全光譜技術(shù)：重塑水質(zhì)監(jiān)測的未來之光

一、水質(zhì)監(jiān)測的革新需求

長期以來，水質(zhì)監(jiān)測主要依賴化學(xué)分析法、電化學(xué)傳感等傳統(tǒng)手段。這些方法在特定時(shí)期內(nèi)作用顯著，但也存在明顯弊端：化學(xué)分析依賴試劑，實(shí)驗(yàn)過程中易產(chǎn)生二次污染；電化學(xué)傳感則面臨電極易污染、維護(hù)成本高等問題。更為關(guān)鍵的是，傳統(tǒng)方法難以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、連續(xù)、多參數(shù)的同步監(jiān)測，無法滿足現(xiàn)代環(huán)境管理對高效、精準(zhǔn)、環(huán)保的迫切需求。

在此背景下，全光譜水質(zhì)在線監(jiān)測技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。它以光學(xué)原理為基礎(chǔ)，結(jié)合現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)與自動(dòng)控制技術(shù)，為水質(zhì)監(jiān)測帶來了一場革命性變革。

二、全光譜技術(shù)原理揭秘

全光譜技術(shù)是一種基于朗伯-比爾吸收定律核心原理的分析方法，它通過研究物質(zhì)對光譜的吸收特性，來精確判定物質(zhì)的成分、濃度及分子結(jié)構(gòu)。該定律指出，當(dāng)一束平行且單色的光線垂直穿透含有均勻吸光物質(zhì)的溶液時(shí)，溶液的吸光度與吸光物質(zhì)的濃度以及光通過的液層厚度之間存在直接的正比關(guān)系。

在水質(zhì)監(jiān)測領(lǐng)域，這一原理得到了廣泛應(yīng)用。由于不同污染物在發(fā)生能級躍遷時(shí)所需能量各異，它們在光譜上會(huì)展現(xiàn)出不同的吸收特征，即不同的吸光度。全光譜分析儀正是利用這一特性，通過發(fā)射涵蓋廣泛波長的連續(xù)光譜，并精準(zhǔn)捕捉水樣中各類污染物對光的吸收程度。隨后，儀器依據(jù)光譜吸收的變化量，結(jié)合先進(jìn)的算法模型，反推出水樣中污染物的具體濃度，為水質(zhì)評估與治理提供科學(xué)依據(jù)。

三、全光譜技術(shù)優(yōu)勢詳解

（一）從單一到綜合，多參數(shù)同步監(jiān)測

傳統(tǒng)水質(zhì)監(jiān)測方法往往存在局限性，通常僅能針對少數(shù)幾項(xiàng)特定指標(biāo)展開檢測，并且每一項(xiàng)指標(biāo)的檢測都需獨(dú)立、分開進(jìn)行。全光譜技術(shù)則實(shí)現(xiàn)了多參數(shù)的同步監(jiān)測。以智易時(shí)代ZWIN-WQMS10全光譜水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)為例，其雙光路探測設(shè)計(jì)可同時(shí)覆蓋紫外-可見波段，結(jié)合先進(jìn)的算法模型，可解析出COD、BOD、總磷、總氮、氨氮、高錳酸鹽指數(shù)、濁度、色度等20余項(xiàng)水質(zhì)參數(shù)。這種多參數(shù)監(jiān)測能力，便于綜合評估水質(zhì)狀況。

（二）從離散到動(dòng)態(tài)，實(shí)時(shí)性與連續(xù)性

傳統(tǒng)方法需人工采樣、實(shí)驗(yàn)室分析，數(shù)據(jù)更新周期長，難以反映水質(zhì)動(dòng)態(tài)變化。與之形成鮮明對比的是，全光譜技術(shù)憑借其先進(jìn)性，達(dá)成了實(shí)時(shí)且連續(xù)的在線監(jiān)測。該技術(shù)所搭載的系統(tǒng)具備高效掃描能力，掃描完成后同步生成實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)。如此高頻率的數(shù)據(jù)更新，如同為水質(zhì)監(jiān)測裝上了“敏銳的洞察之眼”，能夠迅速察覺水質(zhì)異常，為及時(shí)預(yù)警水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)、快速應(yīng)對污染事件筑牢了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)后盾。

（三）從高耗到環(huán)保，免試劑與低成本

傳統(tǒng)化學(xué)分析法需消耗大量硫酸、重鉻酸鉀等試劑，不僅成本高昂，還易產(chǎn)生二次污染。全光譜技術(shù)則免除了試劑的使用，通過光學(xué)檢測直接獲取水質(zhì)信息。這不僅降低了運(yùn)行成本，還避免了試劑處理可能帶來的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，符合綠色、環(huán)保的發(fā)展理念。

（四）從苛刻到寬泛，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)

傳統(tǒng)電化學(xué)傳感方法對環(huán)境條件要求較高，如溫度、pH值等變化可能影響測量精度。全光譜技術(shù)則具有更強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性。其光譜儀與探測器均經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)，可在寬溫范圍內(nèi)穩(wěn)定工作。同時(shí)，系統(tǒng)還采用脈沖氣流、超聲波等創(chuàng)新自清潔方式，有效應(yīng)對水樣中懸浮物、氣泡等干擾因素，減少了維護(hù)工作量。

四、智易時(shí)代全光譜水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)推薦

ZWIN-WQMS10全光譜水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)包含光譜儀、光譜水質(zhì)數(shù)據(jù)處理終端、算法模型及管控平臺；使用的雙光路紫外-可見全光譜采集探頭；對水體污染200nm-1000nm的吸收響應(yīng)波段，并結(jié)合紫外探測器的量子效率有針對性的搭建高信比、高分辯率的雙光路光譜采集系統(tǒng)?？蓪OD、BOD、TOC、氨總磷、總氮、硝氮、高錳酸鹽、濁度、色度、等多種參數(shù)的水質(zhì)檢測。可應(yīng)用于飲用水、地下水、地表水、市政工業(yè)污水、工業(yè)過程用水等環(huán)境的水質(zhì)在線檢測，同時(shí)也適合海洋高鹽度水及特殊工業(yè)環(huán)境的應(yīng)用。

性能參數(shù)

1.測量原理:光譜儀(雙光路)；

2.量程范圍:190~900nm；

3.精確度:±2%FS；

4.測量光程:6毫米15毫米30毫米；

5.分辨率:< 0.2%；

6.重復(fù)率:< 0.2%；

7.量程漂移:<0.3%。