登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
摘要:我国水资源虽然丰富,但是将水质这一概念作为评判标准之后,如今城市供水系统以及农村生活生产用水的质量问题下降迫在眉睫。在水质监测中,基于紫外光谱分析的水质监测技术是现代环境监测工作中的一个重要的发展方向,基于紫外光谱分析的水质监测技术具有实时检测、针对性强、准确性高、成本低等显著优势。本文主要结合笔者多年工作经验,阐述了基于紫外光谱分析的水质监测技术。
1前言
目前我国乃至全世界面临的一个非常严峻的问题就是水污染的问题,水质监测成为现代环境管理的重点内容之一。通过水质监测能够对水环境的质量和污染状况进行准确、全面和及时的反映。水质监测技术主要有色谱分离技术、原子光谱技术、化学分析技术以及电化学分析技术,其中分子光谱分析技术是水质监测中应用最广泛的技术,基于紫外光谱分析技术在饮用水、地表水和工业废水水质监测中具有显著的优势,成为水质监测技术重要的发展方向。
2紫外光谱分析基本原理
紫外-可见吸收光谱统称为电子光谱。分子可以吸收紫外-可见光区200~800nm的电磁波而产生的吸收光谱称紫外-可见吸收光谱,简称紫外光谱(uv)。紫外可见光可分为3个区域:远紫外区10~l90nm;紫外区190~400nm;可见区400~800nm。其中10~l90nm的远紫外区又称真空紫外区。氧气、氮气、水、二氧化碳对这个区域的紫外光有强烈的吸收。一般的紫外光谱仪都可检测包括紫外光(200~400)和可见光(400~800nm)两部分,故紫外光谱又称之为紫外可见光谱。紫外光谱和红外光谱统称分子光谱。两者都是属于吸收光谱。紫外光谱是由样品分子吸收一定波长的光,使其电子从基态跃迁到激发态引起。紫外光谱又称之为电子吸收光谱。分子通常是处于基态的,但当分子受紫外光照射时,可吸收一定大小的能量(ΔE=hυ)的紫外光,此能量恰好等于电子基态与高能态能量的差值(E1~E0),使电子从E0跃迁至E1。用仪器将紫外光强度在吸收池前后的变化记录下来,得到紫外光谱。
3紫外光谱水质检测系统的总体架构
3.1紫外光谱水质检测技术的理论基础
分子吸收光谱原理。当外界传导得来的辐射能量作用到待检测物质的分子时,物质内部便会通过电磁辐射的形式来吸收或予以释放。而当辐射能量作用在透明或半透明的待检测物质时,该物质将吸收与其运动状态变化相对应频率的辐射能,并向较高的太能迁移。这种物质对辐射具有的选择性吸收产生的光谱,称为吸收光谱。紫外-可见光谱就属于这其中一种吸收光谱。而它的另一个重要特性是其电子跃迁产生的光谱是宽谱带。
那么,当某种分子经受连续不断的、某一范围波长的光照射时,其光子的能量便会传递给分子,并被分子有选择性的吸收掉,降低这一区域的光能强度,也因此而产生的有吸收谱线组成的透射光光谱,就是分子吸收光谱。
郎伯-比尔定律。紫外光谱水质检测技术核心是检测某一物质中紫外光的吸收率来测定其浓度,其所根据的吸收定律就是郎伯比尔定律,顾名思义,是由郎伯与比尔两种定律相辅相成的,只能适用于单色光射入的条件下。I0为初始状态下所发射出的单色光强度,I为经过某测量物质C吸收后输出的单色光强度,根据I强度与C浓度之间的比例关系,可以将输入输出前后的光强度变化值转化为浓度信息。
3.2系统设计的总体框架
紫外光谱水质检测技术主要是硬件和软件构成,其中硬件部分由光路系统(紫外光源与分光系统)、样品池、信号采集等部分组成。在利用光吸收率进行水质检测时的工作路径为:所接收到的紫外光源经过分光系统分解为不同光谱,不同物质的测量则会自动选择相对应的光谱,在经过水质样品池的时候有一部分被吸收而盛装样品,另一部分则转化为电信号,这一部分将被软件设计部分进行数据传输到中央处理芯片,以设定的紫外光谱算法计算得出所检测物质的含量,最终在电子屏上进行显示。
4紫外光谱分析的水质监测技术发展趋势与关键问题
4.1分析仪器的微小型化
