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1、目前,全國(guó)地表水污染依然較重。傳統(tǒng)的水質(zhì)檢測(cè)儀器多采用實(shí)驗(yàn)室化學(xué)方法,它們測(cè)量周期長(zhǎng),所需化學(xué)試劑多,操作復(fù)雜,存在二次污染,體積大。紫外可見光譜是一種電磁光譜,它在生產(chǎn)和科研等方面均有廣泛的應(yīng)用,本文闡述了光譜法或光譜技術(shù)水質(zhì)參數(shù)檢測(cè)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì),提出紫外-可見光譜法水質(zhì)檢測(cè)的原理和方法技術(shù)及應(yīng)用?;?,系統(tǒng)、深入開展了紫外可見光譜法水檢測(cè)的水質(zhì)光譜處理、水質(zhì)參數(shù)解算等的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題研究。將光譜學(xué)、光電技術(shù)、環(huán)境科學(xué)、化學(xué)計(jì)量方法、信號(hào)分析與處理等學(xué)科專業(yè)知識(shí)進(jìn)行了有機(jī)結(jié)合。這對(duì)進(jìn)一步開展紫外-可見光譜水質(zhì)檢測(cè)的理論、方法技術(shù)及應(yīng)用研究工作,具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。關(guān)鍵詞:紫

2、外可見光譜;水質(zhì)分析;應(yīng)用紫外可見光譜及其在水質(zhì)分析中的應(yīng)用目錄引言水是生命之源,人類在生活和生產(chǎn)活動(dòng)中都離不開水。然而,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快,暴露的水環(huán)境污染問(wèn)題也日趨嚴(yán)重,水質(zhì)或水體污染事件頻發(fā),凸顯了我國(guó)水環(huán)境形勢(shì)不容樂(lè)觀。水質(zhì)的優(yōu)劣不僅與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全和人類健康密切相關(guān),而且還依賴于水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)做保障,以此評(píng)判、預(yù)測(cè)和監(jiān)測(cè)水質(zhì)的優(yōu)劣。誠(chéng)然,傳統(tǒng)的儀器檢測(cè)設(shè)備可以對(duì)水質(zhì)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè),但一般只對(duì)單一參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。例如,水質(zhì)CODTOGTUR序口NO3-N亨參數(shù)的檢測(cè),其通常需要COS析儀,TOS析儀,?*度計(jì),NO3-N分析儀等設(shè)備進(jìn)行單獨(dú)測(cè)量,這不僅不利于數(shù)據(jù)的整合,

3、而且還增加了檢測(cè)成本。近年來(lái),作為光譜分析的水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)之一的紫外可見光吸收光譜法,它不僅摒棄了化學(xué)分析和電化學(xué)分析及色譜分析等水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)水樣預(yù)處理繁雜、測(cè)量周期長(zhǎng)、所需化學(xué)試劑多的缺點(diǎn),而且還具有檢測(cè)速度快、成本低和可實(shí)現(xiàn)在線、原位測(cè)量等優(yōu)點(diǎn),日漸為世人所矚目。1.1 紫外可見光譜的基本原理電磁波可以和物質(zhì)發(fā)生作用,物質(zhì)吸收電磁波可以產(chǎn)生電磁波譜。物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)包括宏觀運(yùn)動(dòng)和微觀運(yùn)動(dòng)。在微觀運(yùn)動(dòng)中組成分子的原子之間的鍵在不斷振動(dòng),當(dāng)電磁波的頻率等于振動(dòng)的頻率時(shí),分子就可以吸收電磁波,使振動(dòng)加劇。原子由原子核和核外電子組成,核外電子在不斷的振動(dòng)著。當(dāng)用紫外線照射分子時(shí),電子就會(huì)吸收紫外光躍遷到能

