一種基于三維熒光光譜的水中溶解性有機物的分析方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種基于三維熒光光譜的水中溶解性有機物的分析方法，屬于水體污染物探測技術領域。
【背景技術】
[0002]近年來我國水環境污染問題情況日益嚴重，其引發的水華問題頻發，藻類生長代謝過程釋放的各類衍生物對水生生態系統及原水處理工藝性能造成影響。為此，分析環境水體、廢水處理系統中溶解性有機污染物(D0M)的組成、性質和來源，對水環境安全及水污染控制具有重要意義。而目前通過檢測水中水中溶解性有機物的分析方法主要通過化學，物理和生物等方法，這些方法由于檢測不及時或者破換水體原有的成分導致檢測結果不準確。
[0003]利用三維熒光光譜對水體的檢測是一種快速、實時和在線的檢測方法，然而，污染物的復雜組成及其成分隨時間和空間的變化將引起熒光光譜的改變，從背景光譜中正確的提取污染物的熒光光譜和快速準確的分析變得更加重要。
【發明內容】
[0004]本發明主要解決的技術問題:針對通過化學，物理和生物等方法，這些方法由于存在檢測不及時或者破換水體原有的成分導致檢測結果不準確的問題，提供了一種基于三維熒光光譜的水中溶解性有機物的分析方法，本發明利用建立的三維熒光光譜數據對水體分析。本發明具有靈敏度高、操作簡便、檢測快速、試劑消耗量少和不破壞樣品等優點。
[0005]為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案:
[0006](1)首先建立光譜特征數據庫，類蛋白熒光(Ex為260?290nm，Em300?350nm)，I (Ex/Em = 340 ?350/370nm)，II (Ex/Em = 230 ?285/357 ?360nm)，色氨酸類為(Ex/Em=225 ?240/340 ?385nm)，酪氨(Ex/Em = 220 ?240/305 ?325nm)，類腐植酸熒光 I (Ex為 338 ?420nm，Em 為 420 ?500nm)，II (Ex 為 290 ?300nm，Em 為 350 ?450nm)，III (Ex為 220 ?260nm，Em 為 360 ?430nm)；
[0007](2)使用自動取樣裝置進行自動取樣，然后將所得的水樣通過預處理系統，對水樣進行過濾，pH調節及溫度調控，待調節完成后，將其進行三維熒光光譜的測定并將數據導出，按發射波長每一相同間隔選取數據；測定時激發波長為200?500nm，發射波長200?400nm，激發波長間隔為12nm，發射波長間隔為2nm，掃描速度為1250nm/min ；
[0008](3)將獲得的三維熒光光譜矩陣數據減去同測定條件下空白樣品的光譜測定數據，然后利用數據處理軟件將譜圖數據處理成等高線譜圖，以確定水中溶解性有機物的樣品溶液物質的種類；
[0009](4)將上述測定的溶液物質的種類的相關數據傳送至水質數據傳感系統后，將所得的數據再次傳入數據分析器中，得到的水中溶解性有機物總體濃度，并檢測分析出是否符合國家水質檢測標準。
[0010]本發明的有益效果:
[0011](1)靈敏度高、操作簡便、檢測快速；
[0012](2)試劑消耗量少和不破壞樣品等優點。
【具體實施方式】
[0013]首先建立光譜特征數據庫，類蛋白熒光(Ex為260?290nm，Em300?350nm)，I (Ex/Em = 340 ?350/370nm)，II (Ex/Em = 230 ?285/357 ?360nm)，色氨酸類為(Ex/Em = 225 ?240/340 ?385nm)，酪氨(Ex/Em = 220 ?240/305 ?325nm)，類腐植酸熒光I (Ex 為 338 ?420nm，Em 為 420 ?500nm)，II (Ex 為 290 ?300nm，Em 為 350 ?450nm)，III (Ex為220?260nm，Em為360?430nm);使用自動取樣裝置進行自動取樣，然后將所得的水樣通過預處理系統，對水樣進行過濾，pH調節及溫度調控，待調節完成后，將其進行三維熒光光譜的測定并將數據導出，按發射波長每一相同間隔選取數據；測定時激發波長為200?500nm，發射波長200?400nm，激發波長間隔為12nm，發射波長間隔為2nm，掃描速度1250nm/min ;將獲得的三維熒光光譜矩陣數據減去同測定條件下空白樣品的光譜測定數據，然后利用數據處理軟件將譜圖數據處理成等高線譜圖，以確定水中溶解性有機物的樣品溶液物質的種類；將上述測定的溶液物質的種類的相關數據傳送至水質數據傳感系統后，將所得的數據再次傳入數據分析器中，得到的水中溶解性有機物總體濃度，并檢測分析出是否符合國家水質檢測標準。
[0014]實例1
[0015]首先建立光譜特征數據庫，類蛋白熒光(Ex為260?290nm，Em300?350nm)，I (Ex/Em = 340 ?350/370nm)，II (Ex/Em = 230 ?285/357 ?360nm)，色氨酸類為(Ex/Em=225 ?240/340 ?385nm)，酪氨(Ex/Em = 220 ?240/305 ?325nm)，類腐植酸熒光 I (Ex為 338 ?420nm，Em 為 420 ?500nm)，II (Ex 為 290 ?300nm，Em 為 350 ?450nm)，III (Ex為220?260nm，Em為360?430nm);使用自動取樣裝置進行自動取樣，然后將所得的水樣通過預處理系統，對水樣進行過濾，pH調節及溫度調控，待調節完成后，將其進行三維熒光光譜的測定并將數據導出，按發射波長每一相同間隔選取數據；測定時激發波長為250nm，發射波長300nm，激發波長間隔為12nm，發射波長間隔為2nm，掃描速度1250nm/min ;將獲得的三維熒光光譜矩陣數據減去同測定條件下空白樣品的光譜測定數據，然后利用數據處理軟件將譜圖數據處理成等高線譜圖，以確定水中溶解性有機物的樣品溶液物質的種類；將上述測定的溶液物質的種類的相關數據傳送至水質數據傳感系統后，將所得的數據再次傳入數據分析器中，得到的水中溶解性有機物總體濃度，并檢測分析出是否符合國家水質檢測標準。三維熒光光譜技術具有靈敏度高、操作簡便、檢測快速、試劑消耗量少和不破壞樣品等優點。
[0016]實例2
[0017]首先建立光譜特征數據庫，類蛋白熒光(Ex為260?290nm，Em300?350nm)，I (Ex/Em = 340 ?350/370nm)，II (Ex/Em = 230 ?285/357 ?360nm)，色氨酸類為(Ex/Em=225 ?240/340 ?385nm)，酪氨(Ex/Em = 220 ?240/305 ?325nm)，類腐植酸熒光 I (Ex為 338 ?420nm，Em 為 420 ?500nm)，II (Ex 為 290 ?300nm，Em 為 350 ?450nm)，III (Ex為220?260nm，Em為360?430nm);使用自動取樣裝置進行自動取樣，然后將所得的水樣通過預處理系統，對水樣進行過濾，pH調節及溫度調控，待調節完成后，將其進行三維熒光光譜的測定并將數據導出，按發射波長每一相同間隔選取數據；測定時激發波長為200nm，發射波長300nm，激發波長間隔為12nm，發射波長間隔為2nm，掃描速度1250nm/min ;將獲得的三維熒光光譜矩陣數據減去同測定條件下空白樣品的光譜測定數據，然后利用數據處理軟件將譜圖數據處理成等高線譜圖，以確定水中溶解性有機物的樣品溶液物質的種類；將上述測定的溶液物質的種類的相關數據傳送至水質數據傳感系統后，將所得的數據再次傳入數據分析器中，得到的水中溶解性有機物總體濃度，并檢測分析出是否符合國家水質檢測標準。三維熒光光譜技術具有靈敏度高、操作簡便、檢測快速、試劑消耗量少和不破壞樣品等優點。
[0018]實例3
