一种基于三维荧光光谱的水中溶解性有机物的分析方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于三维荧光光谱的水中溶解性有机物的分析方法，属于水体污染物探测技术领域。
【背景技术】
[0002]近年来我国水环境污染问题情况日益严重，其引发的水华问题频发，藻类生长代谢过程释放的各类衍生物对水生生态系统及原水处理工艺性能造成影响。为此，分析环境水体、废水处理系统中溶解性有机污染物(D0M)的组成、性质和来源，对水环境安全及水污染控制具有重要意义。而目前通过检测水中水中溶解性有机物的分析方法主要通过化学，物理和生物等方法，这些方法由于检测不及时或者破换水体原有的成分导致检测结果不准确。
[0003]利用三维荧光光谱对水体的检测是一种快速、实时和在线的检测方法，然而，污染物的复杂组成及其成分随时间和空间的变化将引起荧光光谱的改变，从背景光谱中正确的提取污染物的荧光光谱和快速准确的分析变得更加重要。
【发明内容】
[0004]本发明主要解决的技术问题:针对通过化学，物理和生物等方法，这些方法由于存在检测不及时或者破换水体原有的成分导致检测结果不准确的问题，提供了一种基于三维荧光光谱的水中溶解性有机物的分析方法，本发明利用建立的三维荧光光谱数据对水体分析。本发明具有灵敏度高、操作简便、检测快速、试剂消耗量少和不破坏样品等优点。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案:
[0006](1)首先建立光谱特征数据库，类蛋白荧光(Ex为260?290nm，Em300?350nm)，I (Ex/Em = 340 ?350/370nm)，II (Ex/Em = 230 ?285/357 ?360nm)，色氨酸类为(Ex/Em=225 ?240/340 ?385nm)，酪氨(Ex/Em = 220 ?240/305 ?325nm)，类腐植酸荧光 I (Ex为 338 ?420nm，Em 为 420 ?500nm)，II (Ex 为 290 ?300nm，Em 为 350 ?450nm)，III (Ex为 220 ?260nm，Em 为 360 ?430nm)；
[0007](2)使用自动取样装置进行自动取样，然后将所得的水样通过预处理系统，对水样进行过滤，pH调节及温度调控，待调节完成后，将其进行三维荧光光谱的测定并将数据导出，按发射波长每一相同间隔选取数据；测定时激发波长为200?500nm，发射波长200?400nm，激发波长间隔为12nm，发射波长间隔为2nm，扫描速度为1250nm/min ；
[0008](3)将获得的三维荧光光谱矩阵数据减去同测定条件下空白样品的光谱测定数据，然后利用数据处理软件将谱图数据处理成等高线谱图，以确定水中溶解性有机物的样品溶液物质的种类；
[0009](4)将上述测定的溶液物质的种类的相关数据传送至水质数据传感系统后，将所得的数据再次传入数据分析器中，得到的水中溶解性有机物总体浓度，并检测分析出是否符合国家水质检测标准。
[0010]本发明的有益效果:
[0011](1)灵敏度高、操作简便、检测快速；
[0012](2)试剂消耗量少和不破坏样品等优点。
【具体实施方式】
[0013]首先建立光谱特征数据库，类蛋白荧光(Ex为260?290nm，Em300?350nm)，I (Ex/Em = 340 ?350/370nm)，II (Ex/Em = 230 ?285/357 ?360nm)，色氨酸类为(Ex/Em = 225 ?240/340 ?385nm)，酪氨(Ex/Em = 220 ?240/305 ?325nm)，类腐植酸荧光I (Ex 为 338 ?420nm，Em 为 420 ?500nm)，II (Ex 为 290 ?300nm，Em 为 350 ?450nm)，III (Ex为220?260nm，Em为360?430nm);使用自动取样装置进行自动取样，然后将所得的水样通过预处理系统，对水样进行过滤，pH调节及温度调控，待调节完成后，将其进行三维荧光光谱的测定并将数据导出，按发射波长每一相同间隔选取数据；测定时激发波长为200?500nm，发射波长200?400nm，激发波长间隔为12nm，发射波长间隔为2nm，扫描速度1250nm/min ;将获得的三维荧光光谱矩阵数据减去同测定条件下空白样品的光谱测定数据，然后利用数据处理软件将谱图数据处理成等高线谱图，以确定水中溶解性有机物的样品溶液物质的种类；将上述测定的溶液物质的种类的相关数据传送至水质数据传感系统后，将所得的数据再次传入数据分析器中，得到的水中溶解性有机物总体浓度，并检测分析出是否符合国家水质检测标准。
[0014]实例1
[0015]首先建立光谱特征数据库，类蛋白荧光(Ex为260?290nm，Em300?350nm)，I (Ex/Em = 340 ?350/370nm)，II (Ex/Em = 230 ?285/357 ?360nm)，色氨酸类为(Ex/Em=225 ?240/340 ?385nm)，酪氨(Ex/Em = 220 ?240/305 ?325nm)，类腐植酸荧光 I (Ex为 338 ?420nm，Em 为 420 ?500nm)，II (Ex 为 290 ?300nm，Em 为 350 ?450nm)，III (Ex为220?260nm，Em为360?430nm);使用自动取样装置进行自动取样，然后将所得的水样通过预处理系统，对水样进行过滤，pH调节及温度调控，待调节完成后，将其进行三维荧光光谱的测定并将数据导出，按发射波长每一相同间隔选取数据；测定时激发波长为250nm，发射波长300nm，激发波长间隔为12nm，发射波长间隔为2nm，扫描速度1250nm/min ;将获得的三维荧光光谱矩阵数据减去同测定条件下空白样品的光谱测定数据，然后利用数据处理软件将谱图数据处理成等高线谱图，以确定水中溶解性有机物的样品溶液物质的种类；将上述测定的溶液物质的种类的相关数据传送至水质数据传感系统后，将所得的数据再次传入数据分析器中，得到的水中溶解性有机物总体浓度，并检测分析出是否符合国家水质检测标准。三维荧光光谱技术具有灵敏度高、操作简便、检测快速、试剂消耗量少和不破坏样品等优点。
[0016]实例2
[0017]首先建立光谱特征数据库，类蛋白荧光(Ex为260?290nm，Em300?350nm)，I (Ex/Em = 340 ?350/370nm)，II (Ex/Em = 230 ?285/357 ?360nm)，色氨酸类为(Ex/Em=225 ?240/340 ?385nm)，酪氨(Ex/Em = 220 ?240/305 ?325nm)，类腐植酸荧光 I (Ex为 338 ?420nm，Em 为 420 ?500nm)，II (Ex 为 290 ?300nm，Em 为 350 ?450nm)，III (Ex为220?260nm，Em为360?430nm);使用自动取样装置进行自动取样，然后将所得的水样通过预处理系统，对水样进行过滤，pH调节及温度调控，待调节完成后，将其进行三维荧光光谱的测定并将数据导出，按发射波长每一相同间隔选取数据；测定时激发波长为200nm，发射波长300nm，激发波长间隔为12nm，发射波长间隔为2nm，扫描速度1250nm/min ;将获得的三维荧光光谱矩阵数据减去同测定条件下空白样品的光谱测定数据，然后利用数据处理软件将谱图数据处理成等高线谱图，以确定水中溶解性有机物的样品溶液物质的种类；将上述测定的溶液物质的种类的相关数据传送至水质数据传感系统后，将所得的数据再次传入数据分析器中，得到的水中溶解性有机物总体浓度，并检测分析出是否符合国家水质检测标准。三维荧光光谱技术具有灵敏度高、操作简便、检测快速、试剂消耗量少和不破坏样品等优点。
[0018]实例3