4、量更高的軌道上運(yùn)動(dòng),由此產(chǎn)生的電磁波譜稱為紫外可見光譜。紫外光的波長(zhǎng)范圍為4400nm,其中4200nm稱為遠(yuǎn)紫外區(qū),空氣的水汽、氧氣、氮?dú)?、二氧化碳等都?huì)吸收該區(qū)域的紫外光產(chǎn)生紫外可見光譜。進(jìn)行遠(yuǎn)紫外區(qū)的測(cè)定時(shí),為避免空氣的干擾,要使儀器的測(cè)量系統(tǒng)處于真空中。這樣的操作很麻煩,所以應(yīng)用價(jià)值不大。常用波段是200400nm(紫外區(qū))和400780nme見區(qū))。由于玻璃會(huì)吸收小于300nm的紫外光,因此進(jìn)行波長(zhǎng)小于300nm的測(cè)定時(shí)要使用石英器件。分子吸收紫外可見光后就能發(fā)生電子躍遷。很少發(fā)生單純的電子躍遷,一般情況是,從電子振動(dòng)基態(tài)的若干轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)同時(shí)發(fā)生向某個(gè)或某些電子激發(fā)態(tài)若干振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)

5、的一系列躍遷,在光譜圖上顯示為一個(gè)或多個(gè)譜帶系;每個(gè)譜帶系代表一對(duì)電子能級(jí)問(wèn)的躍遷,它包括若干個(gè)譜帶;每個(gè)譜帶都有伴隨著同一電子躍遷發(fā)生的某一振動(dòng)躍遷產(chǎn)生;而每個(gè)譜帶又包含若干條譜線,每條譜線都由伴隨著同一電子振動(dòng)躍遷的某一轉(zhuǎn)動(dòng)躍遷產(chǎn)生。目前,對(duì)簡(jiǎn)單分子的氣態(tài)試樣已能分辨譜帶系中的各條譜帶;對(duì)一般的液態(tài)或固態(tài)試樣,則只能記錄下譜帶系的帶型。因而除譜帶系結(jié)構(gòu)可以分辨的少數(shù)場(chǎng)合外,一般可以把譜帶系稱作譜帶。分子的電子結(jié)構(gòu)是有規(guī)律的。許多簡(jiǎn)單分子和配位體的分子軌道無(wú)非是對(duì)成鍵起重要作用的非鍵軌道。這些軌道間的電子躍遷常需較高的能量,譜帶一般在紫外區(qū)和遠(yuǎn)紫外區(qū)。只有較大的共扼體系的譜帶才可能出現(xiàn)在可見

6、區(qū)。過(guò)渡金屬d軌道在配位場(chǎng)作用下常有不同的能量,但能級(jí)差一般不大,有關(guān)的譜帶常常在可見區(qū)和近紅外區(qū)(500012000),譜帶強(qiáng)度比較弱。還有一種類型的躍遷稱為電荷轉(zhuǎn)移躍遷,譜帶常常在紫外或可見區(qū),一般有較大強(qiáng)度。一般電子吸收光譜用于定性分析,譜帶的位置和強(qiáng)度是重要參數(shù)。1.2 紫外可見光譜儀紫外-可見光譜儀涉及的波長(zhǎng)范圍是0.2-0.8微米(對(duì)應(yīng)波數(shù)50000-12500厘米-1),它在有機(jī)化學(xué)研究中得到廣泛的應(yīng)用。通常用作物質(zhì)鑒定、純度檢查,有機(jī)分子結(jié)構(gòu)的研究。在定量方面,可測(cè)定結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的化合物和混合物中各組分的含量,也可以測(cè)定物質(zhì)的離解常數(shù),絡(luò)合物的穩(wěn)定常數(shù),物質(zhì)分子量鑒別和微量滴定

