電化學原理

• pH 值檢測：基于能斯特方程，利用 pH 玻璃電極和參比電極插入水樣中，水樣中的氫離子與玻璃膜表面水化層中的氫離子進行交換，在不同氫離子濃度的溶液中產生不同的電位差，通過測量電位差來計算出 pH 值。

• 溶解氧檢測：常見的有極譜法和原電池法。極譜法中，在電極上施加一定的電壓，溶解氧在陰極上發(fā)生還原反應，產生與溶解氧濃度成正比的擴散電流，通過測量電流來確定溶解氧含量。原電池法則是利用溶解氧在兩個不同金屬電極上發(fā)生氧化還原反應產生電流，電流大小與溶解氧濃度相關。

• 離子濃度檢測：離子選擇性電極法，對特定離子具有選擇性響應的電極與參比電極組成電池，當電極與水樣接觸時，在敏感膜與溶液界面處產生與水樣中特定離子活度相關的電位差，通過測量電位差來計算離子濃度，如檢測鉀離子、鈉離子、氯離子等。

光學原理

• 濁度檢測

• 散射光原理：當一束光通過水樣時，水中的懸浮顆粒會使光線向各個方向散射，散射光的強度與懸浮顆粒的數(shù)量、大小和形狀等因素有關。在一定條件下，散射光強度與濁度成正比，通過測量散射光強度來確定濁度。

• 透射光原理：測量光線透過水樣后的光強衰減程度，水中懸浮顆粒越多，光線衰減越嚴重，根據光強的減弱情況來計算濁度。

• 色度檢測：利用分光光度法，不同顏色的物質對不同波長的光有特定的吸收特性。通過測量水樣對特定波長光的吸收程度，與標準比色溶液或標準曲線進行對比，確定水樣的色度。

• 熒光法檢測：某些物質在受到特定波長的光激發(fā)后會發(fā)出熒光，熒光的強度與該物質的濃度在一定范圍內呈線性關系。例如，利用熒光法可以檢測水中的石油類物質、葉綠素等。

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化學分析原理

• 余氯檢測：通常采用比色法或電化學法。比色法是利用余氯與特定的試劑發(fā)生顯色反應，生成具有特定顏色的化合物，通過與標準比色卡或使用分光光度計測量吸光度來確定余氯含量。電化學法是基于余氯在電極表面發(fā)生氧化還原反應，產生與余氯濃度相關的電流或電位信號，從而測定余氯含量。

• 重金屬檢測

• 原子吸收光譜法：將水樣中的金屬元素原子化后，當光源發(fā)出的特征光輻射通過原子蒸氣時，基態(tài)原子對特征光產生吸收，吸收程度與樣品中該元素的含量成正比，通過測量吸光度來計算重金屬含量。

• 電感耦合等離子體質譜法（ICP - MS）：利用電感耦合等離子體將水樣中的物質離子化，然后將離子引入質譜儀，根據離子的質荷比進行分離和檢測，可同時對多種重金屬元素進行定性和定量分析。

生物傳感器原理

• 一些水質監(jiān)測系統(tǒng)利用生物傳感器來檢測特定的水質參數(shù)，如生化需氧量（BOD）傳感器。它通?；谖⑸镌诮到庥袡C物過程中產生的生物電信號或其他物理化學變化，通過與電極等換能器結合，將生物信號轉換為電信號或其他可測量的信號，從而反映水中可生物降解有機物的含量。