本发明专利技术公开了一种基于荧光光谱技术的溶解性有机物DOM水质监测预警方法，属于水环境监测技术领域。针对目前溶解性有机物DOM水质的快速预警方法操作效率低，处理耗时周期长的弊端，提供了一种基于三维荧光光谱的地表水有机污染的快速预警方法，本发明专利技术操作效率高，耗时周期短。本发明专利技术方法独特，经实例检测得本发明专利技术与传统方法相比效率提高了30～40％，预警时间减少了50～60％。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术公开了一种基于荧光光谱技术的溶解性有机物D0M水质监测预警方法，属于水环境监测
技术介绍
随着工业的迅速发展，由此而产生的工业废水的种类和数量迅猛增加，大量的污染物被排入水环境中，对水体的污染也日趋广泛和严重，威胁人类的健康和安全，化工废水属于高浓度有机物废水，排放量大、毒性大、有机物浓度高、含盐量高、色度高、难降解化合物含量高、治理难度大，而且工业产生的超高浓度有机废水中，酸、碱类众多，往往具有强酸或强碱性，一是需氧性危害，由于生物降解作用，高浓度有机废水会使受纳水体缺氧甚至厌氧，多数水生物将死亡，从而产生恶臭，恶化水质和环境；二是感观性污染，高浓度有机废水不但使水体失去使用价值，更严重影响水体附近人民的正常生活；三是致毒性危害，超高浓度有机废水中含有大量有毒有机物，会在水体、土壤等自然环境中不断累积、储存，最后进入人体，危害人体健康。处理这类废水的方法主要集中在物化处理，包括高级氧化法、萃取法和树脂吸附法，这些方法存在能耗大、运行费用高、选择性差、处理效率低、二次污染等问题。如若对每一个有机污染物进行测试，测得各种有机物的浓度，操作效率低，消耗时间长，难以起到对有机污染物的预警作用。三维荧光光谱是荧光光谱仪的一种采集方式，体现的是发射波长随着激发波长变化的荧光强度信息，获得的信息量比常规荧光光谱更多。平行因子分析法是利用胶体最小二乘法实现的一种多维数据分解法，能够从多组分混合溶液中得到各个组分准确的定量结果，在三维荧光光谱分析中得到广泛的应用，因此研究出基于三维荧光光谱的一种高操作效率、耗时周期短的预警方法，在相关领域具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题:针对目前溶解性有机物D0M水质的快速预警方法操作效率低，处理耗时周期长的弊端，提供了一种基于三维荧光光谱的地表水有机污染的快速预警方法，本专利技术通过水质检测仪检测等转化成图像显示，再用三维荧光光谱扫描后得三维荧光图谱，两者数据进行对比形成标准图谱；再经水质检测仪检测等转化成图像显示，再用三维荧光光谱扫描后得三维荧光图谱，两者数据进行对比复合成溶解性有机物D0M水质水样图谱，与标准图谱数据进行对比，计算分析有机污染物总体浓度数据传入警报系统，若警报响起，则溶解性有机物D0M水质超标，反之，则溶解性有机物D0M水质未超标。本专利技术操作效率高，耗时周期短。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是:(1)首先建立光谱特征数据库，类腐植酸荧光I (Ex为340?450nm，Em为430?510nm)，II (Ex 为 300 ?360nm，Em 为 360 ?460nm)，III (Ex 为 230 ?280nm，Em 为 370 ?450nm)，类蛋白焚光(Ex为260?290nm，Em为300?350nm)，峰A-类腐植酸(Ex/Em =237 ?260/400 ?510nm)，峰 B-类腐植酸(Ex/Em = 300 ?380/400 ?510nm)，峰 C-类蛋白荧光(Ex/Em = 340 ?350/370nm)，峰 D-类蛋白荧光(Ex/Em = 230 ?285/357 ?360nm)，峰E-色氨酸类为(Ex/Em = 225 ?240/340 ?385nm)，峰 F-酪氨酸(Ex/Em = 220 ?240/305 ?325nm)；(2)待数据库建立完成后，设定荧光检测分析系统，设置激发波长为200?500nm，发射波长为300?600nm，响应时间设置为自动方式，狭缝宽度为8?llnm，扫描步长为2nm、4nm 及 5nm，扫描速度为 2000 ?2200nm/min ；(3)待上述步骤完成后，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，水样进入荧光检测分析系统，进行分析检测；(4)上述检测分析结束后所得的结果，与建立光谱特征数据库进行对比，如果有相匹配的值，经过水质数据传感系统，其系统内的相关系数为0.7?0.8，通过水质数据传感系统，将所得的数据传入数据分析器中，得到溶解性有机物D0M的总体浓度，然后数据分析器将所得的总体浓度数据传入警报系统，根据等级在警报显示器上，显示不同等级警报，同时进行警报，待水质回复正常后，警报解除。