熒光分析法在水質分析中的應用分析

余雅芬

(衢州市環境監測中心站 浙江衢州 324000)

水是人類生產和生活所需的重要資源，水質的優劣直接影響著人類身體健康，影響著生產活動的正常進行。對于生活用水，主要考慮其物理指標、化學指標和微生物指標；生產用水則主要考慮其是否會影響產品質量，是否易于損害生產設備。水質分析是應用化學和物理方法測定水中各類化學成分的含量，對人類的生產和生活有著極為重要的意義。目前水質分析方法主要分為物理分析、化學分析、生物分析、微生物分析幾大類，分析的重點和內容不盡相同。熒光分析法是利用某些物質被紫外線照射后會發生能反映出該物質特性的熒光這一原理進行定性或定量分析的一種方法，相較于光譜法、質譜法等分析法來說，熒光分析法設備簡單、靈敏度高、選擇性強，在水質分析中應用較為廣泛和普及。本文在分析熒光分析法的原理、方法的基礎上，就熒光分析法在水質分析中的應用進行探討。

1 熒光分析法的原理和方法

1.1 熒光分析法的原理

在常溫狀態下，多數分子處于基態，當分子受到一定波長的光的照射，會由基態躍遷至激發態，其后大多數分子都會迅速回落到基態，通過輻射衰變釋放光子，產生熒光。不同元素從基態躍遷至激發態的能量大小并不相同，因此在輻射衰變回復到基態時所產生的熒光顏色和強度也并不相同。熒光分析法即是根據不同元素所產生的熒光，根據熒光波長和強度分析元素種類和含量的一種定性或定量分析的方法。熒光分析法需要以發射光譜和激發光譜作為依據。激發光譜是在固定熒光發射波長的情況下不斷改變激發光波長，獲取到的熒光強度對應激發波長的譜圖，用以反應物質熒光強度與激發波長之間的關系。發射光譜是在固定激發波長和強度的情況下，不斷改變發射波長，獲取到熒光強度與對應發射波長的譜圖，用以反應固定激發波長下物質熒光波長的分布。熒光分析法不僅能對發射熒光的物質進行檢測，利用熒光試劑還可以對一些不發熒光的無機物質和有機物質進行檢測。

1.2 熒光分析法的種類

目前常用的熒光分析法主要可以分為熒光生成法、熒光猝滅法、催化熒光法三大類。熒光生成法是一種直接對熒光生成進行測定的方法，是利用有機熒光試劑來進行測定分析，這類方法靈敏度較高但特異選擇性較弱。熒光猝滅法是利用金屬離子對熒光試劑的熒光猝滅作用進行測定分析，這類方法擁有更高的靈活敏度但線性范圍較弱。催化熒光法是利用催化反應來進行熒光分析的方法，催化熒光法所測定的對象并非測定物本身，而是經催化反應放大后的其它物質，靈敏度極高能達到很高的檢測限。在應用熒光分析法中，通常需要借助目測熒光儀、熒光光度計、熒光分光光度計等分析儀器進行。

2 熒光分析法在水質分析中的應用

2.1 單項指標的測定

熒光分析法在水質分析中的應用，單項指標的測定應用較為普遍。如水質分析中的無機物熒光分析，就包括鈹、鋁、硼、氟、鐵、金、銀、銅、鉬、硒、鎘、猛、鋅、部分稀土元素等。其中，鈹、鋁、硒、鎘主要采用熒光生成法測定；氟、鐵、硫、銅等主要采用熒光猝滅法測定；鈹、釩、鋁、猛等主要采用催化熒光法來測定。除了上述無機元素的單項指標測定外，熒光分析法還經常用于水質分析中的一些有機物分析中果。如很多本身并不發熒光的脂肪族有機化合物，通常利用有機試機與其反應獲取具有熒光特性的產物進行熒光分析，如糖類、有機酸等。再如很多能發生熒光的具有共軛不飲和體系的芳香族有機化合物，如多環芳烴、酚、醌、油分等等，也常用熒光分析法進行測定。

2.2 綜合指標測定

在水質分析中，如水環境污染，很多都是以有機污染為主，而水中的有機物種類極為繁多且組成復雜，如果僅是單項指標的測定，很難獲取全面的水質分析數據，還需要進行綜合指標測定，獲取水中有機物的相對含量。目前，我國利用熒光分析法來測定水中有機物綜合指標的案例還較少，多利用COD、BOD進行測評，不過在國外利用熒光分析法來測定水中有機物綜合指標的應用較多。相對來說，傳統的COD、BOD測試過程復雜、周期較長、靈敏度不夠，熒光分析法的選擇性和靈敏度要遠高于COD、BOD測定方法。如日本海賀信好、角田藤則、石井忠浩即利用熒光分析法對多摩河進行了水質分析，驗證了熒光分析法在水體有機污染物綜合指標測定中的可行性。中野壯一朗等利用熒光分析法對多個國家和地區的自來水進行了分析，證實了腐殖酸的廣泛存在性問題，極具理論價值和實踐價值。

3 熒光分析法在水質分析中需要注意的問題

在水質分析中應用熒光分析法時，必須注意熒光分析的最佳工作條件，包括pH值、溫度、試劑用量、試劑純度等。溶劑應當保證有足夠的純度且有利于提高熒光強度，試劑必須注意保存確保試劑純度，必要時還需要對試劑進行提純并做空白試驗。在熒光分析中pH值對光譜和熒光強度影響極大，因此必須注意PH范圍。除此之外，溶液溫度越低則熒光強度越大，因此必須注意控制溶液溫度，最好是利用恒定溫度控制在20~25度范圍內進行分析，有實際水質分析中，由于部分待檢測物反應速度較慢，需要加熱促使反應完全，此時更應當注意溫度的控制。

[1]楊旭.熒光分析法在藥物分析中的應用[J].醫學信息，2011（04）.

[2]邰玲，孫鴻.熒光光譜法在水質監測中的應用[J].光譜實驗室，2011（02）.