7、中指示終點(diǎn)以及在高效液相色譜中作檢測(cè)器等。1.3 紫外可見光譜法紫外可見光譜法又稱紫外可見分光光度法是基于物質(zhì)分子的紫外可見吸收光譜而建立的一種定性、定量分析方法,該方法具有靈敏度高、準(zhǔn)確度好、選擇性優(yōu)操作簡(jiǎn)便、分析速度好、應(yīng)用廣泛等特點(diǎn)2。其測(cè)定波長(zhǎng)范圍為200-1000nm。物質(zhì)的分子的電子能級(jí)、振動(dòng)能級(jí)都是量子化的,只有當(dāng)輻射光子的能量恰好等于兩能級(jí)間的能量差(兩能級(jí)間的能量差與分子中價(jià)電子的結(jié)構(gòu)有關(guān))時(shí),分子才能吸收能量。某一種分子的結(jié)構(gòu)是確定的,所以一種分子只能吸收波長(zhǎng)在一定范圍內(nèi)光子。我們就可以通過(guò)測(cè)量分子對(duì)其所吸收的光子的波長(zhǎng)范圍,來(lái)確定分子的結(jié)構(gòu)。紫外可見分光光度法在有機(jī)物定性

8、分析中有著廣泛的應(yīng)用,在無(wú)機(jī)物方面用于礦物、半導(dǎo)體、天然產(chǎn)物和化合物的研究。紫外可見分光光度法在定性方面主要依靠化合物的光譜特征,如吸收鋒數(shù)目、位置、形狀與標(biāo)準(zhǔn)光譜相比較,來(lái)確定某些基因的存在。盡管紫外可見分光光度法是一種比較常用的方法,但是,在一些情況下它不能單獨(dú)用來(lái)確定一個(gè)未知化合物,還要與其它方法連用,才能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確分析。二.紫外可見光譜的應(yīng)用2.1 定性分析利用紫外吸收光譜鑒定有機(jī)化合物,其主要依據(jù)是化合物的特征吸收特征。如吸收曲線的形狀、吸收峰數(shù)目以及各吸收峰波長(zhǎng)及摩爾吸收系數(shù)。用紫外光譜進(jìn)行定性鑒定的化合物必須是純凈的,并按正確的操作方法用紫外分光光度計(jì)繪出吸收曲線,然后根據(jù)該化合物

9、的吸收特征作出初步判斷。如果化合物的紫外光譜在220-400nm范圍內(nèi)沒(méi)有吸收帶,則可以判斷該化合物可能是飽和的直鏈姓:、脂環(huán)姓:、或其它飽和的脂肪族化合物或只含一個(gè)雙鍵的烯姓:等。如果化合物只在270-350nm有弱的吸收帶,則該化合物必含有n電子的簡(jiǎn)單非共腕發(fā)色基團(tuán),如城基、硝基等。如果化合物在210-250nm范圍有強(qiáng)的吸收帶,且A104,這是K吸收帶的特征,則表明該化合物可能是含有共腕雙鍵的化合物。如果吸收帶出現(xiàn)在260-300nm范圍內(nèi),則表明該化合物存在3個(gè)或3個(gè)以上共腕雙鍵,如吸收帶進(jìn)入可見光區(qū),則表明該化合物是長(zhǎng)共腕發(fā)色基團(tuán)的化合物或是稠環(huán)化合物。如果化合物在250-300nm

10、范圍內(nèi)有中等強(qiáng)度吸收帶,e在103-104范圍內(nèi),這是B吸收帶的特征,因此表明該化合物可能含有苯環(huán)。2.2 定量分析紫外可見光譜擅長(zhǎng)與定量分析3。紫外分光光度法就是基于紫外可見吸收光譜的應(yīng)用。紫外光譜在化合物含量測(cè)量方面的應(yīng)用比其在化合物定性分析測(cè)定方面具有更大的優(yōu)越性,方法的靈敏度高,準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性都很好,應(yīng)用非常廣泛。只要對(duì)金紫外光有吸收或可能吸收的化合物,均可用紫外可見分光光度法測(cè)定。僅藥物分析來(lái)說(shuō),利用紫外吸收光譜進(jìn)行定量分析的例子很多,例如一些國(guó)家已將數(shù)百種藥物的紫外系吸收光譜的最大吸收波長(zhǎng)和吸收系數(shù)載入藥典。紫外分光光度法可方便的用量來(lái)直接測(cè)定混合物某些組分的含量,如環(huán)己烷中的苯,

