潘红 许亚红
摘 要:环境污染日益加剧,并已成为制约我国持续发展的重要因素。这其中以有机物污染最为常见,因此采取有效措施对有机污染物进行科学分析具有重要意义。荧光分析法因其高灵敏度,以及仪器投入资金较少等优势,逐步得到环境科研者的广泛关注。文章就对荧光分析法在有机污染物分析中的具体应用展开分析,重点对包括常规荧光分析法、导数荧光光谱法、固体表面荧光光谱法等多种荧光分析法在我国有机污染物分析中的应用进行较为深入的探讨,希望能为相关人士提供些许参考。
关键词:环境分析;荧光分析法;有机物污染;運用
随着包括有机化工、医药工业以及石油等诸多化工产业的不断发展,加上各类化学药剂的广泛使用,使得有机污染物已经成为环境污染中不容忽视的重要问题。因此,采取有效措施对有机污染物进行科学分析的意义也就日益加大[1]。有机污染物的分析对象包括有机氯、胺类化合物、表面活性剂、砷、汞、多环芳烃等,相应的分析检测手段也繁复多样,这其中荧光分析法因其高灵敏度,以及仪器投入资金较少等优势,逐步得到环境科研者的广泛关注。以下文章就对包括常规荧光分析法、导数荧光光谱法、固体表面荧光光谱法等多种荧光分析法在有机污染物分析中的应用展开分析,具体如下。
1 直接荧光分析法及其在有机物污染分析中的应用
此种方法是目前最为常用的荧光分析手段之一,其操作方法是通过对有机物荧光强度进行分析,从而确定出有机物浓度。目前国内已成功应用直接荧光分析法,针对苯酚、邻羟基苯甲酸的不同荧光性质,测定出检测水样的苯酚与邻羟基苯甲酸混合物总含量[2]。要注意的是,因苯酚及邻羟基苯甲酸的特性所致,要在PH值分别为6和11的情况下进行测定。此外,国内还通过常规分析法测定出了苯并(a)芘在空气飘尘中的总含量。总体来看,直接荧光分析法的操作简单,但应用并不是十分普遍,这其中的一大要因是很多有机化合物并无荧光,或是其荧光率低,难以直接测定。因此,其应用存在一定局限性。
2 间接荧光分析法及其在有机物污染分析中的应用
2.1 荧光增强法
间接荧光分析法可细分成两种分析方法。一是对本身无荧光的有机化合物通过化学反应、讲解反应、偶联反应、酶降解反应以及氧化还原等多种途径使其转化为可进行荧光测定的标准。例如有机磷对硫磷本身不存在荧光,但其通过水解反应后对氨基酚则有荧光,之后就可通过荧光法进行测定。这种方式就是通过增强有机化合物的荧光性质从而实现荧光分析的。因此,此种方式又称为荧光增强法。
2.2 荧光猝灭法
除以上分析法外,荧光猝灭法也是间接荧光分析的一个重要技术手段,具体的应用方法是:如果某种不具有荧光的分析物存在使某些荧光化合物发生荧猝灭的化学反应能力,利用这种能力实现间接的荧光分析[3]。或是如果被分析有机化合物的荧光物质能够被别的物质所猝灭,那么也可通过这一特性,对被分析有机化合物进行间接分析。例如脂肪胺、硝基甲烷等均能对多环芳烃荧光进行猝灭,通过这一特性就可利用荧光猝灭法对水以及有机污染物中痕量多环芳烃的总含量进行间接测定。
3 荧光光谱法及其在有机物污染分析中的应用
3.1 导数荧光光谱法
此种分析法就是对荧光强度对波长一阶或是更高阶导数的光谱进行记录,这一分析技术的优势在于可有效减少来自光谱的干扰,强化了特征光谱精细结构以及分析能力,对光谱存在的细微变化进行精确分析。这种分析法是目前多组分混合物的常用分析手段。目前国内已利用此种技术手段成功测定出了有机合成物α-萘酚以及β-萘酚的含量。
3.2 三维荧光光谱法
所谓三维荧光光谱即是反应荧光强度、激发波长以及发射波长三者关系的关系图谱,能够提供十分完整、可靠的光谱信息。国内已通过三维荧光光谱成功对工业废水的苯胺以及检测样品中的芳烃含量进行测定[4]。并可利用荧光强度等参数,对芳烃含量和井深间的关系进行描述,从而实现对油井的分析。
4 固体表面荧光分析法及其在有机物污染分析中的应用
这种光谱法分析技术是先将被测组分吸附至固体物的表面,再对固定表面进行荧光测定。可利用的固体吸附物质包括硅胶、滤纸、乙酸钠、纤维素等多种类型。此种分析法具有简便易行、灵敏度高、资金投入小等优势,但其检测精度远远没有常规的荧光分析法好。因此,在国内外有机物污染物分析领域里并没有得到普遍应用。
5 荧光动力学分析法及其在有机物污染分析中的应用
化学反应的反应速率和反应物浓度存在直接联系,同时还可能和催化剂、抑制剂等的浓度存在关联,此种分析法就是根据此种原理,通过对测量反应的反应速率来确定有机污染物含量。目前此种分析法在我国偶有报道,例如已有国内学者通过甲醛在硫酸中能够催化氯酸钾氧化罗丹明B,以此确定室内空气中的甲醛含量。
6 其它荧光分析法
除以上荧光分析法外,还包括如时间分辨、荧光偏振、低温荧光分析、荧光免疫等各具特色的分析技术手段,也均在我国很多领域中得到应用,但在有机污染物分析中的应用却鲜有报道。
7 结束语
环保工作是实现国家可持续发展的必要工作内容,随着环保力度的日益增大,也必然会不断涌现出更为科学、灵敏的环境分析检测技术。荧光分析法因其高灵敏度,以及仪器投入资金较少等优势,逐步得到环境科研者的广泛关注,虽然在应用中取得了一定的成果,但仍存在些许不足。不过相信,随着荧光分析技术的不断更新、完善,应用仪器、设备的推陈出新,此种分析手段的技术优势势必会得到进一步发挥,以助力我国环保事业的不断前行与发展。
参考文献
[1]盛鹏涛,李伟利,童希,等.持久性有机污染物的分析检测研究进展[J].中国科学:化学,2013,3:351-362.
[2]刘笑菡,张运林,殷燕,等.三维荧光光谱及平行因子分析法在CDOM研究中的应用[J].海洋湖沼通报,2012,3:133-145.
[3]胡海,李涵,张红菱.可蓄积到食物中的持久性有机污染物及其检测技术研究进展[J].食品安全质量检测学报,2014,2:463-467.
[4]金乌吉斯古楞,薛爽,王智,等.城市污水处理过程中溶解性有机物及荧光物质的变化规律[J].环境科学学报,2014,9:2298-2305.
作者简介:潘红(1983,3-),女,汉,籍贯:江苏省盐城市滨海县,单位:滨海县环境监测站,职称:工程师,学位:硕士研究生,研究方向:有机污染物分析。
许亚红(1976,8-),女,汉,籍贯:江苏省盐城市滨海县,单位:滨海县环境监测站,职称:工程师,学位:大专。