[0019]首先建立光譜特征數據庫，類蛋白熒光(Ex為260?290nm，Em300?350nm)，I (Ex/Em = 340 ?350/370nm)，II (Ex/Em = 230 ?285/357 ?360nm)，色氨酸類為(Ex/Em=225 ?240/340 ?385nm)，酪氨(Ex/Em = 220 ?240/305 ?325nm)，類腐植酸熒光 I (Ex為 338 ?420nm，Em 為 420 ?500nm)，II (Ex 為 290 ?300nm，Em 為 350 ?450nm)，III (Ex為220?260nm，Em為360?430nm);使用自動取樣裝置進行自動取樣，然后將所得的水樣通過預處理系統，對水樣進行過濾，pH調節及溫度調控，待調節完成后，將其進行三維熒光光譜的測定并將數據導出，按發射波長每一相同間隔選取數據；測定時激發波長為500nm，發射波長400nm，激發波長間隔為12nm，發射波長間隔為2nm，掃描速度1250nm/min ;將獲得的三維熒光光譜矩陣數據減去同測定條件下空白樣品的光譜測定數據，然后利用數據處理軟件將譜圖數據處理成等高線譜圖，以確定水中溶解性有機物的樣品溶液物質的種類；將上述測定的溶液物質的種類的相關數據傳送至水質數據傳感系統后，將所得的數據再次傳入數據分析器中，得到的水中溶解性有機物總體濃度，并檢測分析出是否符合國家水質檢測標準。三維熒光光譜技術具有靈敏度高、操作簡便、檢測快速、試劑消耗量少和不破壞樣品等優點。
【主權項】
1.一種基于三維熒光光譜的水中溶解性有機物的分析方法，其特征在于具體分析方法為: (1)首先建立光譜特征數據庫，類蛋白熒光(Ex為260?290nm，Em300?350nm)，I(Ex/Em = 340 ?350/370nm)，II (Ex/Em = 230 ?285/357 ?360nm)，色氨酸類為(Ex/Em =.225 ?240/340 ?385nm)，酪氨(Ex/Em = 220 ?240/305 ?325nm)，類腐植酸熒光 I (Ex 為.338 ?420nm，Em 為 420 ?500nm)，II (Ex 為 290 ?300nm，Em 為 350 ?450nm)，III (Ex 為.220 ?260nm，Em 為 360 ?430nm)； (2)使用自動取樣裝置進行自動取樣，然后將所得的水樣通過預處理系統，對水樣進行過濾，pH調節及溫度調控，待調節完成后，將其進行三維熒光光譜的測定并將數據導出，按發射波長每一相同間隔選取數據；測定時激發波長為200?500nm，發射波長200?400nm，激發波長間隔為12nm，發射波長間隔為2nm，掃描速度為1250nm/min ； (3)將獲得的三維熒光光譜矩陣數據減去同測定條件下空白樣品的光譜測定數據，然后利用數據處理軟件將譜圖數據處理成等高線譜圖，以確定水中溶解性有機物的樣品溶液物質的種類； (4)將上述測定的溶液物質的種類的相關數據傳送至水質數據傳感系統后，將所得的數據再次傳入數據分析器中，得到的水中溶解性有機物總體濃度，并檢測分析出是否符合國家水質檢測標準。
【專利摘要】本發明涉及一種基于三維熒光光譜的水中溶解性有機物的分析方法，屬于水體污染物探測技術領域。本發明首先建立光譜特征數據庫，使用自動取樣裝置進行自動取樣，將其進行三維熒光光譜的測定并將數據導出將獲得的三維熒光光譜矩陣數據減去同測定條件下空白樣品的光譜測定數據，然后利用數據處理軟件將譜圖數據處理成等高線譜圖，以確定水中溶解性有機物的樣品溶液物質的種類；將上述測定的溶液物質的種類的相關數據傳送至水質數據傳感系統后，將所得的數據再次傳入數據分析器中，得到的水中溶解性有機物總體濃度，并檢測分析出是否符合國家水質檢測標準。本發明的有益效果：靈敏度高、操作簡便、檢測快速；試劑消耗量少和不破壞樣品。
【IPC分類】G01N21/64
【公開號】CN105334198
【申請號】CN201510789880
【發明人】郭迎慶, 杜爾登, 李伯平
【申請人】常州大學
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年11月14日