11、四氯化碳中的二硫化碳,魚肝油中的維生素A等。2.3 純度檢查紫外吸收光譜能測(cè)定化合物中含有微量的具有紫外吸收的雜質(zhì)。如果一個(gè)化合物在紫外可見光區(qū)沒(méi)有明顯的吸收峰,而其的雜質(zhì)在紫外區(qū)有較強(qiáng)的吸收峰,就可檢出化合物中所含有的雜質(zhì)(乙醇/苯,苯入max=256nm。如果一個(gè)化合物在紫外可見光區(qū)有明顯的吸收峰,可利用摩爾吸光系數(shù)(吸光度)來(lái)檢查其純度。2.4 化合物結(jié)構(gòu)的推測(cè)化合物的紫外可見吸收光譜基本上是分子中發(fā)色基團(tuán)和助色基團(tuán)的特性,而不是整個(gè)分子的特性,所以單獨(dú)從紫外吸收光譜不能完全確定化合物的分子結(jié)構(gòu),必須與紅外光譜、核磁共振、質(zhì)譜及其它方法配合,才能得出可靠的結(jié)論。紫外可見光譜在研究化合物的

12、結(jié)構(gòu)中的主要作用是推測(cè)官能團(tuán)、結(jié)構(gòu)中的共腕體系以及共腕體系中的取代基的位置、種類和數(shù)目等。2.5 氫鍵強(qiáng)度的測(cè)定在實(shí)際應(yīng)用中,不同的極性溶劑產(chǎn)生氫鍵的強(qiáng)度不同,可以利用紫外可見光譜來(lái)測(cè)定化合物在不同溶劑中的氫鍵強(qiáng)度,以確定選擇哪一種溶劑。異丙叉丙酮的n冗吸收帶在環(huán)己烷、乙醇、甲醇及水溶液中的加ax分別為335nm、320nm、312nm和300nm,假定這種2max的移動(dòng)完全由溶劑的氫鍵所引起,可利用一定公式計(jì)算每種溶劑中的氫鍵強(qiáng)度(極性溶劑分子與染基氧形成了氫鍵,使n軌道能級(jí)降低而趨向穩(wěn)定化,當(dāng)n電子實(shí)現(xiàn)n冗躍遷時(shí),需要增加一定的能量來(lái)克服氫鍵的能量)。三.紫外水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)3.1 紫外水質(zhì)檢

13、測(cè)技術(shù)的發(fā)展紫外水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)是利用水中多種有機(jī)物和部分無(wú)機(jī)物對(duì)紫外可見光的特征吸收來(lái)確定物質(zhì)濃度,可建立波長(zhǎng)吸光度與水質(zhì)參數(shù)的關(guān)系。紫外吸光度作為一項(xiàng)有機(jī)污染的綜合指標(biāo)已問(wèn)世多年。我國(guó)國(guó)標(biāo)法對(duì)許多水質(zhì)指標(biāo)的檢測(cè)方法都是采用化學(xué)方法40例如,化學(xué)需氧量采用高鈕酸鹽指數(shù)或重銘酸鉀法,硝酸鹽氮采用酚二磺酸分光光度法或麝香草酚分光光度法,等等。這些化學(xué)方法能夠比較準(zhǔn)確地測(cè)量出對(duì)應(yīng)的水質(zhì)參數(shù),但是,在測(cè)量過(guò)程中幾乎都存在耗時(shí)長(zhǎng)、所需化學(xué)試劑多、操作復(fù)雜、穩(wěn)定性差、故障率高、使用與維護(hù)成本高以及二次污染等問(wèn)題5。國(guó)內(nèi)外開展了大量的有關(guān)紫外吸收水質(zhì)COD檢測(cè)技術(shù)的研究和應(yīng)用6卜8。該方法是一種基于光學(xué)技術(shù)的

