水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)主要有色譜分離技術(shù)、原子光譜技術(shù)、化學(xué)分析技術(shù)以及電化學(xué)分析技術(shù)，其中分子光譜分析技術(shù)是水質(zhì)監(jiān)測(cè)中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)，基于紫外光譜分析技術(shù)在飲用水、地表水和工業(yè)廢水水質(zhì)監(jiān)測(cè)中具有顯著的優(yōu)勢(shì)，成為水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)重要的發(fā)展方向。

一、紫外光譜分析基本原理

紫外-可見(jiàn)吸收光譜儀可以吸收紫外-可見(jiàn)光區(qū)200~800nm的電磁波而產(chǎn)生的吸收光譜稱紫外-可見(jiàn)吸收光譜，簡(jiǎn)稱紫外光譜（uv）。

紫外可見(jiàn)光可分為3個(gè)區(qū)域：遠(yuǎn)紫外區(qū)10~190nm；紫外區(qū)190~400nm；可見(jiàn)區(qū)400~800nm。

其中10~190nm的遠(yuǎn)紫外區(qū)又稱真空紫外區(qū)。氧氣、氮?dú)�、水、二氧化碳�?duì)這個(gè)區(qū)域的紫外光有強(qiáng)烈的吸收。

一般的紫外光譜儀都可檢測(cè)包括紫外光（200~400）和可見(jiàn)光（400~800nm）兩部分，故紫外光譜又稱之為紫外可見(jiàn)光譜。紫外光譜和紅外光譜統(tǒng)稱分子光譜。兩者都是屬于吸收光譜。

紫外光譜是由樣品分子吸收一定波長(zhǎng)的光，使其電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)引起。紫外光譜又稱之為電子吸收光譜。分子通常是處于基態(tài)的，但當(dāng)分子受紫外光照射時(shí)，可吸收一定大小的能量（ΔE=hυ）的紫外光，此能量恰好等于電子基態(tài)與高能態(tài)能量的差值（E1~E0），使電子從E0躍遷至E1。用儀器將紫外光強(qiáng)度在吸收池前后的變化記錄下來(lái)，得到紫外光譜。

二、紫外光譜水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)的理論基礎(chǔ)

分子吸收光譜原理。當(dāng)外界傳導(dǎo)得來(lái)的輻射能量作用到待檢測(cè)物質(zhì)的分子時(shí)，物質(zhì)內(nèi)部便會(huì)通過(guò)電磁輻射的形式來(lái)吸收或予以釋放。而當(dāng)輻射能量作用在透明或半透明的待檢測(cè)物質(zhì)時(shí)，該物質(zhì)將吸收與其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化相對(duì)應(yīng)頻率的輻射能，并向較高的太能遷移。這種物質(zhì)對(duì)輻射具有的選擇性吸收產(chǎn)生的光譜，稱為吸收光譜。紫外－可見(jiàn)光譜就屬于這其中一種吸收光譜。而它的另一個(gè)重要特性是其電子躍遷產(chǎn)生的光譜是寬譜帶。

1、郎伯－比爾定律

紫外光譜水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)核心是檢測(cè)某一物質(zhì)中紫外光的吸收率來(lái)測(cè)定其濃度，其所根據(jù)的吸收定律就是郎伯比爾定律，顧名思義，是由郎伯與比爾兩種定律相輔相成的，只能適用于單色光射入的條件下。I0為初始狀態(tài)下所發(fā)射出的單色光強(qiáng)度，I為經(jīng)過(guò)某測(cè)量物質(zhì)C吸收后輸出的單色光強(qiáng)度，根據(jù)I強(qiáng)度與C濃度之間的比例關(guān)系，可以將輸入輸出前后的光強(qiáng)度變化值轉(zhuǎn)化為濃度信息。

2、紫外光譜的構(gòu)成

主要是硬件和軟件構(gòu)成，其中硬件部分由光路系統(tǒng)(紫外光源與分光系統(tǒng))、樣品池、信號(hào)采集等部分組成。在利用光吸收率進(jìn)行水質(zhì)檢測(cè)時(shí)的工作路徑為:所接收到的紫外光源經(jīng)過(guò)分光系統(tǒng)分解為不同光譜，不同物質(zhì)的測(cè)量則會(huì)自動(dòng)選擇相對(duì)應(yīng)的光譜，在經(jīng)過(guò)水質(zhì)樣品池的時(shí)候有一部分被吸收而盛裝樣品，另一部分則轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，這一部分將被軟件設(shè)計(jì)部分進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒胩幚硇酒�，以設(shè)定的紫外光譜算法計(jì)算得出所檢測(cè)物質(zhì)的含量，最終在電子屏上進(jìn)行顯示。

隨著科技進(jìn)步以及水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展，目前紫外光譜分析技術(shù)已經(jīng)得到了非常廣泛的應(yīng)用，被廣泛的應(yīng)用在環(huán)境監(jiān)測(cè)、生物醫(yī)藥、軍事分析以及科技農(nóng)業(yè)等各行各業(yè)中，其應(yīng)用前景十分的廣闊。同時(shí)紫外光譜分析技術(shù)使用中采用的分析儀器也逐漸朝著微小型化、低成本和高性能的方向發(fā)展。其中分析儀器的微小型化成為紫外光譜分析技術(shù)的發(fā)展重點(diǎn)問(wèn)題之一。

實(shí)現(xiàn)分析儀器的微小型化不僅能夠避免設(shè)備的復(fù)雜性和運(yùn)輸?shù)睦щy，還能夠更好的對(duì)水環(huán)境的長(zhǎng)期穩(wěn)定性進(jìn)行檢測(cè)，確保監(jiān)測(cè)的時(shí)效性的提高，而小型化的分析儀器能夠?qū)崿F(xiàn)快速啟動(dòng)、穩(wěn)定性高以及使用壽命高等目標(biāo)。   

綜上所述，在水質(zhì)監(jiān)測(cè)中應(yīng)用紫色光譜分析技術(shù)能夠克服傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)技術(shù)缺陷，基于傳統(tǒng)水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)研制的水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀還存在著體積大，維護(hù)費(fèi)用高等問(wèn)題，不能實(shí)現(xiàn)真正意義上的實(shí)時(shí)在線檢測(cè)。而該方法儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，整個(gè)過(guò)程不用試劑，無(wú)需加熱，所以可實(shí)現(xiàn)對(duì)COD的連續(xù)、快速、穩(wěn)定的測(cè)量，而且無(wú)二次污染。