CN103969235B - 一种地表水有机污染的快速预警方法 - Google Patents
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Abstract
一种地表水有机污染的快速预警方法，包括以下步骤：(1)采集地表水作为原水；(2)通过微孔滤膜来过滤原水；(3)取过滤后的水样1‑1.5L，经过反渗透装置浓缩，得到浓缩后的水样；(4)取步骤(3)浓缩后的水样于荧光比色皿中，置于荧光分光光度计中的样品池中进行三维荧光光谱扫描，得到水样的三维荧光图谱；(5)按照《生活饮用水标准》的上限来配制标准水样，经过反渗透装置浓缩，同样经过三维荧光扫描，得到标准图谱；(6)将标准图谱与水样的三维荧光图谱进行比较，如果水样的三维荧光图谱的荧光强度小于等于标准图谱的荧光强度，判定地表水有机污染未超标；反之，判定地表水有机污染超标。本发明易操作、快速便捷、高效率。
Description
技术领域
本发明属于水质监测领域，尤其是一种地表水有机污染的检测方法。
技术背景
随着人类社会工业化的迅速发展，大量的污染物被排入水环境中。有机污染物以其毒性大，常规方法难以去除等特点，给人类的饮水造成了极大的安全隐患。为了保障人民群众的饮水安全，***和国家标准化管理委员会联合发布了新的强制性国家《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)，在各项指标中，毒理指标中涵盖了53项有机化合物。若对每一个有机污染物进行测试，虽然实验室现有的常规理化手段能够定量地测得各种有机物的浓度，然而实际操作效率低下，且耗时较长，难以起到对有机污染物预警的作用。
发明内容
为了克服现有地表水有机污染的检测方式的操作麻烦、耗时较长、工作效率低下的不足，本发明提供一种易操作、快速便捷、高效率的地表水有机污染的快速预警方法。
本发明采用的技术方案是：
一种地表水有机污染的快速预警方法，所述方法包括以下步骤：
(1)采集地表水作为原水；
(2)通过微孔滤膜来过滤采集来的原水，截留原水中的砂砾、淤泥和黏土颗粒；
(3)取过滤后的水样1-1.5L，经过反渗透装置浓缩，得到浓缩后的水样；
(4)取步骤(3)浓缩后的水样于荧光比色皿中，置于荧光分光光度计中的样品池中进行三维荧光光谱扫描，得到水样的三维荧光图谱；
(5)按照《生活饮用水标准》的上限来配制标准水样，经过反渗透装置浓缩，同样经过三维荧光扫描，得到标准图谱；
(6)将所述标准图谱与步骤(4)的水样的三维荧光图谱进行比较，如果水样的三维荧光图谱的荧光强度小于等于所述标准图谱的荧光强度，判定地表水有机污染未超标；反之，判定地表水有机污染超标。
进一步，所述步骤(5)中标准水样浓缩的倍数与步骤(3)过滤后的水样的浓缩倍数相同。
本发明的技术构思为：在常温下，大多数的分子处在基态，当处于基态的分子经过较短的波长的关照，把能量储存起来，然后缓慢放出较长波长的光，放出的光就是荧光。把荧光的能量—波长关系图作出来，所得的关系图就是荧光光谱。高强度激光能够使吸收物质中相当数量的分子提升到激发量子态，因此极大地提高了荧光光谱的灵敏度。《生活饮用水标准》(GB5749-2006)指标中的53项有机物有相当一部分具有荧光，即部分溶解在水中的有机物在受到特定波长的光照射时，有机物受到激发会特定波长的光。实验表明，有机物所发出的荧光的强度与有机物的浓度存在良好的相关性，利用这一特性，可以快速有效地建立起对水源地地表水中有机污染物的预警机制。
三维荧光图谱分析以其快速、灵敏及选择性好等优点被广泛应用于检测与鉴定有机物、药物、无机物等多种物质，在多个领域有着广泛的应用。本发明结合微滤，反渗透和三维荧光图谱分析等手段，增加了荧光图谱的灵敏度，对水源地地表水进行监测，快速有效地对水中的部分有机污染物起到预警作用。
本发明的有益效果主要体现在：
