前言
分光光度法作為一項分析技術，目前已在分析化學的各個領域得到了廣泛的應用。特別是在環境監測中應用尤其廣泛，解決許多環境污染中不能直接測量分析的物質，它快速、靈敏而且準確。
分光光度法的介紹及測定原理[1]
分光光度法是通過測定被測物質在特定波長處或一定波長范圍內光的吸光度或發光強度，對該物質進行定性和定量分析的方法。
在分光光度計中，將不同波長的光連續地照射到一定濃度的樣品溶液時，便可得到與不同波長相對應的吸收強度。如以波長（λ）為橫坐標，吸收強度（A）為縱坐標，就可繪出該物質的吸收光譜曲線。利用該曲線進行物質定性、定量的分析方法，稱為分光光度法，也稱為吸收光譜法。用紫外光源測定無色物質的方法，稱為紫外分光光度法；用可見光光源測定有色物質的方法，稱為可見光光度法。它們與比色法一樣，都以Beer-Lambert定律為基礎。 上述的紫外光區與可見光區是常用的。但分光光度法的應用光區包括紫外光區，可見光區，紅外光區。波長范圍200～400nm是紫外光區，400～760nm是可見光區，2.5～25μm(按波數計為100000px<-1>～10000px<-1>)是紅外光區。
當一束強度為I0的單色光垂直照射某物質的溶液后,由于一部分光被體系吸收,因此透射光的強度降至I,則溶液的透光率T為:
根據朗伯(Lambert)-比爾(Beer)定律:
A=abc
式中A為吸光度，b為溶液層厚度（cm），c為溶液的濃度（g/dm^3)， a為吸光系數。其中吸光系數 與溶液的本性、溫度以及波長等因素有關。溶液中其他組分（如溶劑等）對光的吸收可用空白液扣除。
由上式可知，當固定溶液層厚度l和吸光系數a時，吸光度A與溶液的濃度成線性關系。在定量分析時，首先需要測定溶液對不同波長光的吸收情況（吸收光譜），從中確定最大吸收波長 ，然后以此波長 的光為光源，測定一系列已知濃度c溶液的吸光度A，作出A~c工作曲線。在分析未知溶液時，根據測量的吸光度A，查工作曲線即可確定出相應的濃度。這便是分光光度法測量濃度的基本原理。
分光光度法測鉛[2]
雙硫腙比色法是目前微量鉛( ò) 含量測定最常用的分析方法之一, 其原理是在弱堿性條件下,雙硫腙與鉛離子形成易溶于氯仿、四氯化碳等有機物溶劑的有色絡合物, 此絡合物在 530 nm 波長處有最大吸收, 且吸光度值與鉛( ò) 濃度在一定范圍內符合朗伯比爾定律。雙硫腙比色法的優點在于對儀器設備要求簡單, 只需分光光度計即可。
分光光度法測鉻[3]
二苯碳酰二肼分光光度法( 簡稱 DPC 法) 測定廢水中鉻G , 由于其方法靈敏度較高, 選擇性較好, 目前被環境檢測部門廣泛采用。其原理是在酸性溶液中, 鉻 G 與二苯碳酰二肼作用生成紫紅色絡合物, 在最大吸收波長 540 nm 處絡合物吸光度值與鉻 G濃度符合比耳定律。方法操作簡單、抗干擾性強, 在此波長條件下, 只有 Hg2+對顯色反應有干擾。但在實際應用中需配制硫酸、磷酸和顯色劑 3 種溶液, 且試劑穩定性較差, 造成方法尚不夠簡便、快捷。為此, 通常采取在 DPC溶液中加入 EDT A、尿素、磷酸等措施來增加體系的穩定性; 通過減少顯色體系體積、調整顯色液酸度、改變試劑加入順序等措施來達到降低檢出
限的目的。[2]
分光光度法在環境監測中的應用[4]
有機污染物的測定
1) 綜合性指標測定。我國水體中有機污染物( 主要的耗氧污染物) 超標情況十分嚴重。由于水中有機物的成分十分復雜, 在現有技術裝備和財力的條件下, 很難定量分析各種有機物的含量。因此, 作為反映水體受耗氧污染物污染程度的綜合性指標 COD的測定, 仍將是水環境監測的重要方法。COD 測定的國標方法是利用過量 K2CrO7 氧化有機物, 回流兩小時后回滴剩余的 K2CrO7, 根據回滴溶液用量計算水樣的COD。這種方法耗時較長。采用快速消解分光光度法測定 COD, 解決了國標方法中耗時長, 操作繁瑣等問題, 目前已廣泛用于科研及在線水質監測。
2) 類別性指標測定。除了采用綜合性指標 COD 來評價水體受有機物污染的程度, 有時還需測定具體類別有機物的含量, 如揮發酚類、石油類、硝基苯類、苯胺類等。
水體富營養化指標的測定
氮和磷是生物生長必需元素, 但水體中的氮和磷含量太高, 會使水體因富營養化, 最終導致水質惡化,因此這兩個指標是水體水質分析中的必測指標。人們關注水體中的氮的形式有氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮、有機氮和總氮。而磷的形式有總磷、可溶性正磷酸鹽和可溶性總磷酸鹽, 這些磷的形式都可以通過預處理方法后轉變成正磷酸鹽, 然后采用分光光度法測定。
重金屬指標的測定
在環境污染方面重金屬主要是指汞、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷等生物毒性顯著的重元素, 其在人體中累積達到一定程度, 會造成慢性中毒。因此在我國的地表水環境質量標準( GB 3838) 2002) 、生活飲用水衛生標準( GB5749) 85) 、污水綜合排放標準( GB 8978) 1996) 都有具體的重金屬檢測項目和含量限定值。這些重金屬含量都可以采用分光光度進行測定。
空氣中氣態污染物含量的測定
空氣污染物按其存在狀態分為氣溶膠和氣態污染物。根據我國城市的空氣污染狀況, 考慮二氧化硫、二氧化氮和可吸入顆粒物三項指標, 通過布點采樣監測, 再結合空氣污染指數( API) 計算, 可給出該城市的空氣質量等級。但僅依靠這三項指標計算的空氣污染指數, 對于特大型城市及城市群來說, 已經不適應公眾的環境健康要求, 鑒此, 國家環保部在 2009 年 3 月, 增訂了臭氧指標。在空氣污染指數計算體系中, 除顆粒物指標采用重量法外, 其他的氣態污染物指標均可用 UV- VIS 分光光度法測定。
參考文獻：
[1]百度百科.分光光度法.
[2]何家洪,徐強,宋仲容.分光光度法測定鉛(Ⅱ)的研究進展.
[3]何家洪,高志強,蔣歡,宋仲容.分光光度法測定鉻 G的研究進展.
[4]陳梅芹,吳景雄.UV- VIS 分光光度法在環境監測上的應用及測定方法的選擇.