基于紫外光譜的水質有機物污染異常檢測方法研究

■劉艷玲（河北省地礦局第二地質大隊河北唐山063000）

基于紫外光譜的水質有機物污染異常檢測方法研究

■劉艷玲
（河北省地礦局第二地質大隊河北唐山063000）

紫外光譜是一種應用于水質污染異常檢測的方法，可以有效的對水質進行檢測，為水質污染預警以及防治措施提出提供了有效的依據。本文對水質有機物污染異常檢測方法的研究，將注重紫外光譜這一技術的實際應用，并就其相關檢測方法進行了闡述，希望能夠為水質有機物污染異常檢測提供一些參考和建議。

紫外光譜水質有機物污染檢測方法

1　紫外光譜水質有機物異常檢測方法

紫外光譜水質有機物異常檢測方法，是當下應用于水質有機物檢測當中的一種有效技術手段，并且得到了較為廣泛的應用。紫外光譜應用于水質有機物檢測當中，主要經歷了三個階段，分別是單特征波長分析、多特征波長分析以及連續光譜分析。其中，紫外光譜單特征波長分析方法，得到了廣泛推廣，并且在水質有機物檢測當中，取得了較好的效果。

單特征波長檢測技術分析：單特征波長檢測技術在實際應用過程中，可以對水中的有機物進行吸光反應，以254nm的特征波長紫外吸光度較好，可以反映出水內的有機物濃度。利用這一點，在進行水質檢測過程中，可以有效分析水中有機物含量，進而分析出水質有機物污染程度。

多特征波長檢測技術分析：多特征波長較之單特征波長檢測技術最大的優勢是：能夠包含更多的信息量，消除其他因素影響，更好地實現水質檢測。多特征波長這一檢測技術應用于水質有機物污染異常檢測當中，主要結合計算機技術，建立有效的COD數學模型，從而獲取較好地檢出效果[1]。

連續光譜分析：連續光譜信息是隨著計算機技術的發展，而在近幾年來發展起來的一種水質有機物檢測技術。連續光譜分析比值單特征波長檢測技術和多特征波長檢測技術更具優勢，它能夠系統的對水質有機物進行分析，檢出水質有機物污染的實際情況。連續光譜分析更具精確性，注重建立水質有機物檢測系統，發揮系統性能，并且能夠對水質污染情況進行有效的監測。

圖1　苯酚270nm變化趨勢示意圖

2　紫外光譜水質有機物污染異常檢測方法的實際應用分析

本文對紫外光譜水質有機物污染異常檢測方法的實際應用分析，主要以實際案例為主，分析了紫外光譜對自來水中有機物異常的檢測以及單波長異常檢測方法。

2.1自來水中有機物異常檢測實際應用分析

自來水對于人們日常生活來說具有重要的影響，對自來水中有機物異常檢測，可以保證人們的用水安全。日常生活中的自來水水管中，通常會進行加氯處理，這種方法，可以使水中的有機物與氯合成，降低有機物對人們身體的影響。但這種沉淀有機物的方法在實際應用過程中，還會產生THM有害物質，并且有機物在與氯進行反應時，還有可能出現氯化多環烴芳類化合物，這些化學物質對人體的傷害性較大。

利用紫外光譜對自來水進行有機物異常檢測時，首先，要獲取自來水的背景光譜數據，并且根據有機物的濃度進行紫外光譜數據比對，形成光譜矩陣。之后利用紫光光譜進行檢測，提取自來水有機物的濃度特征，根據相關算法進行分類，最后再與光譜矩陣進行對比，確定有機物異常情況。這一檢測過程中，要注重紫外光譜儀的選用，通?？梢赃x用HACH公司生產的DR5000型號，在進行檢測過程中，要事先對紫外光譜儀進行零處理，之后才可以進行相應的檢測工作[2]。

2.2單波長異常檢測方法分析

關于單波長異常檢測方法，主要涉及到了UV254檢測方法和特定波長檢測方法。其中，UV254檢測方法即是254nm處的紫外吸光度，254nm處的紫外吸光度反應了水質整體的有機物綜合指標，在實際應用過程中，需要結合水質模擬平臺光譜波長進行分析，并且根據數據建立ROC曲線，并對ROC曲線面積進行計算。ROC曲線面積，反映了水質檢測特定波長的吸光度，其正態分布密度函數，反映了有機物的實際情況。而特定波長檢測方法在實際檢測過程中，由于有機物分子結構不同，其在吸收紫外光過程中，在某些特定波長位置會出現固定的吸收峰，吸收峰則可以作為特定波長進行水質有機物異常檢測的判斷依據。有關特定波長對水質有機物的檢測，我們可以利用圖1進行分析：

單波長的紫外光譜檢測技術，在進行水質苯酚含量檢測時，利用特定波長檢測方法，主要分析其吸收峰的變化情況。圖1中，苯酚270nm特定波長的吸光度在800時間點、2200-2400時間點出現吸收峰，說明270nm特定波長的吸光會隨著時間變化而產生較大的波動。根據這一反應特點，利用ROC曲線進行面積求解，算出ROC的面積值，并且經過對比，我們就可以看出苯酚的含量是否符合正常標準了[3]。

除此之外，單波長的紫外光譜檢測方法還可以應用于COD值異常檢測，檢測水質有機物中氧量的含量，分析強氧化劑下，水體中的還原性物質在被氧化后的含量。COD值是衡量氧化劑數量的一個重要指標，也是判斷水質有機物含量是否達標的一個關鍵。利用單波長紫外光譜，可以對這一數值進行有效檢測。

綜上所述，通過利用紫外光譜進行水質有機物污染異常檢測，可以對水質情況進行分析，確保人們的用水安全。同時，水質有機物污染異常檢測，也可以更好地為水質保護提供有效手段，促進我國水資源保護事業的發展和進步。因此，在實際檢測過程中，必須加強紫外光譜技術的應用，使之能夠更好地服務于水質有機物污染異常檢測工作當中，發揮其應有作用，以此促進水質檢測工作的進步。

[1]代雷雷.基于紫外光譜的水質有機物污染異常檢測方法研究[D].浙江大學,2014.

[2]李家琛.基于紫外光譜及常規水質參數信息的水質有機物污染檢測方法研究[D].浙江大學,2014.

[3]趙友全,王慧敏,劉子毓,李玉春,范世福.基于紫外光譜法的水質化學需氧量在線檢測技術[J].儀器儀表學報,2010,09:1927-1932.

TU46+1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-1-216-1

劉艷玲（1969～），女，本科，研究方向為巖石礦物土壤物理化學性質及水質測試分析選礦。