第34卷，第3期 2014年3月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol. 34 ,No. 3.pp717-720
March,2014
紫外光谱法检测COD中硝酸盐与温度影响的研究
毕卫红12，李建国，吴国庆12，付兴虎12，付广伟1-2 1.燕山大学信息科学与工程学院，河北秦皇岛066004
2燕山大学河北省特种光纤与光纤传感重点实验室，河北秦皇岛066004
摘要以邻苯二甲酸氢钾配制的化学需氧量标准液为实验对象，采集1～800mg·L-标准液的紫外吸收光谱，运用偏最小二乘法（PLS)建立了不同谱区的校正模型，结果表明，265～310nm谱区模型的相关性最高，误差最小：为了消除硝酸盐与温度对化学需氧量测量的影响，分别研究广不同浓度的硝酸钢钠与不司温度条件下标准液的紫外吸收光谱的变化情况，结果表明硝酸钠在208～238nm有明显的吸收，265～310nm谱区模型不受硝酸钠吸收的影响，温度的升高会导致标准液的紫外光谱吸光度的增大，通过预测分析建立了不同校正模型下的温度补偿函数，
关键词COD；紫外吸收光谱；校正模型；硝酸盐；温度
中图分类号：0657.3文献标识码：A
引言
DOI : 10, 3964 /j. issn. 1000-0593 (2014 )03-0717-04
检测带来误差；温度的变化对紫外吸收光谱会产生影响，进而影响COD的检测，对于温度变化较大水样COD的测量，建立补偿温度影响的函数十分必要。
化学需氧量（Chemical oxygen demand，COD）是指在一定条件下，水中的还原性物质被氧化分解时所消耗氧化剂的量，单位以耗氧mg·L-"表示。化学需氧量反映了水中受还原性物质污染的程度，这些物质包括有机物、亚硝酸盐、硫化物等，其中有机物是主要污染源，因此，COD可作为有机物含量的综合性指标。我国测定水质COD的标准方法包括高锰酸钾法和重铬酸钾法，但两种方法都存在着操作复杂、测定时间长、产生污染以及实时性较差的缺点，
近年来，各国学者进行了大量的研究，以致力于寻找快
速、敏感和环保的COD测定方法，其中以光谱法中的紫外吸收法1.2]居多，其基本原理是利用大部分有机物在紫外光谱区存在较强的吸收，并根据朗伯比尔定律找到样本的紫外吸光度与COD浓度的定量关系，从而实现COD的检测；相比于单一波长的处理方法，利用偏最小二乘（PLS)算法对紫外吸收光谱关键谱区或全谱处理得到的校正模型有更高的相关性和预测能力，且能尽可能多的包含不同有机物在紫外波段吸收的信息3.4]。在COD的实际检测中，紫外光谱法会受到诸多因素的影响，其中硝酸盐与温度是非常重要的两个影响因素。硝酸盐不属于还原性物质但在紫外波段仍存在较强的吸收5.6]，且无法用常规的物理方法去除，从而给COD的
收稿日期：2013-05-29，修订日期：2013-09-10
本工作通过PLS算法建立了1～800mg·L-的COD 标准液的紫外吸收光谱不同谱区的校正模型并进行了评价；通过对在COD检测中产生影响的硝酸盐与温度进行分析，找出了可排除硝酸盐干扰的模型，并建立了不同模型下的温度补偿函数，
1实验部分 1.1仪器与样品
实验所用仪器为荷兰Avantes公司紫外光源与光谱仪，德国Brand(1，5mL)数字可调精密移液器，美国Omega红外温度测量仪。实验用的样品为国家有色金属及电子材料分析测试中心提供的邻苯二甲酸氢钾溶于重蒸馏水配置的 1000mg·L-的COD标准液，以及中国标准物质信息网提
供的1000mg·L-"的硝酸钠标准液， 1.2光谱采集
1.2.1COD标准液光谱
采集浓度为1，5，10，15，20，40，60**，800mg·L-1 的44份COD标准液样本的紫外吸收光谱，如图1所示，光谱范围为200～310nm，分辨率为0.6nm，积分时间为3
基金项目：国家自然科学基金项目（61077067）)，教育部高等学校科技创新工程重大项目培育基金项目（708025)和河北省科学技术研究与发
展计划项目(12276715D)资助
作者简介：毕卫红，女，1960年生，燕山大学信息科学与工程学院教授
e-mail : whbi@ ysu. edu, en.