14、純物理方法,不需要任何化學(xué)試劑,無(wú)二次污染,光電檢測(cè)速度快,可以進(jìn)行實(shí)時(shí)在線連續(xù)監(jiān)測(cè),能夠及時(shí)映水質(zhì)有機(jī)物含量的動(dòng)態(tài)情況,是一種真正的綠色檢測(cè)技術(shù)。3.2 紫外水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)的工作原理紫外水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)簡(jiǎn)稱為UV法,由于物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的特性,在紫外區(qū)域有各自明顯的特征吸收。在此基礎(chǔ)上,利用朗伯-比爾定律,建立一定波長(zhǎng)處吸光度與水質(zhì)參數(shù)之間的關(guān)系,然后用被測(cè)溶液的吸光度可反演得其水質(zhì)參數(shù)值。紫外水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)測(cè)試時(shí)間短,無(wú)需添加化學(xué)試劑,無(wú)二次污染;采用該技術(shù)研制的水質(zhì)檢測(cè)儀操作維護(hù)簡(jiǎn)單,故障率低,體積小,可以實(shí)現(xiàn)真正的水質(zhì)在線檢測(cè)9。因此,在水質(zhì)連續(xù)檢測(cè)領(lǐng)域里,紫外水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)可以成為一種廣泛應(yīng)用的技

15、術(shù)。3.2.1 朗伯比爾定律朗伯-比爾定律是指當(dāng)一束平行單色光通過(guò)均勻、非散射的稀溶液時(shí),溶液對(duì)光的吸收程度與溶液濃度及液層厚度的乘積成正比。是光吸收的基本定律,適用于所有的吸光物質(zhì)。光通過(guò)溶液時(shí)光強(qiáng)變化情況如下圖所示。Io光通過(guò)溶液光強(qiáng)變化示意圖根據(jù)朗伯比爾定律,在理想情況下,吸光度與物質(zhì)濃度之間呈正比例關(guān)系。但是,在實(shí)際應(yīng)用中往往會(huì)發(fā)生偏離朗伯比爾定律的現(xiàn)象。導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏離朗-伯比爾曲線的因素可能有10:(1)入射光非單色光或者平行光;(2)溶液物質(zhì)不均勻等;(3)溶液濃度過(guò)高或過(guò)低,當(dāng)溶液濃度過(guò)大時(shí),吸光粒子間的平均距離減小,每個(gè)粒子都會(huì)影響鄰近粒子的電荷分布,從而影響它們的吸光能力,吸收

16、定律將產(chǎn)生偏移;(4)溶液物質(zhì)之間產(chǎn)生了化學(xué)反應(yīng),如締合、離解、光化反應(yīng)、互變異構(gòu)等,引起待測(cè)組分發(fā)生變;(5)溶液中存在膠體、乳狀或懸浮物質(zhì),產(chǎn)生光的散射損失,或者物質(zhì)之間發(fā)生熒光和光化學(xué)現(xiàn)象。3.2.2 有機(jī)物及硝酸鹽的吸收特性常見紫外光譜波長(zhǎng)范圍為200-400nm,即近紫外區(qū),也稱為石英紫外區(qū)。根據(jù)光譜分析的結(jié)果,一般的飽和有機(jī)物在近紫外區(qū)無(wú)吸收,含有共腕雙鍵或苯環(huán)的有機(jī)物在紫外區(qū)有明顯的吸收,或特征峰,含苯環(huán)的簡(jiǎn)單芳香族化合物的主要吸收波長(zhǎng)在250-260nm,多環(huán)芳姓吸收波長(zhǎng)向紫外區(qū)長(zhǎng)波方向偏移。紫外光譜圖提供的主要信息是有關(guān)該化合物的共腕體系或某些跋基的存在。某些官能團(tuán)的紫外吸收

17、特點(diǎn)11如下:(1)化合物在220-400nm無(wú)紫外吸收,則說(shuō)明不存在共腕體系(指不存在多個(gè)相間雙鍵)?;衔锟赡苁秋柡椭拘?、脂環(huán)姓或其衍生物(氯化物、醇、醴、竣酸等);(2)化合物在220-250nm顯示強(qiáng)烈吸收,說(shuō)明該化合物存在共腕雙鍵(共腕二烯姓、不飽和醛、不飽和酮);(3)化合物在250-290nm顯示中等強(qiáng)度吸收,說(shuō)明化合物中有苯環(huán)存在;(4)化合物在250-350nm顯示中低強(qiáng)度吸收,說(shuō)明化合物中有跋基或共腕談基存在;(5)在300nm以上有高強(qiáng)度吸收,說(shuō)明該化合物有較大的共腕體系。水體中有機(jī)物的分子量越大,其紫外吸收越強(qiáng),特別是相對(duì)分子質(zhì)量大于3000以上的有機(jī)物是水中紫外吸收

