隨著和公眾對水環(huán)境保護和飲用水全的高度重視,以及逐年增加的巨額環(huán)保資金,特別是在具有中國特色的“自動監(jiān)測為主,手動監(jiān)測為輔的監(jiān)測模式”的環(huán)境監(jiān)測技術(shù)路線的框架下,中國已經(jīng)逐漸發(fā)展成為了在線水質(zhì)分析儀器全球最大的地表水水質(zhì)自動監(jiān)測和廢水污染源排放自動監(jiān)測領(lǐng)域的單一市場。國環(huán)境保護于2001年6月4號發(fā)布并同日實施了HBC 6-2001《環(huán)保產(chǎn)品認(rèn)定技術(shù)要求 學(xué)需氧量(CODCr)水質(zhì)在線自動監(jiān)測儀》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),這是中國第一部用于廢水污染源排放自動監(jiān)測的在線水質(zhì)分析儀器標(biāo)準(zhǔn),在接下來的幾年中,各個相關(guān)還陸續(xù)發(fā)布了多部在線水質(zhì)分析儀器的國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布實施,加上在線水質(zhì)分析儀器在實際水質(zhì)監(jiān)測中的成功應(yīng)用,有力地推動了中國水質(zhì)在線分析儀器市場的發(fā)展和技術(shù)的進步。
一直以來,在線水質(zhì)分析儀器技術(shù)都是沿著在線分析儀器研發(fā)制造技術(shù)和在線水質(zhì)分析儀器應(yīng)用技術(shù)兩個方面同時發(fā)展的。根據(jù)ISO標(biāo)準(zhǔn)的定義,有兩種形式的在線水質(zhì)分析儀器:在線分析傳感器和比較復(fù)雜的自動分析設(shè)備或者裝置。第一的在線水質(zhì)分析儀器常常是以在線分析傳感器+顯示控制器的形式出現(xiàn)的,儀器通常結(jié)構(gòu)都比較簡單,通過傳感器直接和被測水樣接觸獲得水質(zhì)指標(biāo)的數(shù)據(jù)。最初可以測量的水質(zhì)指標(biāo),主要是一些簡單的物理指標(biāo)和成分指標(biāo),如水溫、電導(dǎo)率、PH、ORP、溶解氧等;接著是濁度、懸浮物濃度等光學(xué)原理的傳感器;隨著電學(xué)分析技術(shù)的發(fā)展,氟離子、銨離子、硝等多種離子選擇電極法原理的在線水質(zhì)分析傳感器也開始進入市場。由于傳感器和水樣直接接觸,無法像實驗室人工分析時進行樣品預(yù)處理及去除樣品中干擾物質(zhì),在面對水質(zhì)復(fù)雜的水樣(高溫、高壓、含油、硫物、重金屬、懸浮物、高度、腐蝕性氣體等各種雜質(zhì))時的適用性受到很大局限,最初的測量對象主要是地表水、飲用水、市政污水以及工業(yè)純水等水質(zhì)情況較為簡單的水體。
光學(xué)分析法(optical analysis),是以物質(zhì)發(fā)射或吸收電磁輻射以及物質(zhì)與電磁輻射相互作用(發(fā)光、吸收、散射、光電子發(fā)射等)來對待測樣品進行分析的方法??梢苑譃楣庾V法和非光譜法兩大類。非光譜分析法,是基于物質(zhì)引起輻射的方向或物理性質(zhì)的改變,檢測被測物質(zhì)的某種物理光學(xué)性質(zhì),進行定量、定性分析的方法,非光譜分析法不考慮物質(zhì)內(nèi)部能量的變,包括了折射法、散射光法等。光譜分析法,是以光輻射能與物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)之間的內(nèi)在聯(lián)系或者以光譜或波譜的測量為基礎(chǔ),利用物質(zhì)的光譜特征,進行定性、定量及結(jié)構(gòu)分析的方法。按物質(zhì)能級躍遷的方式,光譜分析法又分為三種基本類型:發(fā)光光譜法(包括分子熒光分析法、X射線熒光分析法等)、吸收光譜法(包括紫外可見分光光度法、紅外分光光度法等)以及散射光譜法(如最近比較熱門的拉曼散射光譜法)。