[发明专利]一种基于二维荧光相关谱分离测定水中腐殖酸的方法

说明书

本发明公开了一种基于二维荧光相关谱分离测定水中腐殖酸的方法，包括：制备多个不同浓度腐殖酸和苯并[g,h,i]苝混合样品水溶液；对其进行不同激发波长下荧光扫描，得到各样品的一维动态荧光谱；以激发波长为外扰进行异步二维相关计算，并在苯并[g,h,i]苝特征峰位置相切，得到各样品的异步二维相关切谱，提取最强相关峰强度，并将其与腐殖酸浓度结合建立定量分析标准曲线，从而实现未知样品溶液中腐殖酸浓度的定量分析。该方法可实现水中腐殖酸荧光与其它有机质荧光的有效分离，减小了其它物质荧光对腐殖酸荧光强度的影响，提高了其定量分析的精度。

技术领域

本发明属于检测方法领域，特别涉及一种基于二维荧光相关谱分离测定水中腐殖酸的方法。

背景技术

腐殖酸(Humic Acid，HA)是动植物遗骸经过微生物的分解、转化以及一系列的化学过程积累起来的一类有机物质，是一种由芳香族及多种官能团构成的高分子有机酸，具有良好的生理活性和吸收、络合、交换等功能，广泛存在于土壤、湖泊、河流、海洋以及泥炭(又称草炭)、褐煤、风化煤中。

水体中的腐殖酸主要来源于陆生动植物残体与微生物的新陈代谢，按照其在水体中的溶解度以及分子量可以将其分为黑腐酸、黄腐酸、褐腐酸等。腐殖酸是引起地表水和地下水色度、嗅味问题的主要因素之一。因为腐殖酸易与某些微量元素或重金属离子络合，影响其在水中的迁移，所以水中腐殖酸含量的增加会增大水的处理难度。此外，水中大量存在的腐殖酸在饮用水消毒过程中会生成具有毒性的消毒副产物(DBPs)，而DBPs是导致饮用水致突变性增加的主要原因，严重影响饮用水安全，对人类健康造成潜在危害。因此，要想准确评价水质有机污染的程度，精准检测水体中的腐殖酸含量是必不可少的。

荧光光谱技术由于灵敏度高、选择性好，检测限低等优点，已经被广泛应用于环境中腐殖酸的检测。中国发明专利公开号CN107525792A采用含有氮掺杂的碳量子点检测试纸提取水中腐殖质，然后进行荧光检测，并根据荧光强度与腐殖质浓度建立定量分析标准曲线。中国发明专利公开号CN109060735A公开了一种基于荧光强度与腐殖酸浓度之间的标准曲线来定量分析水体中腐殖酸浓度的检测方法。中国发明专利公开号CN108489952A针对水中荧光体特征峰相互重叠不易识别问题，公布了一种三维荧光结合二次微分检测水体溶解性有机物的方法。

但是由于水中的有机物种类繁多，通过上述现有方法进行荧光检测时会有其他有机物产生的荧光信号对腐殖酸的荧光信号造成干扰，这就对腐殖酸的准确定量造成了影响，限制了该项技术在腐殖酸检测方面的运用。为此，建立了一种基于二维相关荧光谱分离水体中重叠的腐殖酸荧光信息，并以此进行快速定量分析的检测方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够减小有机物荧光对腐殖酸荧光强度的干扰、提高定量分析精度的基于二维荧光相关谱分离测定水中腐殖酸的方法。为此，本发明采用以下技术方案：

一种基于二维荧光相关谱分离测定水中腐殖酸的方法，包括以下步骤：

(1)准备实验用单组分多环芳烃水溶液，以及由不同浓度腐殖酸和不同浓度多环芳烃分别混合得到的多个腐殖酸和多环芳烃的混合水溶液；

(2)在不同激发波长下，扫描各实验用单组分多环芳烃水溶液，以及所述多个混合水溶液，得到实验用各样品随激发波长变化的一维动态荧光光谱；

(3)根据步骤(2)得到的实验用单组分多环芳烃水溶液的荧光谱，确定其特征荧光波带A；

(4)根据步骤(2)得到的实验用多个混合水溶液随激发波长变化的动态光谱，以激发波长为外扰，对其进行异步二维荧光相关谱计算，得到实验用混合溶液样品的异步二维相关谱；

(5)对步骤(4)中得到的异步二维相关谱，在步骤(2)确定的特征波带A处相切，得到实验用混合溶液样品的异步二维相关切谱；

(6)根据步骤(5)中得到的异步二维相关切谱，确定用于建立定量分析水中腐殖酸标准曲线的相关波带B；