第32卷，第5期 2012年5月
谐学光
与光谱
析
分
Spectroscopy and Spectral Analysis
近红外散射法测定水中矿物油含量研究
赵友全12，邹瑞杰"，陈玉榜”，房彦军* 1.重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室，重庆400044 2.天津大学精密仅器与光电子工程学院，天准
300072
3.厦门景案仪器有限公司，福建厦门361005 4.军事医学科学院，天律300054
Vol. 32,No. 5.pp1213-1216
May,2012
摘要海洋矿物油污染事故的危害评估和责任追究，要求实时、在线的水中油类含量检测、监测数据依据。在总结各种水中油检测技术基础上，提出了一种基于Mie散射原理的油污染快速检测方法。采用激光粒度仪测定了柴油、原油的油滴粒径分布；利用分布散射光检测技术对柴油、原油水游液进行实验，分别测定了0～30mg·L-1油水样本，其线性系数均可达产>0.99，此方法可为水中微量矿物油的在线监测提供一种新设备。
关错调Mie散射时：矿物油含量：在线监测：线阵CMOS
中图分类号：X85
引言
文献标识码：A
DOI; 10, 3964/j. issn, 1000-0593(2012)05-1213-04
减，对无特征吸收波长的情况，矿物油微粒对光的吸收极其微弱；本工作力求降低微粒对光的吸收，基于经典射原
矿物油对水体的污染，严重地危害着水体生态平衡和人类自身健康(")。近年来，由于陆地和海底石油开采规模不断扩大，石油开采、运输造成的原油滑温，如美国墨西哥湾深水地平线平台爆炸、大连输油管道煤炸、潮海康原油钻井平台漏油等，无不引发社会的广泛关注("，在事故处理过程中，也旱露出了漏油事故监测技术的不足。如何实现水中矿物油的现场实时、在线、连续监测，是我国乃至世界上急需面对的一个技术难题。
在矿物油含量检测领域，已有多种检测方法如非色散红外吸收法、紫外分光光度法、光反射法、紫外荧光法、消光法等{+1)。但任何一种方法都既有所长却无法完全满足水中矿物油的现场实时、在线、连续监测要求(，本工作将Mie 散射原理引人水中矿物油含量检测领域，为水中矿物油含量的实时、在线、连续检测做了一种新的尝试。
1
检测原理
矿物油以油滴形式存在于水中，形成为乳浊减，当光束
穿过乳浊液时，光束光强会因为微粒的散射、吸收作用面衰收稿日期：2011-10-27，修订日期：2012-01-05
理一Mie散射，从光收射空间分布这一角度为矿物油含量测量提供新的方法，
根据Mie散射理论，当波长为入，强度为I。的平行光人射到一个微较半径为R的各项同性的球形微粒上时，空间某点的敢射光强可写为
la
(+()
I(P)
82R
(1)
式中r为点P距散射微粒的距离，0为散射角。i(の)和iz(の) 称为敏射强度函数，分别表示平行与乘直于收射面的强度分量，两分量均是折射率m、无因次参基微粒粒径参数。及放射角9的两数。
αtsm)d/a(2)
式中入是人射光在真空中的波长，d为球形微粒的直径，m 是微粒周明分收介质的折射率1013]
对干不相干的单散射，空间中某点的散射光的强度是游液中各微较的胶射光强度的叠加(10)，这为微粒浓度的测量提供厂依据。
由式(1)和式(2)可知，微较乳浊减的败射光空间分布与微粒粒径的无因次参量。、微粒材质的折射率m、人射角3有关，将新射率留这一参数周定，以研究对于不同的颗粒尺寸
高金项目：国家自热科学基金项日（11074134)，重庆大学访问学者基金项目，天津市科技支撑计划项目（10ZCKFSH02200）和国家重大科学
仪器项目（2011YQ15004008）资助
作奢第介：赵友全，1970年生，天律大学精密仪器与光电子工程学院副教投
万方数据
e-mail; zhaoyouquan@tju, edu cn