2.5 μm～25 μm。本文所討論分光光度計，通常分為信號顯示器、光源感應和接收裝置等部分，其優(yōu)點可被概括為具有良好的實用性，便于操作，成本低廉，測定結果的準確度高，靈敏度理想，濃度分化范圍相對廣泛，現(xiàn)已在諸多領域得到應用。對該工具加以應用的方法如下：第一步，確保光束能夠經(jīng)由狹縫被投射到對應的光柵或是棱鏡上，由于不同顏色光線對應波長通常有明顯差異存在，經(jīng)過單色器分割的光束往往能夠轉(zhuǎn)化為連續(xù)色帶[2]。第二步，對連續(xù)色帶進行過濾，獲得具有不同光譜寬度的單頻率光。而選擇讓光束經(jīng)由狹小縫隙投射至光柵或是棱鏡的原因，主要是為截取長度特定的光譜提供便利，光譜帶寬度往往取決于狹縫寬度，這點需要工作人員引起重視。經(jīng)過集中處理器、接收裝置處理的光線，通常會以電信號的形態(tài)存在，在將其投射至顯示屏后，便可開展接下來的觀察以及分析工作。

3 如何利用分光光度計開展生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作

3.1 有機物污染

有機物同樣會給環(huán)境造成污染，相關檢測工作已納入生態(tài)環(huán)境監(jiān)測范圍?，F(xiàn)階段，可能存在有機物污染的載體主要有土壤、大氣和水體，由于組成有機物的成分相對復雜，由有機物所造成的污染，通常較其他類型污染更加嚴重。工作人員可借助分光光度計，對自然環(huán)境所存在有機物種類及含量進行全面分析，根據(jù)分析結果制定相應生態(tài)環(huán)境保護方案，將有機物污染所產(chǎn)生不利影響降至最低。

3.2 土壤污染

對土壤進行生態(tài)環(huán)境監(jiān)測時，工作人員可借助分光光度計，對土壤所含重金屬元素及含量、實際污染程度加以了解。通過檢測可知，導致土壤被污染的原因，主要涉及土壤自身和工業(yè)排放兩方面，其中，工業(yè)所排放物質(zhì)多為廢棄重金屬、化學原料，隨著重金屬元素的不斷積累，土壤所承受壓力將變得更大，甚至會導致土壤結構被破壞?；诜止夤舛扔媽ν寥浪亟饘龠M行檢測，強調(diào)先以檢測結果為依據(jù)，對重金屬進行適當標記，再對其含量進行全面檢測，明確土壤當前狀況，通過制定并落實生態(tài)環(huán)境保護策略的方式，有效控制污染擴散范圍與速度，使土壤所具有的凈化水平得到顯著提高[3]。

3.3 大氣污染

以分光光度計為主要工具，針對大氣污染開展檢測工作，其結果表明：導致大氣被污染的原因，主要是空氣中含有過多氣態(tài)污染物及氣溶膠，其中，氣態(tài)污染物所造成的后果較氣溶膠更加嚴重。如果有關部門未能及時發(fā)現(xiàn)并處理該問題，不僅會使大氣層受到損害，還會給人們?nèi)粘Ｉ町a(chǎn)生不利影響。分光光度計可被用來對空氣中所含氮氧化物及二氧化硫進行檢測，但要注意一點，該設備并不支持對顆粒污染物進行檢測的工作，換言之，僅憑借分光光度計，通常無法對空氣實際氣溶膠含量進行快速且準確地測定。

政府部門針對環(huán)境空氣質(zhì)量所制定的相關標準明確指出，要想使檢測氣態(tài)污染物的工作得到加強，關鍵是要確定檢測指標。除特殊情況外，檢測指標均以臭氧為主，而在測定空氣臭氧含量方面，分光光度計具有十分突出的優(yōu)勢，工作人員可借助該工具對相關數(shù)據(jù)進行準確測定，在明確氣態(tài)污染物給大氣質(zhì)量所造成影響的基礎上，對大氣層實際狀態(tài)進行判斷。現(xiàn)階段，分光光度計已成為有關部門對大氣層狀態(tài)進行了解所依托的主要工具，不僅為檢測大氣環(huán)境奠定了基礎，在分析大氣環(huán)境及相關工作開展的過程中，同樣發(fā)揮著極為重要的作用。

3.4 水體污染

分光光度計還可以被用來檢測并評定水體質(zhì)量，要想使評定結果更具實際意義，關鍵是確保有切實可行的生產(chǎn)系統(tǒng)作為基礎，針對水體污染所開展的檢測工作，其內(nèi)容往往涉及固相、生成相和水相等方面。固相檢測的對象主要是水體底質(zhì)和所含懸浮物，生成相檢測以水生生物的檢測為主，水相檢測通常是指針對水體溶液所開展的檢測工作。對水體檢測而言，分光光度計的優(yōu)勢極為明顯，這是因為廢水組分相對復雜，要想盡快確定水體被污染的原因，關鍵是要全面掌握水體情況，在此基礎上對廢水成分加以分析，對分光光度計加以運用，可最大程度保證檢測所得數(shù)據(jù)真實而準確，為日后生態(tài)環(huán)境保護及相關工作的有序推進提供理論依據(jù)。

4 結論

近幾年，國內(nèi)工業(yè)化水平隨著經(jīng)濟發(fā)展而持續(xù)提高，環(huán)境質(zhì)量問題也變得更加嚴峻。結合生態(tài)環(huán)境監(jiān)測相關工作落實情況可知，基于分光光度計對污染物類型及含量進行檢測是大勢所趨，這樣做可使工作人員對相關數(shù)據(jù)有更加系統(tǒng)且全面的掌握，真正做到以實際情況為依據(jù)，對切實可行的處理方案進行制定，使環(huán)境污染程度與范圍得到有力控制，為持續(xù)發(fā)展目標的達成助力。