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蔚海光學儀器(上海)有限...

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我們的水有多干凈?

閱讀:1719      發布時間:2022-5-24
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水是生命之源,我們的生活生產都離不開水。然而,光有水是不夠的,地球上淡水(可飲用水)資源只占3%不到。今天,我們測量了各種飲用水和地表水樣本的光譜,來看看來自不同品牌/地區的可飲用水樣品有何光譜差異。


瓶裝水和自來水樣品

在發達國家與地區,無論是當地市政供水提供的飲用水,還是瓶裝水制造商,都受嚴格監管。我們很好奇這兩種水是否有一些光譜差異,因此使用海洋HDX光譜儀進行測量。

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海洋光學HDX光譜儀


我們從美國東南部一家雜貨店的幾個瓶裝水樣本開始測試。

首先是:泉水。據美國食品和藥物管理局的說法,泉水“來自地下水層,水從中自然流向地球表面"。這些泉水樣品的組成似乎有所不同,具體取決于它們來自哪個工廠或公司(圖1)。


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圖 1.雜貨店品牌泉水


接下來,我們測量了用于飲料或制備食物的飲用水。來自同一家雜貨店的飲用水樣本顯示出比泉水更多的紫外光譜活性(圖 2),這表明可能存在更多溶解的固體有機物。


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圖 2.雜貨店品牌飲用水


為進行比較,我們還測試了當地的自來水樣本。它具有比瓶裝水更弱的紫外峰,但在240-290nm處顯示出更多的活性(圖3)。這可能是由于其增加了氟化物等水處理方法,以及輸送水管道中的痕量污染物。


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圖 3.市政(自來)水,佛羅里達州圣彼得堡


為完善我們對受監管水源的調查,我們測量了一個市面上比較昂貴的瓶裝水品牌Fiji的樣本。雖然這種水的售價大約是雜貨店品牌的6倍,但我們測試的Fiji瓶裝水具有與雜貨店品牌泉水樣品非常相似的光譜特性(圖4)。

根據資料,頂級瓶裝水品牌的年銷售額達數十億美元,消費者似乎并不介意額外的費用。


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圖 4.瓶裝水Fiji

融雪,地面雪和湖泊水樣

為更好了解欠發達國家(或地區)的水質,我們還測試了來自美國兩個不同地區的地表水,這兩個地區截然不同。

在太平洋西北地區,我們測試了在華盛頓州斯波坎山附近收集的融雪(圖5)和地面積雪(圖6)。


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圖5. 融雪,斯波坎山,華盛頓州


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圖6. 地面積雪,斯波坎山,華盛頓州


斯波坎山海拔近6,000英尺,平均每年降雪約163英寸(413厘米),距離斯波坎約35英里,斯波坎是一個人口約220,000的城市。有趣的是,斯波坎山的水樣在光譜上與雜貨店的泉水和飲用水樣本非常相似。


結論

光譜法測水質靠物質的特征光譜研究其組成、結構及存在狀態。光譜分析法具有方便快捷,靈敏準確的特點,因此成為當今廣泛使用的分析方法之一。

海洋光學光纖光譜儀體積小巧、易于集成、自動化生產工藝確保了儀器間的一致性,非常適合集成于各大水質監測系統中。






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