拉曼光谱在水质分析中的应用进展.docx

拉曼光谱在水质分析中的应用进展【摘要】随着全球对环境治理问题重视程度的不断加深有关环境治理的各项技术手段也逐步浮出水面将拉曼光谱理论应用于水质分析中能够起到快速测定水质污染成分的作用为更好地检测水质与改善水质环境带来强有力的技术支撑。本文就拉曼光谱及其在水质分析中的实际应用进行阐释并从长期以来的研究资料与实践经验中总结水质分析中应用拉曼光谱的优势及其进展状况同时探索其未来的发展前景以期为水质分析领域研究及实践提供有益的借鉴。【关键词】拉曼光谱水质分析应用进展现阶段在世界范围内近乎有一半以上的饮用水源不合乎引用标准据统计至少有大约十二亿的人口没有办法得到干净的饮用水同时始终存在缺乏对安全的引用水进行卫生检验管理的问题这对于世界人口的引用水需求的满足造成障碍[1]。从既往的研究资料中可以看到水污染的问题极为严峻人类所发生的疾病近八成以上的诱因都是由于引水不合格。由此可见水质分析研究以及环境保护等问题较为严峻采取有效的水质分析策略及处理方案来解决水质问题已然迫在眉睫。其中将拉曼光谱理论应用于水质分析领域具备一定的科学性。1拉曼光谱理论研究及其实效性分析近年来随着工业生产等领域的快速发展全球范围内的环境污染问题较为严峻针对环境治理技术的研究项目也颇多。在各类型的理论研究成果中拉曼光谱理论是应用于水质分析领域中成效较好的一种基础理论该理论属于光学研究范畴。1.1浅析拉曼光谱理论拉曼光谱是一种散射光谱。早在最初的理论发展阶段拉曼光谱分析理论的形成是建立在印度科学家拉曼所发现的拉曼散射效应的基础上而来的该理论主要针对与入射光频率不同的散射光谱进行分析等相关方面进而得出分子振动、转动的信息并将其应用于分子机构研究的过程中[2]。从实践经验来看拉曼光谱分析理论作为分析水体中物质含量的技术分析理论其效果极佳。1.2拉曼光谱理论的实效性分析水是孕育大部分生物的物质如若地球上的水质环境良好则生态环境定会十分健康。将拉曼光谱理论应用于检测高浓度有机废水、检测水质中生物污染物等项目中较为可行水质分析研究是拉曼光谱理论分析的重点实践领域。长期以来由于现代工业生产过程会产生大量的废水、废气等物质通过基于拉曼光谱理论的水质分析以后能够对水污染治理起到一定的指导性作用有益于自然生态环境的平衡以及人们的用水安全[3]。2拉曼光谱在水质分析过程中的实践机理研究2.1剖析拉曼光谱在水质分析过程中的机理通过研究拉曼光谱理论的基础内容及其分析方法能够了解到该方法是利用物质分子对入射光所产生的频率发生较大变化的散射现象来判别物质含量等的一种技术方法。在实践操作的过程中拉曼光谱分析法所依托的测量装置主要有：“拉曼光谱仪”设备、“原位电化学拉曼池”这两个核心部分。前者是由“激光源”、“收集系统”、“分光系统”以及“检测系统”所构成的其中“激光源”通常采用的是能量较为集中且“功率密度”较高的激光“收集系统”则是由透镜组所构成；相对而言“原位电化学拉曼池”这部分的装置构成内容较为简单一般是由工作电极、辅助电极、参比电极与通气装置所组成[4]。在实际操作过程中为了避免仪器设备被具备腐蚀性的溶液或是气体所腐蚀“原位电化学拉曼池”则需要具备光学窗口的密封体系进而保证物质在检测的过程中不对仪器设备造成破坏。2.2拉曼光谱在水质分析中所起到的重要作用通过对以往文献资料的研究可知若想要治理水质环境当中的有毒、有害、难降解污染物质就必须了解具体的污染物性质。尽管我国当前的环境污染减量化处理技术手段有所升级且多领域的实践反馈较为良好但在实际进行环境污染减量化管理的过程中还需做好相关的筹划以及技术辅助措施等[5]。相对于其它技术检测手段而言拉曼光谱分析方法在水质分析中的作用越来越明显因为人类社会在不断地发展变化中诸多经验的累积才使得人类对各类型的理论知识的研究更为深入也就挖掘到拉曼光谱在水质分析中所起到的作用是其它分析方法所不能替代的。实质上在常规拉曼光谱分析的基础上逐步发展起来的分析方法有很多其中包括有常规共振拉曼光谱、表面增强拉曼光谱等等这些分析方法的演进都是建立在拉曼光谱理论之上而来的这些技术的涌现为水质分析系统当中的定性测量与定量测量起到了极强地辅助作用。3拉曼光谱在水质分析中的应用进展研究综述3.1拉曼光谱在水质分析中的具体方法分析从翻阅既往研究资料中可知拉曼光谱应用于水质分析的可行性与优越性都较强该分析方法的演进发展经历了较长的一段时间目前该技术方法的实践已经区域成熟。如若将拉曼光谱在水质分析中的方法进行细分可以探知到几种较为常见的方法其中包括：“富集方法”、“容量分析法”、“分光光度法”以及