随着科技进步以及水质监测技术的发展,目前紫外光谱分析技术已经得到了非常广泛的应用,被广泛的应用在环境监测、生物医药、军事分析以及科技农业等各行各业中,其应用前景十分的广阔。同时紫外光谱分析技术使用中采用的分析仪器也逐渐朝着微小型化、低成本和高性能的方向发展。其中分析仪器的微小型化成为紫外光谱分析技术的发展重点问题之一。实现分析仪器的微小型化不仅能够避免设备的复杂性和运输的困难,还能够更好的对水环境的长期稳定性进行检测,确保监测的时效性的提高,而小型化的分析仪器能够实现快速启动、稳定性高以及使用寿命高等目标,就目前情况来看,未来紫外光谱分析仪器的研究内容包括小型化脉冲氦灯和无极气灯两方面。
4.2分析技术的自动化
纵观水质监测技术的整个发展历程,至今已经实现了从人工采样实验室分析到在线自动采用分析再到原位连续测量等一系列的发展过程中,在这个过程中逐渐了对无线传感网络进行了应用,可以说已经对水资源区域内多处水质信息的实时快速监测进行了实现。这一技术在应用中的关键技术点在于如何实现对水质长期稳定的自动检测过程中探头的自动清洗工作的实现。就目前水质监测技术来看,探头的自动清洗主要采用压缩空气清洗和机械清洗的方法,对探头的清洗效果将会直接影响到其测量结果的准确性与稳定性。目前,我国水质监测的方法是在特定的时间、位置取河流某些断面上的瞬时水样,带回实验室进行分析检测,这种检测方法的缺点在于不能及时准确的获得水质变化的动态性数据。
5结束语
综上所述,在水质监测中应用紫色光谱分析技术能够克服传统监测技术缺陷,基于传统水质检测技术研制的水质自动监测仪还存在着体积大,维护费用高等问题,不能实现真正意义上的实时在线检测。而该方法仪器结构简单,整个过程不用试剂,无需加热,所以可实现对COD的连续、快速、稳定的测量,而且无二次污染。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
摘要:水作为制约社会经济发展的关键性因素,我国当前的水资源十分短缺,水质性、工程性水源的短缺,越来越突出,特别是水质性缺水的问题,其影响的人口较多,影响范围较大,将对社会发展有着制约性。所以,我们必须充分认识到水质检测工作的重要性,加强对水质管理。下面就基于作者实际工作经验,简要
摘要:随着我国水污染情况的加剧,会对人们的正常生活造成很大的影响,因此,加大力度对我国水资源进行改善和保护势在必行。在实际工作中,相关人员应认真学习西方发达国家的水质检测技术和应用方法,结合我国水资源污染现状,设计出符合我国水资源保护的有效措施,并加大水质检测力度,从而有效改善我
摘要:近年来,在水污染问题关注度提升的背景下,水质检验工作也越发被重视。做好水质检验工作,可以对水中的大量污染物、有害病菌、矿物质进行确定,从而采取相应的措施缩小传染病的范围和减少疾病的发生;同时通过水质检验工作,预防因水质问题影响生产的情况发生,满足工业生产的需求。1环境水质检
摘要:科技的发展,人们的生活质量的提高,对水质的要求也越来越严格。水质是人类赖以生存的重要条件之一,与人们的生活息息相关,环境水质出现重金属元素污染,人们的生存安全也会受到波及,因此,相关水质检测部门应充分认识到水质分析的重要性,积极采取科学的重金属水质检测技术,强化现代环境水质
在中国经济崛起的当下,我们不但承载着产业腾飞的重担,也扛起了更加沉重的环境负担!多年的经济重压下,重金属水体污染悄然成为各发达地区的环境隐患和难以言明的痛。水质重金属污染形势严峻重金属污染极易对水生态系统产生危害,通过食物链富集直接或间接影响人类健康。我国部分城市的包括饮用水水源
记者从福建漳州市水利局获悉,今年5月,省发改委、省水利厅联合下达该市13个县级水质检测中心的中央预算内投资计划936万元,分别为:芗城区、龙文区、龙海市、漳浦县、云霄县、东山县、诏安县、平和县、南靖县、长泰县、华安县、漳州台商投资区、古雷开发区,每县(市、区)分别补助72万元。今年7月,
