环境保护离不开光谱基于光谱技术的水质油污测量仪

2021-05-25 09:19:52仪表网阅读量：463      我要评论

　　【化工机械设备网热点关注】激光光谱技术作为一种主动光学探测技术，通过激光入射到有油膜覆盖的海水表面时，在激发油类物质辐射荧光的同时，海水水体会产生非弹性的拉曼散射光，分析荧光光谱及拉曼散射光谱信息能够实现油膜厚度的定量测量。

　　目前已研制出两款水面油膜厚度测量仪器，分别是便携式及遥感式两种水质油污测量仪，便携式仪器测量距离在100米以内，易受环境光影响；遥感式测量距离超过500米，受环境光影响小，可全天候工作。

　　激光光谱是以激光为光源的光谱技术。与普通光源相比，激光光源具有单色性好、亮度高、方向性强和相干性强等特点，是用来研究光与物质的相互作用，从而辨认物质及其所在体系的结构、组成、状态及其变化的理想光源。激光的出现使原有的光谱技术在灵敏度和分辨率方面得到很大的改善。由于已能获得强度极高、脉冲宽度极窄的激光，对多光子过程、非线性光化学过程以及分子被激发后的弛豫过程的观察成为可能，并分别发展成为新的光谱技术。激光光谱学已成为与物理学、化学、生物学及材料科学等密切相关的研究领域。

　　半个多世纪以来，随着人类对于光本质认识的提髙和深化，光学技术的巨大进步，特别是激光器的发明和激光技术的应用，光与物质相互作用的认识有了根本性的提髙和发展。与此同时，人们对环境污染问题的认识也不断提升，开始采用现代的技术手段特别是光学技术研究一些环境物理化学现象和过程，逐渐发展了现代的环境光谱学。

　　环境光谱学不仅是经典光学的创新发展，也是环境科学的新发展。环境光谱学监测是环境光学的重要组成部分，它利用光学中的吸收、发射、散射以及大气辐射传输等方法，通过建立特征因子指纹光谱数据库和定量解析算法，获取痕量气体的特性，可用于空气质量、固定和流动污染源自动监测，具有实时、动态、快速、非接触遥测、遥测、监测范围广、成本低等优势，是当今国际环境监测的发展方向和主导技术。

　　利用光学中的吸收光谱、发射光谱、光的散射以及大气辐射传输等方法，刘文清团队提出开展光学与环境交叉科学的创新研究，目前已形成了以差分光学吸收光谱(DOAS)技术、傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术、非分光红外(NDIR)技术、可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术、激光雷达(LIDAR)技术、荧光光谱技术、激光诱导击穿光谱(LIBS)技术、光腔衰荡光谱技术(Cavity Ring-Down Spectroscopy，CRDS)、光散射测量技术、光声光谱技术等为主体的环境光学监测技术体系，实现了对环境痕量成分/多要素的现场快速探测与多维度多平台监测，已成功应用于大气、水源及土壤等的监测。

　　资料来源：合肥物质科学研究院、科技日报、百科

　　原标题：环境保护离不开光谱基于光谱技术的水质油污测量仪

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