本专利技术的有益效果是:(1)本专利技术的快速预警方法快速、灵敏，操作效率高，耗时周期短，可实现对地表水的在线及时监测，提高预警效率； (2)利用三维荧光光谱对地表水进行扫描，针对性强，准确性高；(3)本专利技术与传统方法相比效率提高了 30?40%，预警时间减少了 50?60%。【具体实施方式】首先建立光谱特征数据库，类腐植酸荧光I (Ex为340?450nm，Em为430?510nm)，II (Ex 为 300 ?360nm，Em 为 360 ?460nm)，III (Ex 为 230 ?280nm，Em 为 370 ?450nm)，类蛋白焚光(Ex为260?290nm，Em为300?350nm)，峰A-类腐植酸(Ex/Em =237 ?260/400 ?510nm)，峰 B-类腐植酸(Ex/Em = 300 ?380/400 ?510nm)，峰 C-类蛋白荧光(Ex/Em = 340 ?350/370nm)，峰 D-类蛋白荧光(Ex/Em = 230 ?285/357 ?360nm)，峰E-色氨酸类为(Ex/Em = 225 ?240/340 ?385nm)，峰 F-酪氨酸(Ex/Em = 220 ?240/305 ?325nm);待数据库建立完成后，设定荧光检测分析系统，设置激发波长为200?500nm，发射波长为300?600nm，响应时间设置为自动方式，狭缝宽度为8?llnm，扫描步长为2nm、4nm及5nm，扫描速度为2000?2200nm/min ;待上述步骤完成后，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，水样进入荧光检测分析系统，进行分析检测；上述检测分析结束后所得的结果，与建立光谱特征数据库进行对比，如果有相匹配的值，经过水质数据传感系统，其系统内的相关系数为0.7?0.8，通过水质数据传感系统，将所得的数据传入数据分析器中，得到溶解性有机物D0M的总体浓度，然后数据分析器将所得的总体浓度数据传入警报系统，根据等级在警报显示器上，显示不同等级警报，同时进行警报，待水质回复正常后，警报解除。实例1首先建立光谱特征数据库，类腐植酸荧光I (Ex为340?450nm，Em为430?510nm)，II (Ex 为 300 ?360nm，Em 为 360 ?460nm)，III (Ex 为 230 ?280nm，Em 为 370 ?450nm)，类蛋白焚光(Ex为260?290nm，Em为300?350nm)，峰A_类腐植酸(Ex/Em =237 ?260/400 ?510nm)，峰 B-类腐植酸(Ex/Em = 300 ?380/400 ?510nm)，峰 C-类蛋白荧光(Ex/Em = 340 ?350/370nm)，峰 D-类蛋白荧光(Ex/Em = 230 ?285/357 ?360nm)，峰E-色氨酸类为(本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于荧光光谱技术的溶解性有机物DOM水质监测预警方法，其特征在具体步骤为：(1)首先建立光谱特征数据库，类腐植酸荧光I(Ex为340～450nm，Em为430～510nm)，Ⅱ(Ex为300～360nm，Em为360～460nm)，Ⅲ(Ex为230～280nm，Em为370～450nm)，类蛋白荧光(Ex为260～290nm，Em为300～350nm)，峰A‑类腐植酸(Ex/Em＝237～260/400～510nm)，峰B‑类腐植酸(Ex/Em＝300～380/400～510nm)，峰C‑类蛋白荧光(Ex/Em＝340～350/370nm)，峰D‑类蛋白荧光(Ex/Em＝230～285/357～360nm)，峰E‑色氨酸类为(Ex/Em＝225～240/340～385nm)，峰F‑酪氨酸(Ex/Em＝220～240/305～325nm)；(2)待数据库建立完成后，设定荧光检测分析系统，设置激发波长为200～500nm，发射波长为300～600nm，响应时间设置为自动方式，狭缝宽度为8～11nm，扫描步长为2nm、4nm及5nm，扫描速度为2000～2200nm/min；(3)待上述步骤完成后，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，水样进入荧光检测分析系统，进行分析检测；(4)上述检测分析结束后所得的结果，与建立光谱特征数据库进行对比，如果有相匹配的值，经过水质数据传感系统，其系统内的相关系数为0.7～0.8，通过水质数据传感系统，将所得的数据传入数据分析器中，得到溶解性有机物DOM的总体浓度，然后数据分析器将所得的总体浓度数据传入警报系统，根据等级在警报显示器上，显示不同等级警报，同时进行警报，待水质回复正常后，警报解除。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郭迎庆，杜尔登，李伯平，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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