基于连续光谱法联合测定NH_(3)-N、COD方法研究

针对地表水中Ⅰ—Ⅴ类水域、地下水、工业废水对氨氮及化学需氧量准确快速联合测定的需求,融合光谱分析法中的连续光谱法与顺序注射技术(SIA),基于地表水国家检测标准,以氨态氮(NH_(3)-N)、化学需氧量(COD)原位水质参数为检测对象,设计了一种小型微量原位水质NH_(3)-N、COD高效快速检测仪。该系统主要依据自主设计的基于紫外灯照射消解与加热密闭消解方法同时进行的消解池结构以及基于光谱扫描设计的的检测池结构,达到快速消解稳定检测的目的。同时系统基于分光光度法优化了检测流程,测定开始COD消解的同时,待检测池中的NH_(3)-N指数显色后的配位化合物进行光谱扫描测定,消解后,进行COD的测定,整个检测过程相比国标检测法缩短至少60 min,可以实现25min内自动完成NH_(3)-N及COD的测定,大大节约时间成本。绘制经光谱扫描显色反应后配位化合物的吸光度与连续波长曲线可得:NH_(3)-N、COD分别于690和445 nm处具有明显吸收峰,经读取峰的吸光度值,采用最小二乘法分别建立NH_(3)-N、COD回归建模,拟合回归方程并计算相关系数,绘制相应参数的吸光度-浓度工作曲线。实验结果表明:在0~2 mg·L^(-1)浓度范围内,NH_(3)-N标准工作曲线相关系数r≥0.9987,且浓度与吸光度成正相关。重复性相对标准偏差为1.36%~1.68%,加标回收率为97%~102%;在0~50 mg·L^(-1)浓度范围内,COD标准工作曲线相关系数r≥0.9978,浓度与吸光度呈负相关。重复性相对标准偏差为2.14%~2.48%,加标回收率为97.6%~102.95%。系统的测定结果准确、直线性与稳定性良好,具有较高的可行性与可靠性。基于SIA与连续光谱法联合测定NH_(3)-N、COD的方法研究,为拓宽光谱法在水质快速检测领域的应用、提高检测效率等方面的研究具有重大价值。

紫外-可见连续光谱法对农村生活污水处理出水COD的在线监测方法

针对农村生活污水处理排放存在不达标的现状,需要寻求一种经济、高效的水质COD在线监测方法来保障农村的水环境安全。相较于传统化学法,紫外-可见光谱法在线监测COD具有监测速度快、无二次污染、设备廉价的优势。以实际农村污水处理出水为研究对象,通过单波长UV254模型(R2=0.821)、双波长补偿模型(R2=0.856),验证光谱法水质COD监测的可行性。分别从数据预处理、建模方法、波长筛选等方面对光谱法水质预测模型进行系统性优化:从模型的复杂度及预测精度考虑,偏最小二乘法被证明是最适合的建模方法,所构建的模型相关系数R2为0.949,均方根误差RMSE为11.03;波长筛选可以在保证模型预测精度的前提下简化建模过程,最优波长的筛选结果为251、356 nm和363 nm,所构建的预测模型相关系数R2为0.943。

提高光学相干层析成像纵向分辨率的方法

光学相干层析成像技术是一种新型的成像技术，能实现对活体生物组织（透明和不透明）非接触、无伤害、高分辨率的体内断面成像。光学相干层析成像利用相干门技术，其纵向分辨率取决于光源的相干长度，要进一步提高它的纵向分辨率必须从光源入手，本文对采用不同光源提高光学相干层析成像纵向分辨率的方法进行了详细的讨论。