[发明专利]基于荧光光谱的含碳消毒副产物的测试方法

权利要求书

1.一种基于荧光光谱的含碳消毒副产物的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

S100：测定标准水样中溶解性有机物的特征荧光强度值及含碳消毒副产物的浓度，以特征荧光强度值为自变量，以含碳消毒副产物的浓度为因变量，建立特征荧光强度与含碳消毒副产物浓度之间的线性回归方程；

S200：测定实际水样中各溶解性有机物组分及各溶解性有机物组分对应的特征荧光强度值，利用所述S100中建立的线性回归方程，从而得出污水中含碳消毒副产物的含量。

2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述S100及所述S200均包括以下步骤：

S10：采集水样并进行预处理；

S20：对所述S10中处理后的水样进行三维荧光光谱分析，获取三维荧光光谱数据；

S30：对所述S20中获取的三维荧光光谱数据进行校正；

S40：基于所述S30中校正后的三维荧光光谱数据，获取水样中各溶解性有机物组分对应的最大荧光强度值作为特征荧光强度值。

3.根据权利要求2所述的测试方法，其特征在于，所述S100还包括以下步骤：

S21：对所述S10中处理后的水样进行含碳消毒副产物的浓度分析，获取含碳消毒副产物的浓度。

4.根据权利要求3所述的测试方法，其特征在于，所述S21中，采用气相色谱仪进行含碳消毒副产物的浓度分析。

5.根据权利要求2所述的测试方法，其特征在于，所述S10包括以下步骤：

S11：采用0.45μm的PVDF滤膜过滤水样后进行稀释，使得水样中溶解性有机碳浓度小于5mg C/L以及254nm处的紫外吸光度小于0.03cm-1；

S12：利用0.1M HCl溶液和0.1MNaOH溶液，将所述S11中稀释后的水样的pH值调节至2±0.2。

6.根据权利要求2所述的测试方法，其特征在于，所述S20中，在20±2℃的温度条件下，使用荧光光谱仪进行三维荧光光谱分析。

7.根据权利要求6所述的测试方法，其特征在于，所述S20中，荧光光谱仪的激发波长扫描范围为240～450nm、步长为5nm；发射波长扫描范围为220～550nm、步长为5nm。

8.根据权利要求2所述的测试方法，其特征在于，所述S30包括以下步骤：

S31：将所述S20中获取的三维荧光光谱数据，减去高纯水的三维荧光光谱数据，获得一次校正后的三维荧光光谱数据；

S32：采用Delaunay三角剖分插值算法，扣除所述S31中一次校正后的三维荧光光谱数据的一阶瑞利散射效应和二阶瑞利散射效应，获得二次校正后的三维荧光光谱数据。

9.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述S200中，基于平行因子分析模型确定标准水样中溶解性有机物组分。

10.根据权利要求9所述的测试方法，其特征在于，所述S200中，平行因子分析模型的表达式为：

式中，xijk为第i个样品的位于发射波长j和激发波长k位置的荧光强度，xijk为立方阵X(I×J×K)的组成元素，ain代表大小为I×N的成分矩阵A的元素，bjn代表大小为J×N的成分矩阵B的元素，ckn代表大小为K×N的成分矩阵C的元素，ain在理想条件下代表潜在荧光基团的浓度，bjn在理想条件下代表潜在荧光基团的发射光谱，ckn在理想条件下代表潜在荧光基团的激发光谱；eijk为残差立方阵E(I×J×K)的组成元素，包含噪声变量；N为正确拟合所述平行因子分析模型所需要的组分数，其中，ain与第i个样品的第n个分析成分的物质浓度成比例关系，bjn与第n个分析成分在发射波长j下的荧光量子产率成线性关系，ckn与第n个分析成分在激发波长k下的特殊吸收因子成比例关系。