18、的主體,而小于500的有機(jī)物紫外吸收很弱。同種物質(zhì)的吸收光譜曲線形狀是相同的,即同一種溶液,濃度不同時(shí),吸收峰的波長(zhǎng)位置、吸收峰的相對(duì)高度比例關(guān)系都不會(huì)變化,只是吸收峰的絕對(duì)高度隨濃度而改變。而物質(zhì)不同,則對(duì)光的吸收程度也不同。因此,了解有機(jī)物吸收特性有助于分析紫外光譜法適用污水種類。3.2.3 COD水質(zhì)檢測(cè)方法化學(xué)需氧量(chemicaloxygendemand簡(jiǎn)稱COD)是指水樣在規(guī)定的條件下,用強(qiáng)氧化劑氧化水樣時(shí)消耗氧化劑的量,用氧的質(zhì)量濃度表示,單位為mg/L。COD反映的是水體受還原性物質(zhì)污染的程度。根據(jù)氧化劑種類不同,國(guó)標(biāo)法可分為重銘酸鹽法和高銳酸鉀法12,針對(duì)它們的加熱消解過(guò)程

19、,產(chǎn)生了各種改進(jìn)方法,如庫(kù)倫滴定法、密封催化消解法、微波消解法、超聲消解法、比色法等。除此外還有電化學(xué)法、紫外吸收法等。3.3 水質(zhì)光譜分析技術(shù)顏色是反映水體外觀的指標(biāo),可分為真色和表色兩種。真色是指去除懸浮物后水樣呈現(xiàn)的顏色,是水中膠體物質(zhì)和溶解性物質(zhì)所造成的;表色是指沒(méi)有去除懸浮物的水樣呈現(xiàn)的顏色。對(duì)于清潔或濁度很低的水,其真色和表色相似;對(duì)于著色很深的工業(yè)廢水,兩者差別較大。色度是水樣顏色深淺的量度,水的色度單位為度。水質(zhì)分析中所表示的顏色是指水樣的真色,因此,測(cè)量前需要放置澄清,也可以用離心沉淀或用孔徑為0.45仙m濾膜過(guò)濾,但不能用濾紙,因?yàn)闉V紙能吸收部分顏色。如果水樣含的顆粒物太細(xì)

20、,用上述方法處理后仍不透明時(shí),則測(cè)定表色,但報(bào)告結(jié)果時(shí)必須注明。濁度是溶液對(duì)光線通過(guò)時(shí)所產(chǎn)生的阻礙程度,它包括懸浮物對(duì)光的散射和溶質(zhì)分子對(duì)光的吸收。濁度通常適用于天然水、飲用水和部分工業(yè)用水水質(zhì)測(cè)定。測(cè)定濁度的水樣應(yīng)盡快測(cè)定,測(cè)定前要激烈振搖水樣并恢復(fù)室溫。在采用紫外吸光度測(cè)量水質(zhì)COD時(shí),廢水中懸濁物和一些膠體等對(duì)COD值沒(méi)有貢獻(xiàn),但是在254nm處有吸收,因此在測(cè)定COD時(shí)一般需要去除濁度的干擾。本課題詳細(xì)研究了采用紫外水質(zhì)檢測(cè)中,濁度對(duì)COD的影響,并探討了紫外法測(cè)COD時(shí)濁度影響的校正方法。有機(jī)物在紫外區(qū)有明顯的吸收特性,但在可見區(qū)幾乎無(wú)吸收;而懸浮物在紫外區(qū)和可見區(qū)均有吸收。因此,在

