一种投入式光谱法紫外水质监测系统

水环境污染的治理与预防均要求水质检测能够实时化、在线化以及便携化.水质参数如化学需氧量(COD)和硝酸盐氮的在线监测,通常需要泵阀管路的实验室化学方法的现场化,分析时间长,需化学试剂和废液回收.研制了一种基于紫外光谱法的在线测定COD和硝酸盐氮的水质监测系统.它由脉冲氙灯、凹面全息光栅和光谱扫描结构等组成,可以同时测定水样在200～ 720 nm的光谱.棒状仪器直接投入水中,通过计算水样紫外吸光度测定水中COD和硝酸盐氮的质量浓度.     

大气中NH3的光学监测技术研究进展

NH3是大气中含量仅次于NO和N2的含氮化合物,也是大气中重要的碱性气体,作为酸性污染物的中和剂,NH3越来越受到人们的重视。文章介绍了大气NH3的主要农业和非农业排放来源,并详细介绍了近年来大气NH3的光谱测量技术(光声光谱技术,量子级联激光吸收光谱技术,傅里叶红外分析技术,可调谐半导体激光器吸收光谱技术以及紫外差分吸收光谱技术)及其进展,总结并分析了这些技术的技术要点、应用领域以及在最近10年对大气NH3的测量结果和研究热点。     

近红外光腔衰荡光谱系统设计及研究

目的搭建一套近红外光腔衰荡光谱测量系统,实现水汽吸收的探测。方法通过测量有无样品存在时的衰荡时间,实现腔内介质吸收的探测。通过测量空腔衰荡时间,计算腔镜反射率。通过测量不同浓度的水汽吸收,验证系统是否可用于分子吸收的测量。结果该装置的空腔衰荡时间约为3.75μs,对应的腔镜反射率为99.982%,有效吸收光程为1.1 km。测量了6627.7 cm~(-1)处水汽的吸收,结果与HITRAN数据库一致。结合文献报道结果和HITRAN数据库吸收谱线,模拟得到了NH_3、C_2H_2、HO_2自由基在6625～6626 cm~(-1)范围内的吸收系数。结论该装置实现了水汽吸收的探测,在该装置的激光器工作波长范围内,可应用于NH_3、C_2H_2、HO_2自由基的实时探测。     

温室气体监测技术现状和发展趋势

针对当前温室气体点源、面源、区域、全球等尺度下的监测需求,综合利用多种形式的光谱学测量手段,开展地面探测、地基探测、机载探测和星载探测四种典型光学观测,获取温室气体空间分布、季节变化和年变化的特征和趋势,对理解区域碳排放、掌握源汇信息、研究环境气候变化规律等具有重要意义。     

污泥堆肥过程中水溶性有机物光谱学变化特征

采用光谱分析技术，研究了污泥堆肥过程中水溶性有机物的组成与结构特征变化。红外和紫外光谱显示：在42天的堆肥过程中水溶性有机物中NH4^ 含量和多糖类物质含量逐渐减少，而羧基和含苯环的物质含量明显增加。荧光光谱和E4／D6比结果进一步证实，随着堆肥的进行水溶性有机物的芳构化程度增大，样品中的腐殖类物质与富啡酸相似。     

原位实时气体分析在高炉冶炼过程中的应用

高炉煤气是高炉炼铁的副产能源,在钢铁企业的能源结构中起着重要的作用.介绍了高炉炼铁过程中气体分析的重要性,以及基于半导体激光吸收光谱技术的原位实时气体分析系统的技术原理、仪器结构及性能优势.对利用半导体激光吸收光谱技术实现气体浓度和温度同时测量的方法作了简单介绍.     

冰体融化过程中三线态溶解性有机物的释放规律

以辽宁省沈阳市的浑河河水(HR)和丁香湖湖水(DXL)作为研究对象,通过淋溶实验和室内模拟光解实验,选用2,4,6-三甲基苯酚(TMP)作为三线态溶解性有机物(³DOM~*)的探针,考察了不同温度条件下冰体融化时溶解性有机物(DOM)的光谱学特性变化,以及DOM、荧光物质和³DOM~*的释放规律。结果表明：融化温度越低,HR与DXL 2种水样的SUVA₂₅₄、E₂/E₃均显著增加,且DXL水样表现出的增加更为明显。HR和DXL水样中均包含类富里酸类物质、类腐植酸类物质,HR样品中还含有类芳香族蛋白类物质。冻结温度相同,融化温度越低,荧光物质从样品中析出得越规律,呈逐渐减少的趋势。融化温度越低,³DOM~*的释放越规律,且HR表现得尤为明显,HR融化初期³DOM~*的稳态浓度是原始水样的4.1倍。     

天然含铁矿物对砷的吸附效果及机制

自然界中丰富的含铁矿物作为天然的铁氧化物,可作为一类修复材料用于砷污染水体和土壤稳定化修复.本文通过吸附-解吸附实验对比研究了天然赤铁矿、天然褐铁矿、天然菱铁矿、天然钛铁矿、天然磁铁矿、Fe_2O_3、Fe_3O_4及铁锰双金属材料(FMBO)对砷的吸附-解吸特性,结合光谱学手段研究其作用机制.吸附实验结果表明,9种含铁材料对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附过程更符合准二级动力学方程和Langmuir方程,表明反应机制主要为单层化学吸附作用.其中,FMBO对As的吸附效率和吸附容量远高于其余材料,天然含铁矿物中褐铁矿对As吸附效果表现最好,对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附容量分别为3. 96 mg·g-1和2. 99 mg·g-1.光谱学手段表明天然褐铁矿中含有较为丰富的针铁矿等弱结晶态矿物成分,具有相对丰富的砷吸附位点,是一种具有潜在修复能力的天然材料.