环境监测和生化分析中光谱分析的运用

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环境监测和生化分析中光谱分析的运用

摘要：　随着科学技术的不断进步和发展，光谱分析技术有了长足发展。人们发现光谱

分析可以依据物质自身光谱特征测定其化学组分和含量，显着特点是在测定的过程中具有高灵

敏度和较快的测定速度，近年来逐步应用于环境和生物化学分析中。通过阐述光谱分析的概

念、原理、优缺点以及光谱分析在环境及生物化学分析中的具体应用，以期为相关研究提供参

考。

  Abstract：　 With　the　continuous　progress　and　development　of　science　and　technology,　

spectroscopic　analysis　techniques　have　been　developed　significantly.　It　has　been　found　that　

spectroscopic　analysis　can　determine　the　chemical　components　and　contents　of　substances　based　on　

their　own　spectral　characteristics,　which　is　significantly　characterized　by　high　sensitivity　and　fast　

determination　speed　in　the　process　of　determination,　and　has　been　gradually　applied　to　environmental　

and　biochemical　analysis　in　recent　years.　The　concepts,　principles,　advantages　and　disadvantages　of　

spectroscopic　analysis,　as　well　as　the　specific　applications　of　spectroscopic　analysis　in　environmental　

and　biochemical　analyses,　are　described　in　order　to　provide　references　for　related　researches.

  Keyword：　 spectroscopic　analysis;　environment;　biochemistry;　analysis;

　 0、引言

　　随着人类社会的不断发展和进步，带来了环境问题，土壤以及水体中的重金属、空气中的

氮氧化物以及大颗粒物质、固体液体废弃物等具有极大的危害性[1]。同时土壤、大气中的部分

元素进入人体，会造成一定的危害，这就需要借助光谱分析快速检测、分析以及评估。目前在

环境监测中一般应用原子荧光光谱技术[2]，该技术是光谱分析重要的组成部分，是测定水质、

土壤和水系沉淀物中砷、汞、铅等元素的国家标准。同时光谱分析技术同样应用于生物化学分

析中，快速便捷地检测相关成分。

　 1 、光谱分析的概念及原理

  1.1 、光谱分析的概念及分类

　　光谱分析指的是依据物质自身光谱特征测定其化学组分和含量的方法，显着特点是在测定

的过程中具有高灵敏度和较快的测定速度。化学发展史上如：铯、氦等元素都是通过光谱分析

测定发现的。光谱分析按照分析原理可以分为发射和吸收光谱分析；依据其被监测目标的形

态，可分为原子光分析、光谱分析和分子光谱分析。当被监测目标为原子结构时，光谱监测称

为原子光谱；监测目标为分子结构时，光谱分析称为分子光谱。

　 1.2 、光谱分析法的内涵及原理

　　光谱分析法(spectral　analysis 或spectrum　analysis)指的是依据不同结构的物质具有不同的光

谱特征的原理，通过监测不同物质特殊的光谱测定其化学组分或是结构的方法[3]。其监测过程

可分为：(1)监测能源提供监测动能；(2)发射源提供的能量激发被监测物质，与被监测物质发

生相关作用；(3)被监测物质能量的监测和接受。

　　发射光谱分析是根据被测原子或分子在激发状态下发射的特征光谱的强度计算其含量。吸

收光谱是根据待测元素的特征光谱，通过样品蒸汽中待测元素的基态原子吸收被测元素的光谱

后被减弱的强度计算其含量。它符合郎珀-比尔定律：

　　式中：I为透射光强度；Io 为发射光强度；T为透射比；L为光通过原子化器光程。由于 L

是不变值，所以 A=KC。物理原理为：原子的构成为原子核和围绕原子核运动的电子组成，核

外电子依据能量高低分布在不同的能级轨道，单个原子核具有多个能级状态。能级最低的状态

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摘要：

环境监测和生化分析中光谱分析的运用摘要：　随着科学技术的不断进步和发展，光谱分析技术有了长足发展。人们发现光谱分析可以依据物质自身光谱特征测定其化学组分和含量，显着特点是在测定的过程中具有高灵敏度和较快的测定速度，近年来逐步应用于环境和生物化学分析中。通过阐述光谱分析的概念、原理、优缺点以及光谱分析在环境及生物化学分析中的具体应用，以期为相关研究提供参考。 Abstract：　With　the　continuous　progress　and　development　of　science　and　technology,　spectroscopic　analysis　techniques...

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