光譜、電化學(xué)與色譜法:主流水污染物檢測(cè)技術(shù)的原理與優(yōu)劣對(duì)比
點(diǎn)擊次數(shù):180 更新時(shí)間:2025-11-24
光譜、電化學(xué)與色譜法是當(dāng)前水污染物檢測(cè)領(lǐng)域的三大主流技術(shù),其原理與優(yōu)劣可從以下角度對(duì)比分析:
光譜法基于物質(zhì)與電磁波的相互作用,通過測(cè)量吸收、發(fā)射或散射光譜實(shí)現(xiàn)檢測(cè)。例如紫外-可見光譜法利用有機(jī)物在特定波段的吸收峰進(jìn)行定量分析,熒光光譜法則通過激發(fā)態(tài)分子發(fā)射的熒光強(qiáng)度推算污染物濃度。其優(yōu)勢(shì)在于無需化學(xué)試劑、無二次污染,可實(shí)現(xiàn)多參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),且設(shè)備維護(hù)成本低。但單一光譜法易受基體效應(yīng)干擾,如水體中硝酸鹽、有機(jī)物可能掩蓋目標(biāo)信號(hào),導(dǎo)致模型泛化能力不足,需結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)算法提升精度。
電化學(xué)法依托電極表面發(fā)生的氧化還原反應(yīng),通過電流或電壓變化反映污染物濃度。以COD檢測(cè)為例,有機(jī)物在電極上被氧化時(shí)產(chǎn)生的電流與含量成正比,具有靈敏度高、響應(yīng)速度快(秒級(jí))的特點(diǎn),且支持在線連續(xù)監(jiān)測(cè)。然而,電極易受水質(zhì)影響,如pH值、金屬離子可能干擾反應(yīng),需定期校準(zhǔn);長(zhǎng)期使用后電極表面易污染,維護(hù)成本較高,且難以同時(shí)檢測(cè)多參數(shù)。
色譜法通過固定相與流動(dòng)相的分配差異實(shí)現(xiàn)物質(zhì)分離,結(jié)合檢測(cè)器完成定量分析。氣相色譜法擅長(zhǎng)檢測(cè)揮發(fā)性有機(jī)物,液相色譜法則適用于分子量大、熱穩(wěn)定性差的污染物(如農(nóng)藥、酚類)。其分離效率高、檢測(cè)靈敏度可達(dá)納克級(jí),但設(shè)備復(fù)雜、成本高昂,且需專業(yè)人員操作,通常需與質(zhì)譜聯(lián)用以提升定性能力。
綜合對(duì)比:光譜法適合快速篩查與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),但精度受限于模型;電化學(xué)法在靈敏度與響應(yīng)速度上占優(yōu),但穩(wěn)定性與多參數(shù)檢測(cè)能力不足;色譜法精度與分離能力突出,但成本與操作門檻較高。實(shí)際應(yīng)用中,常根據(jù)場(chǎng)景需求組合使用,如光譜法用于在線預(yù)警,色譜法用于實(shí)驗(yàn)室確證,以兼顧效率與準(zhǔn)確性。




