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基于紫外光譜分析的水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)研究

文檔作者：王燕文檔來源：新疆博州水文勘測局		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2024年03月05日
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2017年第9期(總第144期)
鈺i夏占芋釷
ENERGY AND ENERGY CONSERVATION 2017年9月
基于紫外光譜分析的水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)研究
王燕
(新疆博州水文勘測局，新疆博樂833400)
摘要： 簡要分析紫外光譜分析技術(shù)的內(nèi)涵，并結(jié)合紫外光分析技術(shù)對水質(zhì)監(jiān)測項目中應(yīng)用紫外光譜分析技術(shù)的進(jìn)程
展開討論，著重探討單光譜檢測技術(shù)和連續(xù)光譜檢測技術(shù)，最后對未來發(fā)展趨勢進(jìn)行預(yù)估，旨在為相關(guān)項目研究人員提
供有價值的參考建議。
關(guān)鍵詞： 紫外光譜；水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)；研究
中圖分類號：TN23 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095—0802一(2017)09—01 16-02
Research on Water Quality Monitoring Technology Based on Ultraviolet Spectrum Analysis
WANG Yan
(Bozhou Hydrographic Survey Bureau of Xinjiang，Bole 833400，Xinjiang，China)
Abstract：This paper briefly analyzed the connotation of ultraviolet spectrum analysis technology，discussed the process of the
application of ultraviolet spectrum analysis technology in water quality monitoring combined with ultraviolet analysis technology，
emphatically discussed the single spectrum detection technology and the continuous spectrum detection technology and finally
forecasted the development trend，aiming at providing valuable references for the researchers of related projects．
Key words：ultraviolet spectrum；water quality monitoring technology；research
0引言
在水質(zhì)監(jiān)測項目中，要積極融合新型技術(shù)，從多
角度對其進(jìn)行深度分析和數(shù)據(jù)處理，秉持保護(hù)環(huán)境的
理念，強(qiáng)化整體管控機(jī)制的實(shí)效性價值，并且針對監(jiān)
測過程中存在的問題提出相應(yīng)解決對策，以保證技術(shù)
應(yīng)用的優(yōu)化。應(yīng)用紫外光譜檢測技術(shù)，能對相應(yīng)結(jié)構(gòu)
和運(yùn)維體系進(jìn)行系統(tǒng)化管理，保證數(shù)據(jù)信息和分析效
果能得到直觀處理，確保水質(zhì)問題得到有效分析及綜
合處理。
1課題研究背景分析
經(jīng)濟(jì)的發(fā)展隨之而來的就是環(huán)境破壞，近年，水
污染問題已經(jīng)越來越嚴(yán)重，如何建構(gòu)系統(tǒng)化的水質(zhì)改
良和管控模型，需要相關(guān)單位結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行綜合
分析和集中管控。只有有效控制水污染問題，才能落
實(shí)水資源保護(hù)項目。而對于水質(zhì)監(jiān)測項目來說，要利
用不同的技術(shù)手段對水體進(jìn)行統(tǒng)籌管理，主要包括原
子光譜技術(shù)、分子光譜技術(shù)、化學(xué)分析技術(shù)及色譜分
離技術(shù)等，需要技術(shù)人員結(jié)合實(shí)際分析效果和層級結(jié)
構(gòu)，對水體的基本情況進(jìn)行有效檢測。另外，在分子
光譜技術(shù)中，基于紫外光譜分析項目的水質(zhì)檢測技術(shù)
能對水體中的有機(jī)質(zhì)及無機(jī)質(zhì)進(jìn)行充分測定。正是基
于對環(huán)境的綜合考量，才利用相應(yīng)技術(shù)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)化
運(yùn)維體系進(jìn)行綜合管控和集中處理，以保證相應(yīng)問題
