一、核心工作原理

1. 光譜采集：儀器通過光源（如氙燈、鹵鎢燈）向水樣發(fā)射全波段光，水樣中的不同物質（如有機物、重金屬離子、濁度物質等）會選擇性吸收特定波長的光（遵循朗伯 - 比爾定律），未被吸收的光經檢測器（如 CCD 陣列、光譜儀）記錄，形成水樣的全光譜曲線（吸光度隨波長的變化曲線）。

2. 模型解析：利用預先建立的定量分析模型（通過大量已知濃度的標準水樣校準得到），對實測全光譜曲線進行解析，快速計算出目標參數的濃度。模型通?；诨瘜W計量學方法（如偏最小二乘、主成分分析等），可同時提取多種物質的特征信息。

二、技術特點

• 非接觸 / 微接觸測量：部分儀器采用流通池或光學窗口設計，無需電極插入水樣，減少污染和維護需求；

• 多參數同時監(jiān)測：一次光譜測量可同時分析 10 種以上參數（如 COD、TOC、濁度、葉綠素、重金屬等），無需單獨配置多個傳感器；

• 快速響應：分析周期短（通常幾秒至幾分鐘），適合實時在線監(jiān)測；

• 抗干擾能力：通過全光譜特征匹配和算法校正，可減少濁度、色度等因素對單一參數測量的干擾；

• 自動化運行：支持自動清洗、自動校準（部分型號），可長期穩(wěn)定運行于野外或工業(yè)現(xiàn)場。

三、主要監(jiān)測參數

• 有機物污染指標：化學需氧量（COD）、總有機碳（TOC）、生化需氧量（BOD，間接推算）、油類、苯系物等；

• 營養(yǎng)鹽與藻類：總氮（TN）、總磷（TP）、葉綠素 a（反映藻類濃度）、藍藻等；

• 物理參數：濁度、懸浮物（SS）、色度；

• 特定污染物：部分型號可通過模型擴展，監(jiān)測重金屬離子（如銅、鉛、鉻）、農藥殘留等。

四、典型應用場景

• 水環(huán)境監(jiān)測：河流、湖泊、水庫的水質在線預警（如突發(fā)性污染事件）、富營養(yǎng)化監(jiān)測（葉綠素、TN/TP）；

• 工業(yè)廢水處理：工業(yè)排放口實時監(jiān)測（COD、TOC 等指標），確保達標排放；

• 市政污水處理：污水處理廠進出水水質監(jiān)控，優(yōu)化處理工藝；

• 水產養(yǎng)殖：監(jiān)測水體中溶解氧（間接）、葉綠素、濁度等，保障養(yǎng)殖環(huán)境；

• 飲用水安全：自來水廠原水及出廠水的有機物、污染物快速篩查。

五、相比傳統(tǒng)方法的優(yōu)勢

六、注意事項

• 模型校準：定量模型需定期用標準樣品校準，尤其在水質基質復雜（如高濁度、高鹽度）的場景，否則可能導致誤差；

• 水樣預處理：若水樣中存在大量懸浮物或氣泡，需通過預處理裝置（如過濾、除氣泡）優(yōu)化測量條件；

• 成本較高：初期設備投入高于單一參數傳感器，適合多參數監(jiān)測需求的場景。