一種基于熒光光譜技術的消毒副產(chǎn)物的分析方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于熒光光譜技術的消毒副產(chǎn)物的分析方法，屬于光譜分析技術領域。
【背景技術】
[0002]對飲用水實施加消毒劑消毒的目的在于消滅水中的病原體，防止介水傳染性疾病的傳播。但是后來人們發(fā)現(xiàn)，經(jīng)消毒后的水中除含有微量的消毒劑外，還可以產(chǎn)生許多消毒副產(chǎn)物(disinfect1n by一products，簡寫為DBPs)。長期以來人們對DBPs給予了極大的關注，從DBR的成分、毒性、流行病學、飲用水中的污染狀況以及干預措施等方面進行了大量的研究，其目的是尋求一種理想的消毒劑，使它在有效的消滅病原體的同時，對人類產(chǎn)生的化學危害降低到最低水平。
[0003]消毒副產(chǎn)物產(chǎn)生于氯消毒工藝，故改進傳統(tǒng)氯化工藝是首先想到也常用的消毒副產(chǎn)物控制措施之一。首先，投氯量應根據(jù)實際需要視水質(zhì)情況而定，并經(jīng)常調(diào)整，同時還要作好計量工作，在保證殺滅水中細菌的前提下應盡量降低投氯量。其次，投氯后需要充分快速混合，以提高氯的利用率，降低投氯量，縮短接觸時間，從而減少氯與水體中有機物接觸反應的幾率。利用螺旋葉片管道混合器或其它形式的快速混合裝置被證明能夠達到使氯快速擴散的效果。最后，盡量采用濾后水加氯消毒，讓前道工序先去除一部分三鹵甲烷前體物后再加氯，可以大大降低出廠水中的三鹵甲烷的含量。除了改進傳統(tǒng)氯化工藝之外，消毒副產(chǎn)物控制還包括消毒劑替代、前體物去除、副產(chǎn)物直接去除等措施。二維相關分析的基本概念最早是由30年前理查德.恩斯特在核磁共振(NMR)領域提出的。二維核磁譜是通過多脈沖技術激發(fā)核自旋，采集時間域上原子核自旋弛豫過程的衰減信號，經(jīng)雙傅里葉變換得到的。直到1986年，日本化學家Isao Noda(野田勇夫)就二維NMR技術的理論提出了一個概念性的突破，他把核磁實驗中的多重射頻勵磁技術看作是一種對體系的外部擾動，以這種全新的視角簡化看待二維核磁技術。1989年Noda將一定形式的微擾(最初為正弦波形低頻擾動)作用在樣品體系上使樣品激發(fā)，這個低頻率的擾動作用在樣品上，通過測定一系列的紅外振動動態(tài)光譜，并利用數(shù)學上的相關分析技術對紅外信號進行相關分析得到二維相關紅外譜圖，這就是最初的二維紅外相關技術理論。1993年，Isao Noda又提出了廣義二維紅夕卜相關光譜的(generalized two-Dimens1nal correlat1n spectroscopy)概念，將外部微擾從正弦波形的低頻擾動拓展到能導致光譜信號變化的任何形式，如:溫度、濃度、壓力、反應時間、磁場等。從而將二維相關分析技術從普通的紅外光譜推廣到近紅外光譜、拉曼光譜和熒光光譜等。
[0004]二維相關光譜分析包括同步相關光譜分析和異步相關光譜分析。同步相關譜強度表征兩個動態(tài)信號間的協(xié)同程度，當兩個動態(tài)變化同相(反相)，值為正(負)；當兩個動態(tài)變化正交，值為零。而異步相關光譜強度表征兩個動態(tài)信號間的相異程度。當兩個動態(tài)信號彼此正交時，值可正可負；而當兩個動態(tài)信號同相或反相時值為零。
[0005]由于在一維熒光光譜上，出現(xiàn)的都是峰型單一、峰位不明顯的簡單型“饅頭峰”，很多熒光信息都隱含在其主峰之中，使得對熒光光譜的解析非常困難，有些細微的熒光信息無法直接提取，從而限制了熒光光譜分析技術的應用領域。將二維相關分技術引入到熒光光譜分析，可使其在第三維方向(外擾方向)上將重疊峰進行擴展，這樣可以有效的提高譜圖分辨率，將重疊峰甚至原來被掩蓋的小峰清晰地顯示出來，可以清晰的反映出樣品體系在外界微擾作用下，分子內(nèi)各結(jié)構(gòu)單元、官能團發(fā)生變化然后弛豫恢復到初始的先后關系。該技術在熒光光譜中應用已經(jīng)有所報道，例如中島美嘉等利用基于熒光猝滅擾動的二維相關熒光光譜驗證了腐植酸熒光光譜中的兩個突出譜峰源于腐植酸中的不同熒光物質(zhì)。