收稿日期：2017—05—22
作者簡介：王燕，1985年生，女，新疆博樂人，2012年畢業(yè)于武
漢工程大學(xué)無機(jī)化學(xué)專業(yè)，碩士。
·116·
得到有效闡釋，確保關(guān)鍵問題能得到解決【1】。
紫外光譜技術(shù)在水體中應(yīng)用時，能借助水體濃度的
數(shù)據(jù)和信息，建立系統(tǒng)化的數(shù)據(jù)分析模型。相較于傳統(tǒng)
的水質(zhì)檢測技術(shù)，紫外光檢測手段并不需要大量化學(xué)
試劑，且能保證實(shí)時在線測定，不僅設(shè)備體積小，且檢
測項目整體成本投入較少，能實(shí)現(xiàn)多參數(shù)檢測，具有較
為明顯的檢測優(yōu)勢。
2紫外光譜分析技術(shù)內(nèi)涵
針對中國水資源管理問題，技術(shù)人員借助不同的檢
測技術(shù)和監(jiān)督機(jī)制對其進(jìn)行全方位管理，目的就在于
利用技術(shù)參數(shù)及數(shù)據(jù)分析模型對水質(zhì)基本情況進(jìn)行實(shí)
時管控。水質(zhì)檢測是保證管理效果及保護(hù)機(jī)制的重要
措施，能提高環(huán)境保護(hù)的實(shí)效性。中國水資源短缺及水
資源管控效果不佳等問題逐漸突顯出來，需要技術(shù)人
員結(jié)合實(shí)際情況，建構(gòu)更加有效的管理模型。正是基于
這一發(fā)展背景，利用紫外光譜分析技術(shù)，在滿足環(huán)保理
念的基礎(chǔ)上，也順應(yīng)了檢測項目的具體要求。
紫外光譜分析技術(shù)主要是依據(jù)物質(zhì)的不同波長，對
物質(zhì)進(jìn)行分類，在技術(shù)應(yīng)用過程中，技術(shù)人員能根據(jù)紫
外線吸收率這一重要參數(shù)，進(jìn)一步判定檢測物質(zhì)的成
分及物質(zhì)含量，并對其相關(guān)數(shù)據(jù)有較為清晰的顯示。相
應(yīng)儀器在對其進(jìn)行實(shí)時登記后，整體監(jiān)測項目的結(jié)果
完全符合預(yù)期。另外，紫外光譜檢測分析技術(shù)還能對水
質(zhì)結(jié)構(gòu)中的有機(jī)污染物進(jìn)行集中檢定，特別是針對不
飽和有機(jī)物，能借助檢測水質(zhì)的方式對污染情況進(jìn)行
統(tǒng)籌分析和綜合管控。在紫外光譜分析技術(shù)應(yīng)用過程
萬方數(shù)據(jù)
2017年第9期王燕：基于紫外光譜分析的水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)研究2017年9月
中，主要是單光譜檢測手段和連續(xù)光譜檢測手段。兩
種檢測的基礎(chǔ)原理都是一致的，都是朗伯一比爾定律，
主要是利用不同的光譜特性對物質(zhì)進(jìn)行有效判定，從
而結(jié)合吸收物質(zhì)的特性，對其濃度、組成成分、污染
效果等進(jìn)行集中判定。值得一提的是，連續(xù)光譜檢測
方法能借助附加性質(zhì)對參數(shù)進(jìn)行集中分析，并且建構(gòu)
系統(tǒng)化的數(shù)據(jù)分析模型，保證相應(yīng)的管理結(jié)構(gòu)和管理
效果最優(yōu)化【1】。
3水質(zhì)監(jiān)測項目中應(yīng)用紫外光譜分析技術(shù)的進(jìn)程
3．1單光譜檢測技術(shù)
在水質(zhì)監(jiān)測項目中應(yīng)用紫外光譜分析技術(shù)，能一
定程度上滿足相應(yīng)的檢測要求，提高監(jiān)測效果，實(shí)現(xiàn)
數(shù)據(jù)綜合對比。單光譜檢測技術(shù)主要是利用單管探測
器對紫外光的吸收效果進(jìn)行全程檢測，并有效測量，
在實(shí)際應(yīng)用過程中，單光譜檢測手段能對特定波長的
水質(zhì)參數(shù)進(jìn)行全方位處理和吸收。能在水體環(huán)境中的
不同水域進(jìn)行頻繁采樣，并且對比分析測量結(jié)果，從
而借助吸光度數(shù)值及水體中含氧量數(shù)值等參數(shù)描繪出
回歸曲線，以保證水樣參數(shù)數(shù)值完整，也為整體測量
結(jié)果的優(yōu)化奠定基礎(chǔ)。應(yīng)用單光譜檢測技術(shù)，最大的
優(yōu)勢就是不需要使用化學(xué)試劑，這也是相較于傳統(tǒng)檢
測手段最突出的特征。在檢測技術(shù)應(yīng)用過程中，采樣
系統(tǒng)及分析儀器都較為簡單，維修技術(shù)也并不繁瑣，
正是基于此，單光譜檢測技術(shù)在水質(zhì)監(jiān)測項目中的應(yīng)
用范圍較為廣泛。但是，值得一提的是，在利用單光
譜檢測技術(shù)的過程中，單波長或雙波長所測量的吸光
度數(shù)值要用化學(xué)需氧量及生化需氧量等水質(zhì)參數(shù)進(jìn)行
表述，這也就導(dǎo)致單光譜檢測手段的適用范圍存在一
定的局限性，測量精度也較低【2】。
3．2連續(xù)光譜檢測技術(shù)
在水質(zhì)監(jiān)測項目中，除了單光譜技術(shù)，應(yīng)用連續(xù)
光譜技術(shù)也較為常見，在連續(xù)光譜檢測技術(shù)應(yīng)用過程
中，主要是借助連續(xù)光譜的紫外光譜區(qū)對相關(guān)檢測水
樣進(jìn)行集中掃描和綜合處理，從而有效獲得連續(xù)的水