21、采用紫外吸收法測(cè)量COD時(shí),一般采用可見區(qū)內(nèi)某波長(zhǎng)的吸收來(lái)補(bǔ)償濁度的影響。本課題選用254nm吸光度來(lái)測(cè)量水中COD,546nm吸光度來(lái)校正濁度的影響。如果清楚濁度在254nm吸光度與546nm吸光度之間的關(guān)系,就可用546nm吸光度來(lái)矯正濁度的影響。用紫外水質(zhì)檢測(cè)儀器可以快速簡(jiǎn)便的測(cè)量水質(zhì)參數(shù)COD。但是這僅適用于成分單一且穩(wěn)定的水樣。針對(duì)利用最小二乘法建立的數(shù)學(xué)模型泛化能力弱的問(wèn)題,提出了幾種簡(jiǎn)單的光譜分析方法及其指標(biāo)參數(shù)13,通過(guò)這些方法我們可以判別出濃度不同組成成分相同的水樣,以及組成成分之間濃度比例相同但是濃度存在較大差異水樣,也能區(qū)分組成成分差異較大的水樣。利用本文提出的光譜分析方

22、法和光譜分析預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)指數(shù),我們可以將水樣進(jìn)行分類,如果我們建立了常見水樣的紫外吸收水質(zhì)檢測(cè)法的數(shù)學(xué)模型,通過(guò)這些光譜定性分析方法就可以找到適合待測(cè)水體的數(shù)學(xué)模型,減少各類水樣差異帶來(lái)的模型計(jì)算誤差,可以大大提高紫外水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)的泛化應(yīng)用范圍,進(jìn)而解決紫外吸收水質(zhì)檢測(cè)法適用性的問(wèn)題。同時(shí),通過(guò)這些光譜定性分析方法,我們也可以得到更多關(guān)于檢測(cè)水體的水質(zhì)信息。4.結(jié)論紫外可見光譜法的應(yīng)用具有用樣品量少,結(jié)構(gòu)信息豐富的特點(diǎn),因此得到廣泛的應(yīng)用。同時(shí),紫外可見光譜在理論,儀器,方法和應(yīng)用等方面都取得了進(jìn)步。紫外可見光譜的應(yīng)用大大縮短了復(fù)雜化合物結(jié)構(gòu)測(cè)定的時(shí)間,也是許多過(guò)去難以解決的問(wèn)題迎刃而解,促進(jìn)了學(xué)

23、科的發(fā)展。傳統(tǒng)的水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)測(cè)量周期長(zhǎng),所需試劑多,操作復(fù)雜,存在二次污染?;趥鹘y(tǒng)水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)研制的水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀還存在著體積大,維護(hù)費(fèi)用高等問(wèn)題,不能實(shí)現(xiàn)真正意義上的實(shí)時(shí)在線檢測(cè)。而基于光學(xué)法的紫外水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)無(wú)需化學(xué)試劑,測(cè)量時(shí)問(wèn)短,一般情況下測(cè)量周期在1分鐘以內(nèi),操作簡(jiǎn)單且體積小,可以真正實(shí)現(xiàn)水質(zhì)檢測(cè)的快速化、實(shí)時(shí)化、在線化、自動(dòng)化以及便攜化。參考文獻(xiàn):1張銳.現(xiàn)代材料分析方法.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2007,7.2陳國(guó)珍,黃賢智,劉文遠(yuǎn)等.紫外可見分光光度法.北京:原子能出版社,1983.3黃量,于德泉.紫外光譜在有機(jī)化學(xué)中的應(yīng)用.北京:科學(xué)出版社,1988.4仇雁翎,陳玲,趙建夫,飲用水水質(zhì)監(jiān)測(cè)與分析,北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006,16.5周娜,羅彬,廖激,等.紫外吸收光譜法直接測(cè)定化學(xué)需氧量的研究進(jìn)展,四川環(huán)境.2006,25(1):8487.6 O.Thomas,H.ElKhorassani,E.Touraud,etal.TOCversusUVspectrophotometryforwastewaterqualitymonitoring.Talanta,1999,50:743749.7 KimSangHo,ChoiUNWha,UVAbsorptionofWas

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