中国的氯氨消毒水厂普遍面临的难题是:过量的氨投放,造成较低的氯胺投加比。这一问题给自来水厂带来了众多不良后果:过量加氨产生的自由氨导致管网生物膜的形成,大量消耗余氯,又导致投氯量的加大,增加消毒副产物产生的风险。并且,水中的硝化细菌将水中的氨硝化为对人体健康不利的亚硝酸盐(即不完全硝化作用),使水质进一步恶化。同时,由于水中过量自由氨的存在,造成水中红虫的快速繁殖生长,致使客户投诉。如何精确稳定控制氯胺投加比?如何降低氨的过量投加,高效且低成本的解决长久来困扰自来水厂的这一难题?哈希公司的水质检测技术与产品为氯氨消毒水厂解决了这一重大难题!哈希公司从进
4月7日,河北廊坊220千伏刘其营变电站瓦斯气体在线检测装置通过验收确认,标志着廊坊电网首台瓦斯气体在线检测装置成功挂网。传统的变压器气体继电器无法分析轻瓦斯产生气体成分。一旦产生瓦斯气体,需要供电员工前往变电站现场采集气体进行分析,存在时效性差的问题。冀北廊坊供电公司联合设备厂商研
国家能源局发布2022年第4号公告,根据《中华人民共和国标准化法》《能源标准化管理办法》,国家能源局批准《智能风电场技术导则》等209项能源行业标准(附件1)、《SpecificationforPreparationofFeasibilityStudyReportforPhotovoltaicPowerProjects》等23项能源行业标准外文版(附件2)、《水电工程
日前,中航西安飞机工业集团股份有限公司302#厂房喷漆废气处理系统改造项目公开招标,该项目改造内容:在现有喷漆房已有废气收集设施和水幕处理设施的基础上,新增不锈钢丝网除湿装置、预处理过滤装置及活性炭处理装置,更换现有10台风机;302#厂房辅楼,设备及库房区域承重为最大500Kg/m2,设计改造要严
2021年5月29日,由湖北省燃烧工程研究会组织,在华中科技大学召开“基于煤质在线检测的锅炉智能燃烧技术与应用”科技成果鉴定会。这也是继“基于CO/O双参量的锅炉智能燃烧控制技术与应用”科技成果成功通过鉴定后,沃森能源与华中科技大学煤燃烧国家重点实验室校企合作的又一硕果。
3月26日,水电公司溪洛渡分公司供电检修部顺利完成了各变电站室外35kV氧化锌避雷器在线检测工作。
日前,中国环保产业协会发布《生活垃圾焚烧烟气二噁英激光电离飞行时间质谱在线检测系统技术要求》。全文如下:关于发布《生活垃圾焚烧烟气二噁英激光电离飞行时间质谱在线检测系统技术要求》(T/CAEPI28—2020)的公告中国环境保护产业协会标准公告2020年第2号(总第23号)中国环境保护产业协会批准《
扬尘是大气污染的重要来源之一,但建筑工地面广量大,治理难度不小。江苏省苏州市迎难而上,建立防治标准与差别化管控制度,提升扬尘治理水平。目前,已经实现降尘量2.6吨/月·平方公里,为江苏省最低。苏州市扬尘防治标准很细,并以政府文件的形式进行明确要求。包括工地周边全封闭围挡,裸土与物料堆
6月12日,中国华电集团在京发布《华电文化纲要》及《中国华电2018年可持续发展报告》。记者了解到,该公司此次发布的可持续发展报告披露核心数据364个,连续3年对比数据达59个。其中,资产负债率十年来首次降至80%以下;营业收入2152亿元,同比增长8.5%;煤炭产量5078万吨,同比增长13.7%;供热量3.04
半夜里有刺鼻气味,是不是周边的垃圾焚烧发电厂废气直排,没开处理设施?连续两天,市民吴先生将情况投诉至鹿城区环保局藤桥环境管理所,他表示,自己住在永嘉桥下镇,距离临江垃圾焚烧发电厂仅一江之隔,夜间时不时会闻到臭气。接到投诉后,辖区环保执法人员立即出动前往临江垃圾焚烧发电厂查看情况,
由浙江大学牵头联合上市公司富春环保等7家理事单位成立的垃圾焚烧技术与装备国家工程实验室,昨天在富阳正式授牌。这是全国在垃圾和危险废物焚烧领域唯一布局的工程实验室,旨在提升我国垃圾和危险废物焚烧处理技术的自主创新能力。当天,浙江省技术经纪人协会组织了焚烧过程二噁英排放在线快速检测技
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!