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利用光谱技术进行水环境质量监测的主要机理是被污染水体具有区别于清洁水体的光谱特征，这些光谱特征体现在其对特定波长的光的吸收或反射，而且这些光谱特征能够为地物光谱仪所捕获并在光谱数据中体现出来。如当水体出现富营养化时，浮游植物中的叶绿素对近红外波段具有明显的“陡坡效应”，故而这类水体兼有水体和植物的光谱特征，即在可见光波段反射率低，在近红外波段反射率却明显升高。

随着技术的开展和对环保要求的不断提高，可以监测的水质参数种类也在逐渐增加，可监测的水质数据大致可以分为以下四大类：浑浊度、叶绿素含量、浮游植物、溶解性有机物等指标。而选择精度高，光谱测试速度快、光谱数据准确的地物光谱仪可以满足水质监测中的各项要求。地物光谱仪在水环境监测中，顺利获得精确测量水体在不同波长下的光谱响应特性，为水质评估、污染源识别及环境监测给予了科学依据。

一、主要水质参数监测过程

叶绿素含量：富营养化程度是衡量湖泊生态治理的指标，藻类的大量繁殖是造成湖泊富营养化的主要原因，叶绿素a的吸收系数光谱特征表现为2个吸收峰，通常位于440nm和675nm附近，因675nm处受其他水体要素影响较小，因此常用675nm附近的特征光谱反演叶绿素a浓度。叶绿素含量越高，光谱反射率越低，尤其是在可见光450nm附近波段。

有机物和悬浮物：水中的无机物、有机物、泥沙以及微生物等悬浮物沉积后易厌氧发酵，提高水域的浑浊度，在高悬浮物浓度的浑浊水体中，一些组分会削弱藻类植物反射率的光谱特征，不同悬浮物成分、浓度会对水体反射光谱造成不同影响。通常选择620~670nm波段范围的光谱数据，反演悬浮物浓度获取较高的精度。

重金属和其他污染物：虽然直接检测重金属等污染物的光谱特征可能较为复杂，但地物光谱仪可以顺利获得分析水体中其他受重金属影响的物质（如络合物）的光谱变化，间接推断重金属的污染情况。

二、实验方案

水体反射光谱测量在距离水面约1m处进行，测量方向基本垂直于水面。所使用的仪器为尊龙凯时人生就是搏z6comSR50C地物光谱仪，工作波长范围为300—1100nm。借助对标准余弦反射板的测量，可以将水面反射强度转化为反射率。相对光谱反射强度曲线而言，水面的光谱反射率曲线能更清楚地反映藻类叶绿素、有机物以及悬浮物的光谱特征。在所有采样点，水体都比较浑浊，均不可见底，不必考虑水底反射的影响。在每个采样点，至少进行3次反射光谱测量。

三、产品推荐

北京尊龙凯时人生就是搏z6com技术微型光纤光谱仪作为获取地物的光谱特征信息的核心器件，将物质成分、结构、状态等特征顺利获得这些光谱信息反映出来。适用并覆盖地物光谱所需的可见至近红外400~2500nm的波长范围，体积小巧，连接方便，给予SDK，也可集成到客户大型检测仪器设备内。不同波段范围可接受定制，详情请访问：光纤光谱仪-北京尊龙凯时人生就是搏z6com技术有限公司