[0019]首先建立光谱特征数据库，类蛋白荧光(Ex为260?290nm，Em300?350nm)，I (Ex/Em = 340 ?350/370nm)，II (Ex/Em = 230 ?285/357 ?360nm)，色氨酸类为(Ex/Em=225 ?240/340 ?385nm)，酪氨(Ex/Em = 220 ?240/305 ?325nm)，类腐植酸荧光 I (Ex为 338 ?420nm，Em 为 420 ?500nm)，II (Ex 为 290 ?300nm，Em 为 350 ?450nm)，III (Ex为220?260nm，Em为360?430nm);使用自动取样装置进行自动取样，然后将所得的水样通过预处理系统，对水样进行过滤，pH调节及温度调控，待调节完成后，将其进行三维荧光光谱的测定并将数据导出，按发射波长每一相同间隔选取数据；测定时激发波长为500nm，发射波长400nm，激发波长间隔为12nm，发射波长间隔为2nm，扫描速度1250nm/min ;将获得的三维荧光光谱矩阵数据减去同测定条件下空白样品的光谱测定数据，然后利用数据处理软件将谱图数据处理成等高线谱图，以确定水中溶解性有机物的样品溶液物质的种类；将上述测定的溶液物质的种类的相关数据传送至水质数据传感系统后，将所得的数据再次传入数据分析器中，得到的水中溶解性有机物总体浓度，并检测分析出是否符合国家水质检测标准。三维荧光光谱技术具有灵敏度高、操作简便、检测快速、试剂消耗量少和不破坏样品等优点。
【主权项】
1.一种基于三维荧光光谱的水中溶解性有机物的分析方法，其特征在于具体分析方法为: (1)首先建立光谱特征数据库，类蛋白荧光(Ex为260?290nm，Em300?350nm)，I(Ex/Em = 340 ?350/370nm)，II (Ex/Em = 230 ?285/357 ?360nm)，色氨酸类为(Ex/Em =.225 ?240/340 ?385nm)，酪氨(Ex/Em = 220 ?240/305 ?325nm)，类腐植酸荧光 I (Ex 为.338 ?420nm，Em 为 420 ?500nm)，II (Ex 为 290 ?300nm，Em 为 350 ?450nm)，III (Ex 为.220 ?260nm，Em 为 360 ?430nm)； (2)使用自动取样装置进行自动取样，然后将所得的水样通过预处理系统，对水样进行过滤，pH调节及温度调控，待调节完成后，将其进行三维荧光光谱的测定并将数据导出，按发射波长每一相同间隔选取数据；测定时激发波长为200?500nm，发射波长200?400nm，激发波长间隔为12nm，发射波长间隔为2nm，扫描速度为1250nm/min ； (3)将获得的三维荧光光谱矩阵数据减去同测定条件下空白样品的光谱测定数据，然后利用数据处理软件将谱图数据处理成等高线谱图，以确定水中溶解性有机物的样品溶液物质的种类； (4)将上述测定的溶液物质的种类的相关数据传送至水质数据传感系统后，将所得的数据再次传入数据分析器中，得到的水中溶解性有机物总体浓度，并检测分析出是否符合国家水质检测标准。
【专利摘要】本发明涉及一种基于三维荧光光谱的水中溶解性有机物的分析方法，属于水体污染物探测技术领域。本发明首先建立光谱特征数据库，使用自动取样装置进行自动取样，将其进行三维荧光光谱的测定并将数据导出将获得的三维荧光光谱矩阵数据减去同测定条件下空白样品的光谱测定数据，然后利用数据处理软件将谱图数据处理成等高线谱图，以确定水中溶解性有机物的样品溶液物质的种类；将上述测定的溶液物质的种类的相关数据传送至水质数据传感系统后，将所得的数据再次传入数据分析器中，得到的水中溶解性有机物总体浓度，并检测分析出是否符合国家水质检测标准。本发明的有益效果：灵敏度高、操作简便、检测快速；试剂消耗量少和不破坏样品。
【IPC分类】G01N21/64
【公开号】CN105334198
【申请号】CN201510789880
【发明人】郭迎庆, 杜尔登, 李伯平
【申请人】常州大学
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年11月14日