發(fā)布日期：2024-08-05 14:01:29 利用光譜技術(shù)進(jìn)行水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)的主要機(jī)理是被污染水體具有區(qū)別于清潔水體的光譜特征，這些光譜特征體現(xiàn)在其對(duì)特定波長(zhǎng)的光的吸收或反射，而且這些光譜特征能夠?yàn)榈匚锕庾V儀所捕獲并在光譜數(shù)據(jù)中體現(xiàn)出來。如當(dāng)水體出現(xiàn)富營養(yǎng)化時(shí)，浮游植物中的葉綠素對(duì)近紅外波段具有明顯的“陡坡效應(yīng)”，故而這類水體兼有水體和植物的光譜特征，即在可見光波段反射率低，在近紅外波段反射率卻明顯升高。
隨著技術(shù)的發(fā)展和對(duì)環(huán)保要求的不斷提高，可以監(jiān)測(cè)的水質(zhì)參數(shù)種類也在逐漸增加，可監(jiān)測(cè)的水質(zhì)數(shù)據(jù)大致可以分為以下四大類：渾濁度、葉綠素含量、浮游植物、溶解性有機(jī)物等指標(biāo)。而選擇精度高，光譜測(cè)試速度快、光譜數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的地物光譜儀可以滿足水質(zhì)監(jiān)測(cè)中的各項(xiàng)要求。地物光譜儀在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中，通過精確測(cè)量水體在不同波長(zhǎng)下的光譜響應(yīng)特性，為水質(zhì)評(píng)估、污染源識(shí)別及環(huán)境監(jiān)測(cè)提供了科學(xué)依據(jù)。
一、主要水質(zhì)參數(shù)監(jiān)測(cè)過程
葉綠素含量：富營養(yǎng)化程度是衡量湖泊生態(tài)治理的指標(biāo)，藻類的大量繁殖是造成湖泊富營養(yǎng)化的主要原因，葉綠素a的吸收系數(shù)光譜特征表現(xiàn)為2個(gè)吸收峰，通常位于440nm和675nm附近，因675nm處受其他水體要素影響較小，因此常用675nm附近的特征光譜反演葉綠素a濃度。葉綠素含量越高，光譜反射率越低，尤其是在可見光450nm附近波段。
有機(jī)物和懸浮物：水中的無機(jī)物、有機(jī)物、泥沙以及微生物等懸浮物沉積后易厭氧發(fā)酵，提高水域的渾濁度，在高懸浮物濃度的渾濁水體中，一些組分會(huì)削弱藻類植物反射率的光譜特征，不同懸浮物成分、濃度會(huì)對(duì)水體反射光譜造成不同影響。通常選擇620~670nm波段范圍的光譜數(shù)據(jù)，反演懸浮物濃度獲取較高的精度。
重金屬和其他污染物：雖然直接檢測(cè)重金屬等污染物的光譜特征可能較為復(fù)雜，但地物光譜儀可以通過分析水體中其他受重金屬影響的物質(zhì)（如絡(luò)合物）的光譜變化，間接推斷重金屬的污染情況。
二、實(shí)驗(yàn)方案
水體反射光譜測(cè)量在距離水面約1m處進(jìn)行，測(cè)量方向基本垂直于水面。所使用的儀器為鑒知SR50C地物光譜儀，工作波長(zhǎng)范圍為300—1100nm。借助對(duì)標(biāo)準(zhǔn)余弦反射板的測(cè)量，可以將水面反射強(qiáng)度轉(zhuǎn)化為反射率。相對(duì)光譜反射強(qiáng)度曲線而言，水面的光譜反射率曲線能更清楚地反映藻類葉綠素、有機(jī)物以及懸浮物的光譜特征。在所有采樣點(diǎn)，水體都比較渾濁，均不可見底，不必考慮水底反射的影響。在每個(gè)采樣點(diǎn)，至少進(jìn)行3次反射光譜測(cè)量。
三、產(chǎn)品推薦
北京鑒知技術(shù)微型光纖光譜儀作為獲取地物的光譜特征信息的核心器件，將物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)、狀態(tài)等特征通過這些光譜信息反映出來。適用并覆蓋地物光譜所需的可見至近紅外400~2500nm的波長(zhǎng)范圍，體積小巧，連接方便，提供SDK，也可集成到客戶大型檢測(cè)儀器設(shè)備內(nèi)。不同波段范圍可接受定制，詳情請(qǐng)?jiān)L問：光纖光譜儀-北京鑒知技術(shù)有限公司
