水体中有机污染物的快速检测方法和仪器的研究

论文摘要

随着世界人口和经济的发展及人民生活水平的提高,废水中污染物的种类和数量越来越多,尤其是水中的有机污染物。在环境检测中对各种化学物质的快速、灵敏的检测对于保护环境具有非常重要的意义。在水质常规监测中,分光光度法仍然占有较大的比重,对多种有机物的检测非常成熟,应用广泛。分光光度法有着检测成本低、线性范围广、操作简便、仪器价廉、响应快、灵敏度高、选择性好等优点,但是由于仪器体积过大,携带不便,不便在现场实时检测中。本论文提出了使用光电二极管作为分光光度计的光源,并以此为基础对分光光度计微型化;考察了该仪器在分析水中的甲醛、阴离子表面活性剂、硝基苯等典型的有机污染物的应用,发展了一种新型的便携式水体中有机污染物快速检测仪。该仪器保留了分光光度计的传统优势,克服经典分光光度计体积大、携带不便的缺点,从而实现对有机污染物快速、实时、准确的测定,为水质现场分析提供了有效的手段。本论文还开发了一种新型水质分析仪的吸收池。利用光的反射原理,通过特殊设计,使光束在吸收池所盛的被测溶液中发生反射,在不改变样品用量和吸收池尺寸的同时增大光程长度,使吸光度的数值增大,使用这种新型的吸收池进行水质检测,可以提高检测的灵敏度、降低最低检测限。论文共分为六章。第一章绪论本章内容介绍了水污染的概况、水中有机污染物的现状和分析手段;对分光光度法的原理及其应用于分析几种典型的水中有机物污染的进展、分光光度计的原理及其发展现状作了综述;并对发光二极管的原理和特点以及它作为分光光度计的光源的优势也作了详细的阐述。第二章水体中有机污染物甲醛的快速检测研究本章以经典的乙酰丙酮光度法为基础方法,使用自我研制的水体中有机污染物快速检测仪对水中甲醛进行测定。我们考察了方法检出限、线性范围、样品加标回收情况,并将标准曲线与传统分光光度计的标准曲线作了比较。该方法简便,灵敏度高,重现性好,并且具备现场检测的能力,适合水中甲醛的快速、实时检测。第三章水体中有机污染物阴离子洗涤剂的快速检测研究本章以检测水中阴离子表面活性剂的国家标准方法——亚甲蓝光度法为基础,使用自我研制的水体中有机污染物快速检测仪对水中阴离子表面活性剂进行测定。该方法简便,灵敏度高,重现性好,并且具备现场检测的能力,适合水中阴离子表面活性剂的快速、实时检测。第四章水体中有机污染物硝基苯的检测方法研究本章以还原-偶氮光度法为基础方法,使用自我研制的水体中有机污染物快速检测仪对水中硝基苯进行测定。我们考察了方法检出限、线性范围、样品加标回收情况,并将标准曲线与传统分光光度计的标准曲线作了比较。该方法简便,灵敏度高,重现性好,并且具备现场检测的能力,适合水中硝基苯的快速、实时检测。第五章水体中有机污染物快速检测仪的研制依据分光光度法检测有机污染物的原理,通过与电化学仪器公司合作,将分光光度计微型化,设计了一种主要应用于快速检测水体中有机污染物的分光光度计。仪器的微型化以光源的微型化为基础,继而实现对其他部分的微型化。该仪器性能稳定、操作简单、便于携带。第六章新型水质分析仪的吸收池的研究本章描述了一种新型水质分析仪的吸收池。在传统1cm比色皿的表面真空蒸镀一层可使光束发生反射的金属膜,使光束在吸收池所盛的被测溶液中发生反射,在不改变样品用量和吸收池尺寸的同时增大光程长度,使吸光度的数值增大,使用这种新型的吸收池进行水质检测,可以提高检测的灵敏度、降低最低检测限。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 第一节 水中有机物污染的现状及其分析概述
• 第二节 分光光度法及其在有机污染物检测中的应用
• 第三节 分光光度计的发展现状及发光二极管光源技术
• 第四节 本论文的工作及意义
• 参考文献
• 第二章 水体中有机污染物甲醛的快速检测研究
• 1.前言
• 2.实验部分
• 2.1 试剂
• 2.2 仪器
• 2.3 实验过程
• 3.结果与讨论
• 3.1 检测原理
• 3.2 水浴加热时间的选择
• 3.3 标准曲线的线性关系及检出限
• 3.4 水样的分析及精密度实验
• 3.5 回收率试验
• 3.6 方法比较
• 3.7 有色化合物稳定性试验
• 4.结论
• 参考文献
• 第三章 水体中有机污染物阴离子洗涤剂的快速检测研究
• 1.前言
• 2.实验部分
• 2.1 试剂
• 2.2 仪器
• 2.3 实验方法
• 3.结果与讨论
• 3.1 检测原理
• 3.2 标准曲线的线性关系及检测限
• 3.3 水样的分析及精密度实验
• 3.4 回收率试验
• 3.5 方法比较
• 4.结论
• 参考文献
• 第四章 水体中有机污染物硝基苯的检测方法研究
• 1.前言
• 2.实验部分
• 2.1 试剂
• 2.2 仪器
• 2.3 实验方法
• 3.结果与讨论
• 3.1 检测原理
• 3.2 标准曲线的线性关系及检出限
• 3.3 水样的分析及精密度实验
• 3.4 回收率试验
• 3.5 方法比较
• 4.结论
• 参考文献
• 第五章 水体中有机污染物快速检测仪的研制
• 1.前言
• 2.便携式水体有机污染物快速检测仪的光源
• 3.便携式水体有机污染物快速检测仪的结构示意图及工作原理
• 4.便携式水体有机污染物快速检测仪的主要技术指标
• 5.便携式水体有机污染物快速检测仪的操作方法
• 6.便携式水体有机污染物快速检测仪的性能评估
• 7.结论
• 参考文献
• 第六章 新型水质分析仪的吸收池的研究
• 1.前言
• 2.实验部分
• 2.1 试剂及仪器
• 2.2 金属反射薄膜的制备
• 3.吸收池的结构
• 4.吸收池的工作原理
• 5.应用与讨论
• 5.1 实验原理
• 5.2 金属镀膜材料的选择
• 5.3 金属膜对光束的反射
• 5.4 应用于水中的硝基苯化合物的检测
• 5.5 应用于水中的甲醛检测
• 5.6 应用于水中的阴离子表面活性剂的检测
• 6.结论
• 参考文献
• 附录:硕士在读期间科研成果
• 致谢