1 基於紫外光譜分析的基于究水質監測技術及其原理研究

基於紫外光譜分析的水質監測中，對水質的紫外质监檢測與分析，是光谱根據物質的光譜吸收情況，對其物質成分以及結構、分析濃度等進行分析。测技即通過利用朗伯比爾吸收定律，术研依照一定的基于究吸收光程下物質濃度與吸光度之間呈正比，而在多組分共同存在時，紫外质监比如，光谱檢測物質中的分析各吸光組分濃度較低，對其之間的测技相互作用可以忽略，那麽其物質體係的术研總吸光度即為各物質組分的吸光度和值，並且根據吸光度的基于究加和特征，則能夠實現多組分與多參數的紫外质监測量分析。

值得注意的光谱是，由於不同化學物質之間的特征不同，其對光譜吸收的情況也各不相同。其中，采用吸收光譜分析方法對水質成分進行檢測和分析，也是實現水質定性與定量分析的重要基礎。

根據上述對基於紫外光譜分析的水質檢測技術原理研究，在進行水質檢測與分析中，可以通過紫外光譜儀，進行檢測環境的水樣標本采集後，對其在紫外區或者是可見光區的全波段連續光譜進行檢測分析，以獲取被測物質的特征吸收光譜，從而在有關計算分析基礎上，對其光譜以及各待測水質參數的關係進行判斷，並建立相應的預測模型，分析多種水質參數測量與變化預測。基於紫外光譜分析的水質檢測技術在進行水質汙染物檢測應用中，能夠對有機物類汙染物實現較好的檢測與分析，尤其是對不飽和有機物類型汙染物成分的檢測，其結果更加精準。

2 基於紫外光譜分析的水質監測技術研究現狀研究

2.1 技術研究

結合基於紫外光譜分析的水質監測技術研究現狀，主要包含單光譜檢測技術與連續光譜檢測技術等不同技術類型。其中，單光譜檢測技術即在水質監測中采用紫外光譜分析技術，嚴格按照水質檢測與分析的有關要求操作，從而促進其水質監測的質量和效果提升，並實現有關數據的綜合對比與分析。此外，對單光譜檢測分析技術的具體檢測應用，可以理解為通過對被測樣本和參考樣本的光譜吸光度值及其關係進行計算分析，來滿足有關水質檢測與控製分析的具體要求，如式（2）所示。通過該方法進行檢測與計算分析中，將被測水樣和參考水樣的光譜變化線性相關關係建立，采用擬合直線 R2 作為評價指標，對其進行評價分析，在其結果高於 0.99 的情況下，即表示其擬合曲線是直線，而被測水樣和參考水樣的物質組成基本相似，屬於同一類水質，反之則表明其物質濃度越高。

連續光譜檢測技術在水質監測中應用，是通過光譜歸一化分析方法來實現水質檢測與分析，它實際上是通過將有量綱的表達式向無量綱表達式轉換，以實現對有關檢測分析目標的計算獲取，如式（3）所示：

式中：A（λ）表示的是物質在波長 λ 處的吸光度，而 Amax與 Amin則分別表示波長範圍內物質的最大與最小吸光度。那麽，根據上述檢測技術的具體檢測與分析方法，在進行同一種水質檢測與分析中，由於其濃度與光程相同，就可以結合朗伯比爾吸收定律的計算公式進行化簡分析，最終可得出式（4）：

采用光譜歸一化分析方法進行水質檢測分析中，在歸一光譜存在重合的情況下，即表示樣品的組成成分具有相同或相似性，可歸為同一類樣品；而對重合性表現較差的樣品，其組成成分的差別也比較大，則不能歸為同一類樣品。

2.2 試驗分析

結合上述對基於紫外光譜分析的水質監測技術研究，以圖 1 紫外水質檢測儀為例，通過開展相應的紫外光譜分析水質檢測試驗，對基於紫外光譜分析的水質檢測技術及其應用進行研究，以供參考。