黃昆等利用二維相關光譜探測熒光能量轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，驗證了 Eu3+和Nd3+的熒光發(fā)射與吸收之間存在能量傳遞。孫艷輝等在利用熒光光譜法研究羥基自由基誘導的酪氨酸氧化過程中利用二維同步熒光光譜相關分析獲得各峰強的變化順序。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]為了達到分析消毒副產(chǎn)物的目的，提供了一種基于熒光光譜技術的消毒副產(chǎn)物的分析方法，該方法首先利用熒光儀測出消毒副產(chǎn)物的熒光光譜，再由熒光光譜繪制出消毒副產(chǎn)物的熒光圖譜，之后將圖譜與不同消毒副產(chǎn)物的熒光圖譜進行對比分析，最終得出結(jié)論，操作過程簡單，節(jié)省時間。
[0007]為了達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案是:
[0008](1)消毒副產(chǎn)物熒光光譜的采集:選用熒光分光光度計或添加偏振片的熒光儀來采集消毒副產(chǎn)物的熒光光譜，通過改變角度獲取一系列消毒副產(chǎn)物的熒光光譜；
[0009](2)消毒副產(chǎn)物熒光圖譜的繪制:通過熒光儀采集到的熒光光譜數(shù)據(jù)進行分析，之后畫出消毒副產(chǎn)物的熒光圖譜；
[0010](3)利用圖譜進行比較分析:通過上述繪制得到的消毒副產(chǎn)物的熒光圖譜與不同的消毒副產(chǎn)物的熒光圖譜進行比較，分析得出消毒副產(chǎn)物的具體種類。
[0011]所述的熒光儀的具體參數(shù)為:激發(fā)波長范圍:190?llOOnm，激發(fā)發(fā)射狹縫:1.5nm、2.5nm、5nm、10nm、20nm，掃描頻率:600nm/min，平均掃描時間:0.ls，掃描數(shù)據(jù)間隔:lnm，熒光強度范圍:0?1000a.u，電壓:85VAC?246VAC± 10%，檢測電壓:600v?800v。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的消毒副產(chǎn)物的分析方法簡便易操作，分析結(jié)果精確，分析時間短，節(jié)約時間。
【具體實施方式】
[0013]消毒副產(chǎn)物熒光光譜的采集:選用熒光分光光度計或添加偏振片的熒光儀來采集消毒副產(chǎn)物的熒光光譜，通過改變角度獲取一系列消毒副產(chǎn)物的熒光光譜；消毒副產(chǎn)物熒光圖譜的繪制:通過熒光儀采集到的熒光光譜數(shù)據(jù)進行分析，之后畫出消毒副產(chǎn)物的熒光圖譜；利用圖譜進行比較分析:通過上述繪制得到的消毒副產(chǎn)物的熒光圖譜與不同的消毒副產(chǎn)物的熒光圖譜進行比較，分析得出消毒副產(chǎn)物的具體種類。
[0014]所述的熒光儀的具體參數(shù)為:激發(fā)波長范圍:190?llOOnm，激發(fā)發(fā)射狹縫:
1.5nm、2.5nm、5nm、10nm、20nm，掃描頻率:600nm/min，平均掃描時間:0.ls，掃描數(shù)據(jù)間隔:lnm，熒光強度范圍:0?1000a.u，電壓:85VAC?246VAC± 10%，檢測電壓:600v?800v。
[0015]實例1
[0016]消毒副產(chǎn)物熒光光譜的采集:選用熒光分光光度計或添加偏振片的熒光儀來采集消毒副產(chǎn)物的熒光光譜，通過改變角度獲取一系列消毒副產(chǎn)物的熒光光譜；消毒副產(chǎn)物熒光圖譜的繪制:通過熒光儀采集到的熒光光譜數(shù)據(jù)進行分析，之后畫出消毒副產(chǎn)物的熒光圖譜；利用圖譜進行比較分析:通過上述繪制得到的消毒副產(chǎn)物的熒光圖譜與不同的消毒副產(chǎn)物的熒光圖譜進行比較，分析得出消毒副產(chǎn)物的具體種類。
[0017]所述的熒光儀的具體參數(shù)為:激發(fā)波長范圍:190nm，激發(fā)發(fā)射狹縫:1.5nm、2.5nm、5nm、10nm、20nm，掃描頻率:600nm/min，平均掃描時間:0.ls，掃描數(shù)據(jù)間隔:lnm，焚光強度范圍:100a.u,電壓-85VAC，檢測電壓:600vo
