[发明专利]同步表征水样溶解性有机质结构/理化/浓度特性的仪器

说明书

本发明涉及同步表征水样溶解性有机质结构/理化/浓度特性的仪器，属于环境检测技术领域。所有仪器进行单流路连接，目的在于：(1)保证多检测器检测系统整体的同步性和稳定性；(2)去除待测水样中硝酸根离子对水样有机氮分布的影响，实现不同分子量有机氮分布的精准检测。本发明可以对水样中不同分子量有机物的紫外吸收/荧光特性/有机碳浓度/有机氮浓度同步检测，实现了待测水样的结构/理化/浓度特性的综合表征。本发明仪器与方法所提供的丰富定量/定性信息可用于水处理领域水质快速扫描、饮用水消毒副产物前体物的精准识别、膜污染机制以及水处理工艺优化等研究与应用。

技术领域

本发明涉及环境检测技术领域，尤其是涉及一种基于尺寸排阻色谱法的单流路紫外光/荧光/有机碳/有机氮多检测器同步表征水样溶解性有机质结构/理化/浓度特性的仪器及方法。

背景技术

溶解性有机质(dissolved organic matter，DOM)广泛存在于各大自然水体中，它是饮用水处理中主要关注的问题之一。DOM的存在，会使得水体呈现不佳颜色和异味。另外，DOM还会影响臭氧活性炭、膜过滤工艺的处理效果，并且有可能会在输配水管网中滋生微生物。DOM也会降低氧化剂和消毒剂的性能，产生有害的氧化和消毒副产物，严重威胁饮用水供水安全。考虑到DOM的诸多危害，在饮用水处理工艺中尽可能增加DOM的去除率是优化水处理工艺的目标之一，因此有必要全面表征DOM结构/理化/浓度特性以及其在单一/组合水处理工艺中的降解转化规律。

理解DOM浓度特征有两项“金指标”：溶解性有机碳(DOC)和溶解性有机氮(DON)。DOC与生物活动、浮游植物初级生产密切相关，DON可引起水体富营养化，导致藻类、细菌等微生物大量繁殖，使饮用水水源爆发藻华，使水处理单元中滤池或膜堵塞以及强毒性含氮消毒副产物(N-DBPs)出现的风险大大增加。对微量DON和DOC的精准、同步检测，对饮用水水源藻华爆发预警、膜污染以及对消毒副产物的控制等方面的机理研究都具有关键的支撑作用，也对提高饮用水水质研究具有重要意义。

近年来，使用尺寸排阻色谱法表征DOC和DON随分子量分布特征的研究越来越多。专利CN201810354795.4公开了一种体积排阻色谱联用型氮检测器及应用方法，虽然该检测器及方法可以对样品总氮、有机氮、硝态氮和氨氮的定量分析，但该方法牺牲了DON随分子量分布信息，使样品的DON浓度信息量大大降低。专利CN201810480719.8公开了一种检测溶解性有机氮的仪器及方法，该方法虽可以准确检测出不同分子量DON浓度分布情况，并避免硝酸根等无机氮离子对检测结果的影响，但是该检测仪器比较复杂，需要加注的较多的显色药剂，降低了检测系统的稳定性，提高了分析成本。