質(zhì)吸光度信息，并且能進(jìn)一步對相應(yīng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行維度
進(jìn)行細(xì)化處理。值得注意的是，在實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域，連
續(xù)光譜檢測技術(shù)正是通過多元化分析機(jī)制對水質(zhì)參數(shù)
進(jìn)行綜合處理，從而對相關(guān)數(shù)據(jù)中的水體特質(zhì)信息進(jìn)
行收集，從而結(jié)合數(shù)據(jù)統(tǒng)籌分析光譜模型和水質(zhì)參數(shù)，
確保校正模型能有效建立分析系統(tǒng)。除此之外，連續(xù)
光譜檢測技術(shù)的應(yīng)用范圍之所以廣泛，主要是由于檢
測手段的測量精度較高，并且適用范圍相較于單光譜
檢測具有一定優(yōu)勢，能在提高適用性及測量分析相關(guān)
性的基礎(chǔ)上，保證水質(zhì)監(jiān)測項目順利完成，也對化學(xué)
計量產(chǎn)生一定幫助。在水質(zhì)監(jiān)測項目中，應(yīng)用連續(xù)光
譜檢測技術(shù)能一定程度上滿足檢測的相關(guān)要求，并且
能提升分析結(jié)構(gòu)和分析效果的實(shí)效性，真正優(yōu)化檢測
效果，值得廣泛應(yīng)用[2]。
4水質(zhì)監(jiān)測項目中應(yīng)用紫外光譜分析技術(shù)的趨勢
在水質(zhì)監(jiān)測項目中，應(yīng)用紫外光譜分析技術(shù)，能實(shí)
現(xiàn)整體檢測項目效果優(yōu)化和進(jìn)步，并且相關(guān)技術(shù)結(jié)構(gòu)
和設(shè)備運(yùn)維體系也在逐漸細(xì)化。伴隨現(xiàn)代信息技術(shù)的
優(yōu)化，相應(yīng)的技術(shù)模型和光學(xué)系統(tǒng)也呈現(xiàn)出高速發(fā)展
的態(tài)勢。
a1基于技術(shù)不斷發(fā)展和優(yōu)化，在實(shí)際紫外光譜分
析技術(shù)優(yōu)化應(yīng)用和運(yùn)行過程中，利用不同儀器能實(shí)現(xiàn)
整體技術(shù)結(jié)構(gòu)的性能優(yōu)化，并且進(jìn)一步縮減項目成本。
紫外光源的小型化發(fā)展也是水質(zhì)監(jiān)測項目中需要著重
分析和高度重視的問題，特別是紫外光譜技術(shù)的衛(wèi)星
光譜儀已經(jīng)成為該項目以后發(fā)展的研究重點(diǎn)。衛(wèi)星光
譜儀不僅僅會被應(yīng)用環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域，也將在軍事分析
及科技化農(nóng)業(yè)項目中逐漸被推廣。應(yīng)用該技術(shù)，能對水
環(huán)境進(jìn)行長期且穩(wěn)定的檢測和管理，并及時收集和匯
總數(shù)據(jù)，形成動態(tài)化管理，并且保證監(jiān)測項目的實(shí)效
性，在紫外光源吸收光譜技術(shù)研究過程中，實(shí)現(xiàn)整體技
術(shù)模型和技術(shù)參數(shù)同步優(yōu)化；
b)紫外光譜分析技術(shù)將進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)自動化和智能
化，在現(xiàn)代化水質(zhì)監(jiān)測項目中，需要借助人工采樣及在
線分析，借助原位連續(xù)測定對相關(guān)信息進(jìn)行集中分析
和處理。而在實(shí)際管理過程中，應(yīng)用自動采樣分析機(jī)制
也能融合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)化分析和綜合處理，對水
資源區(qū)域內(nèi)水質(zhì)信息進(jìn)行綜合監(jiān)測和高效管控。此外，
在對水質(zhì)監(jiān)測項目進(jìn)行綜合分析和集中管控的過程中，
應(yīng)用自動化運(yùn)維體系，能實(shí)現(xiàn)集中化處理，確保水質(zhì)變
動的動態(tài)性數(shù)據(jù)符合相關(guān)運(yùn)維標(biāo)準(zhǔn)，為系統(tǒng)優(yōu)化及升
級奠定堅實(shí)基礎(chǔ)。
5結(jié)語
在應(yīng)用紫外光譜分析機(jī)制過程中，技術(shù)人員主要是
利用單光譜檢測技術(shù)及連續(xù)光譜檢測手段確保水質(zhì)管
理工作的實(shí)效性，也為整體運(yùn)維體系的優(yōu)化升級奠定
堅實(shí)基礎(chǔ)。在分析技術(shù)優(yōu)化的同時，紫外光譜分析技術(shù)
也向著微小型化及自動化技術(shù)發(fā)展，整體技術(shù)模型更
加多元化和科學(xué)化，為生態(tài)管控項目的可持續(xù)發(fā)展提
供更加便捷化的技術(shù)支持。
參考文獻(xiàn)：
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E2 3趙友全，王慧敏，劉子毓，等．基于紫外光譜法的水質(zhì)化學(xué)需氧
量在線檢測技術(shù)[J]．儀器儀表學(xué)報，2015，31(9)：1927—1932．
(責(zé)任編輯：季鑫)

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