[0018]實例2
[0019]消毒副產(chǎn)物熒光光譜的采集:選用熒光分光光度計或添加偏振片的熒光儀來采集消毒副產(chǎn)物的熒光光譜，通過改變角度獲取一系列消毒副產(chǎn)物的熒光光譜；消毒副產(chǎn)物熒光圖譜的繪制:通過熒光儀采集到的熒光光譜數(shù)據(jù)進行分析，之后畫出消毒副產(chǎn)物的熒光圖譜；利用圖譜進行比較分析:通過上述繪制得到的消毒副產(chǎn)物的熒光圖譜與不同的消毒副產(chǎn)物的熒光圖譜進行比較，分析得出消毒副產(chǎn)物的具體種類。
[0020]所述的熒光儀的具體參數(shù)為:激發(fā)波長范圍:800nm，激發(fā)發(fā)射狹縫:1.5nm、2.5nm、5nm、10nm、20nm，掃描頻率:600nm/min，平均掃描時間:0.ls，掃描數(shù)據(jù)間隔:lnm，焚光強度范圍:500a.U，電壓:100VAC，檢測電壓:700v。
[0021]實例3
[0022]消毒副產(chǎn)物熒光光譜的采集:選用熒光分光光度計或添加偏振片的熒光儀來采集消毒副產(chǎn)物的熒光光譜，通過改變角度獲取一系列消毒副產(chǎn)物的熒光光譜；消毒副產(chǎn)物熒光圖譜的繪制:通過熒光儀采集到的熒光光譜數(shù)據(jù)進行分析，之后畫出消毒副產(chǎn)物的熒光圖譜；利用圖譜進行比較分析:通過上述繪制得到的消毒副產(chǎn)物的熒光圖譜與不同的消毒副產(chǎn)物的熒光圖譜進行比較，分析得出消毒副產(chǎn)物的具體種類。
[0023]所述的熒光儀的具體參數(shù)為:激發(fā)波長范圍:1100nm，激發(fā)發(fā)射狹縫:1.5nm、2.5nm、5nm、10nm、20nm，掃描頻率:600nm/min，平均掃描時間:0.ls，掃描數(shù)據(jù)間隔:lnm，焚光強度范圍:1000a.U，電壓:246VAC，檢測電壓:600v。
【主權(quán)項】
1.一種基于熒光光譜技術的消毒副產(chǎn)物的分析方法，其特征在于具體操作步驟為: (1)消毒副產(chǎn)物熒光光譜的采集:選用熒光分光光度計或添加偏振片的熒光儀來采集消毒副產(chǎn)物的熒光光譜，通過改變角度獲取一系列消毒副產(chǎn)物的熒光光譜； (2)消毒副產(chǎn)物熒光圖譜的繪制:通過熒光儀采集到的熒光光譜數(shù)據(jù)進行分析，之后畫出消毒副產(chǎn)物的熒光圖譜； (3)利用圖譜進行比較分析:通過上述繪制得到的消毒副產(chǎn)物的熒光圖譜與不同的消毒副產(chǎn)物的熒光圖譜進行比較，分析得出消毒副產(chǎn)物的具體種類。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于熒光光譜技術的消毒副產(chǎn)物的分析方法，其特征在于:所述的熒光儀的具體參數(shù)為:激發(fā)波長范圍:190?llOOnm，激發(fā)發(fā)射狹縫:1.5nm、2.5nm、5nm、10nm、20nm，掃描頻率:600nm/min，平均掃描時間:0.1s，掃描數(shù)據(jù)間隔:lnm，焚光強度范圍:0?1000a.u，電壓:85VAC?246VAC± 10%，檢測電壓:600v?800v。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于熒光光譜技術的消毒副產(chǎn)物的分析方法，屬于光譜分析技術領域。該方法首先利用熒光儀測出消毒副產(chǎn)物的熒光光譜，再由熒光光譜繪制出消毒副產(chǎn)物的熒光圖譜，之后將圖譜與不同消毒副產(chǎn)物的熒光圖譜進行對比分析，最終得出結(jié)論，操作過程簡單，節(jié)省時間。
【IPC分類】G01N21/64
【公開號】CN105334197
【申請?zhí)枴緾N201510789492
【發(fā)明人】郭迎慶, 楚文海, 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