紫外可见光分光光度计在生态环境监测领域运用分析

徐 磊，陶小龙

（南昌市生态环境监测中心，江西 南昌 330038）

在开展生态环境监测相关工作时，工作人员仅凭借肉眼无法准确辨别细微污染源，而采用常规监测技术，不仅要投入大量时间与精力，在监测效果方面也难以得到保障。要想及时发现并处理生态环境保护相关问题，对分光光度法加以应用很有必要。该技术可做到实时监测并确定污染程度，在对污染物进行定位的基础上，为工作人员开展后续工作提供理论依据。

1 生态环境监测的意义

生态环境监测工作被提出的初衷，主要是检测并监督生活垃圾、工业排放物组分，通过降低环境污染的方式，使生态系统始终处于平衡状态[1]。针对环境污染所开展的检测工作，检测内容往往涉及土壤、大气和水体等方面，其中，水体污染问题发生频率较高，由该问题所产生的影响极为深远。无论是土壤、大气还是水体，均与人们日常生活存在密切关联。随着工业化水平的提高，环境质量问题频频发生，若不及时对现存问题加以解决，不仅会制约工农业的发展，还会给人类健康产生直接影响。近几年，生态环境监测领域引入新技术的数量持续增加，其中，最具代表性的技术便是分光光度法，该技术的优势主要体现在准确性、简便性以及快捷性三个方面，在应急检测环节具有其他技术所无法比拟的优势，对生态环境保护工作的开展具有重大意义。

2 分光光度计的工作原理

2.1 朗伯比尔定律

该定律又被称作光吸收定律，其所描述的内容主要是物质吸光程度、液层厚度与自身浓度间的关系，对生态环境监测工作的高效开展具有重要意义。该定律的物理意义可被概括如下：以均匀的非散射性吸光物质为载体，对垂直通过该载体的平行单色光的各项参数进行测定，根据透光度、吸光度、物质浓度与吸收层厚度间的关系，对可使特定物质得到有效清除的策略进行制定。以大气监测为例，工作人员可借助分光光度计对空气所含碳元素的实际含量进行测定，若空气含碳量超出允许范围，该工具便会传递警报信息，通过制定并落实相关改进方案的方式，使空气含碳量得到有效控制，随着空气组分区域平衡，大气质量自然能够得到改善，这对生态环境保护目标的达成具有重大意义。

2.2 生态环境监测原理

分光光度法所遵循的理论依据为光吸收定律，强调在波长特定的情况下，通过对物质吸光度进行测定的方式，达到定量及定性分析的目的。紫外光区的波长为200 nm～400 nm，可见光区的波长为400 nm～760 nm，红外光区的波长为2.5 µm～25 µm。本文所讨论分光光度计，通常分为信号显示器、光源感应和接收装置等部分，其优点可被概括为具有良好的实用性，便于操作，成本低廉，测定结果的准确度高，灵敏度理想，浓度分化范围相对广泛，现已在诸多领域得到应用。对该工具加以应用的方法如下：第一步，确保光束能够经由狭缝被投射到对应的光栅或是棱镜上，由于不同颜色光线对应波长通常有明显差异存在，经过单色器分割的光束往往能够转化为连续色带[2]。第二步，对连续色带进行过滤，获得具有不同光谱宽度的单频率光。而选择让光束经由狭小缝隙投射至光栅或是棱镜的原因，主要是为截取长度特定的光谱提供便利，光谱带宽度往往取决于狭缝宽度，这点需要工作人员引起重视。经过集中处理器、接收装置处理的光线，通常会以电信号的形态存在，在将其投射至显示屏后，便可开展接下来的观察以及分析工作。

3 如何利用分光光度计开展生态环境监测工作

3.1 有机物污染

有机物同样会给环境造成污染，相关检测工作已纳入生态环境监测范围。现阶段，可能存在有机物污染的载体主要有土壤、大气和水体，由于组成有机物的成分相对复杂，由有机物所造成的污染，通常较其他类型污染更加严重。工作人员可借助分光光度计，对自然环境所存在有机物种类及含量进行全面分析，根据分析结果制定相应生态环境保护方案，将有机物污染所产生不利影响降至最低。

3.2 土壤污染

对土壤进行生态环境监测时，工作人员可借助分光光度计，对土壤所含重金属元素及含量、实际污染程度加以了解。通过检测可知，导致土壤被污染的原因，主要涉及土壤自身和工业排放两方面，其中，工业所排放物质多为废弃重金属、化学原料，随着重金属元素的不断积累，土壤所承受压力将变得更大，甚至会导致土壤结构被破坏。基于分光光度计对土壤所含重金属进行检测，强调先以检测结果为依据，对重金属进行适当标记，再对其含量进行全面检测，明确土壤当前状况，通过制定并落实生态环境保护策略的方式，有效控制污染扩散范围与速度，使土壤所具有的净化水平得到显著提高[3]。

3.3 大气污染

以分光光度计为主要工具，针对大气污染开展检测工作，其结果表明：导致大气被污染的原因，主要是空气中含有过多气态污染物及气溶胶，其中，气态污染物所造成的后果较气溶胶更加严重。如果有关部门未能及时发现并处理该问题，不仅会使大气层受到损害，还会给人们日常生活产生不利影响。分光光度计可被用来对空气中所含氮氧化物及二氧化硫进行检测，但要注意一点，该设备并不支持对颗粒污染物进行检测的工作，换言之，仅凭借分光光度计，通常无法对空气实际气溶胶含量进行快速且准确地测定。

政府部门针对环境空气质量所制定的相关标准明确指出，要想使检测气态污染物的工作得到加强，关键是要确定检测指标。除特殊情况外，检测指标均以臭氧为主，而在测定空气臭氧含量方面，分光光度计具有十分突出的优势，工作人员可借助该工具对相关数据进行准确测定，在明确气态污染物给大气质量所造成影响的基础上，对大气层实际状态进行判断。现阶段，分光光度计已成为有关部门对大气层状态进行了解所依托的主要工具，不仅为检测大气环境奠定了基础，在分析大气环境及相关工作开展的过程中，同样发挥着极为重要的作用。

3.4 水体污染

分光光度计还可以被用来检测并评定水体质量，要想使评定结果更具实际意义，关键是确保有切实可行的生产系统作为基础，针对水体污染所开展的检测工作，其内容往往涉及固相、生成相和水相等方面。固相检测的对象主要是水体底质和所含悬浮物，生成相检测以水生生物的检测为主，水相检测通常是指针对水体溶液所开展的检测工作。对水体检测而言，分光光度计的优势极为明显，这是因为废水组分相对复杂，要想尽快确定水体被污染的原因，关键是要全面掌握水体情况，在此基础上对废水成分加以分析，对分光光度计加以运用，可最大程度保证检测所得数据真实而准确，为日后生态环境保护及相关工作的有序推进提供理论依据。

4 结论

近几年，国内工业化水平随着经济发展而持续提高，环境质量问题也变得更加严峻。结合生态环境监测相关工作落实情况可知，基于分光光度计对污染物类型及含量进行检测是大势所趋，这样做可使工作人员对相关数据有更加系统且全面的掌握，真正做到以实际情况为依据，对切实可行的处理方案进行制定，使环境污染程度与范围得到有力控制，为持续发展目标的达成助力。