(1)利用荧光产生的基本原理，对水源地地表水进行三维荧光扫描来预警水中具有荧光特性有机污染物的产生和超标。
(2)采用微滤、反渗透对水样进行浓缩，大大提高检测污染物的效灵敏度，整个操作流程能在15分钟之内完成，具有快速、便捷的优点。
(3)可以实现对地表水的在线监测，进一步提高预警效率。
附图说明
图1是实施例1的流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述。
参照图1，一种地表水有机污染的快速预警方法，所述方法包括以下步骤：
(1)采集地表水作为原水；
(2)通过微孔滤膜来过滤采集来的原水，截留原水中的砂砾、淤泥和黏土颗粒；
(3)取过滤后的水样1-1.5L，经过反渗透装置浓缩，得到浓缩后的水样；
(4)取步骤(3)浓缩后的水样于荧光比色皿中，置于荧光分光光度计中的样品池中进行三维荧光光谱扫描，得到水样的三维荧光图谱；
(5)按照《生活饮用水标准》的上限来配制标准水样，经过反渗透装置浓缩，同样经过三维荧光扫描，得到标准图谱；
(6)将所述标准图谱与步骤(4)的水样的三维荧光图谱进行比较，如果水样的三维荧光图谱的荧光强度小于等于所述标准图谱的荧光强度，判定地表水有机污染未超标；反之，判定地表水有机污染超标。
进一步，所述步骤(5)中标准水样浓缩的倍数与步骤(3)过滤后的水样的浓缩倍数相同。
本实例以苯酚为例进行说明，所用的实验器材由真空抽滤装置，反渗透装置和荧光分光光度计三部分组成，实验的流程示意图参见图1。
(1)取少量杭州市上塘河河水。
(2)通过抽真空装置，使用0.45μm的微孔滤膜过滤河水。
(3)取1L过滤后的水样，用反渗透装置浓缩该水样，并得到原溶液浓度的水样。
(4)取(3)说的的水样于1cm荧光比色皿中，置于荧光分光光度计中的样品池中进行三维荧光光谱扫描，主要实验参数设定如下：激发波长Ex：200-600nm,间隔为10nm；发射波长Em:200-600nm；扫描速度为6000nm/min，扫描间隔为1nm。得到浓缩后水样的三维荧光图谱。
(5)用纯水配制的0.002mg/L的苯酚溶液，将该溶液通过反渗透装置浓缩，得到与(4)中相同倍数的苯酚浓缩溶液。对该溶液进行三维荧光扫描，得到浓缩后的苯酚溶液的三维荧光光谱，并与(4)中得到的三维荧光光谱进行比较。
浓缩后的上塘河河水中的苯酚的荧光强度远不如浓缩后的标准苯酚溶液中的荧光强度，说明上塘河河水中的苯酚没有超过生活饮用水卫生标准。
本发明对水源地地表水进行三维荧光扫描，通过浓缩装置来提高污染物的检出限，提高实验仪器的灵敏度。通过长期的监测得到某一水源地地表水正常的三维荧光光谱，若检测到水样的荧光光谱发生异常，则可以通过进一步的检测手段(如GC-MS)分析引起荧光光谱异常的具体物质，并且可以及时准确地发出饮用水安全预警通知。
Claims (1)
1.一种地表水有机污染的快速预警方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
（1）采集地表水作为原水；
（2）使用微孔滤膜过滤采集来的原水，截留原水中的砂砾、淤泥和黏土颗粒；
（3）取过滤后的水样1-1.5L，经过反渗透装置浓缩，得到浓缩后的水样；
（4）取步骤(3)浓缩后的水样于荧光比色皿中，置于荧光分光光度计中的样品池中进行三维荧光光谱扫描，得到水样的三维荧光图谱；
（5）按照《生活饮用水卫生标准》的上限来配制标准水样，经过反渗透装置浓缩，同样经过三维荧光扫描，得到标准图谱；
（6）将所述标准图谱与步骤（4）的水样的三维荧光图谱进行比较，如果水样的三维荧光图谱的荧光强度小于等于所述标准图谱的荧光强度，判定地表水有机污染未超标；反之，判定地表水有机污染超标；
所述步骤（5）中标准水样浓缩的倍数与步骤（3）过滤后的水样的浓缩倍数相同。
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