首先，圖 1 所示的紫外光譜水質檢測分析儀，是由開放流通池以及光路係統、控製係統、光電接收與轉換係統等不同係統結構組成的，其在水質檢測與分析應用中，對脈衝氙燈所發出的光，通過步進電機所帶動的凹麵光柵分光係統所組成單色器裝置進行分離，然後將所分離的單色光引入開放流通池，對被吸收的光信號在經光電二極管進行轉化，形成相應的電信號後，利用 AD 轉換器進行轉換，再使用無線數據傳輸向上位機傳送，以滿足其實時顯示和存儲、處理等功能需求。此外，圖 1 所示的紫外光譜水質檢測儀，在進行水質檢測分析應用中，是通過上位機的監控軟件對其操作進行控製，其能夠測量的光譜範圍在200~720 nm 之間，在實際檢測與分析中的應用優勢十分顯著。

其次，通過對上述的紫外水質檢測儀及其工作結構、原理分析，在具體試驗分析中，可進行四種不同的水樣采集，然後使用該檢測儀器對其光譜變化進行測量分析，對其在波長為254 nm 處的吸光度和化學需氧量 COD 關係模型分析並建立，具體如圖 2 所示。可以看出，該紫外光譜分析水質檢測儀在具體檢測分析應用中，具有較好的線性變化關係，並且通過具體檢測和分析，能夠根據其吸光度值對所檢測水樣的 COD值進行計算獲取。

根據圖 2 可以看出，采用紫外水質檢測儀對四種不同水樣進行檢測分析中，根據其水質檢測的吸光度值與化學需氧量 COD 之間的關係所建立的數學模型，具有較為明顯的差異。其中，利用一個數學模型對另一個檢測水樣的 COD 值進行推算分析中，就會導致一定的誤差發生，並且根據圖 2 所示的檢測分析結果及其曲線變化情況，采用紫外光譜分析水質檢測儀進行四種不同水樣檢測時，其在波長大於 230 nm 處的吸收特性差異最為明顯，這一結果也表明單波長所建立的固定數學模型對不同組分水樣的檢測不能滿足其水質檢測的準確性等有關需求，需要在具體檢測分析中引起重視。 

3 基於紫外光譜分析的水質監測技術發展趨勢研究

隨著對基於紫外光譜分析的水質監測技術研究的不斷深入及其技術應用的不斷發展，一些現代化光譜分析技術產品在水質監測領域中的應用實現，為其提供了一個新的發展領域和空間，也在很大程度上推動了水質監測技術研究與工作開展成效的顯著提升。值得注意的是，雖然光譜分析技術及其有關產品在市場中越來越多呈現，但由於當前社會發展對環境監測及其有關工作開展質量要求的不斷提升，導致在實際工作開展中，不僅對紫外光譜分析技術的應用及其分析準確性要求越來越高，而且也需要通過對有關水質檢驗設備及其性能的不斷優化改建，滿足其在實際檢測與分析應用中的各項性能需求，也因此推動了我國對水質監測技術的研究與發展中，圍繞基於紫外光譜分析的水質監測技術產品及其智能化、微型化與功能更加多樣化研究開展的需求日益突出，這也是基於紫外光譜分析的水質監測技術研究與發展的重要方向和趨勢。

基於紫外光譜分析的水質監測技術本身具有較為突出的發展和應用優勢，並且其具體檢測方法在水質監測領域應用的前景十分廣闊，隨著對基於紫外光譜分析的水質監測技術的研究和應用發展，也會逐漸推動其向微小型化與自動化等方向領域不斷進步，為我國水質監測的發展提供更好的支持。 

4 結束語

總之，對基於紫外光譜分析的水質監測技術研究，有利於促進其在水質監測與分析中的有效運用，促進我國水質監測的技術係統不斷發展和完善，為我國水汙染防治以及有關工作的持續推進提供充分的支持，推動我國社會經濟發展與環境生態保護的同步提升，具有十分積極的作用和意義。

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