荧光分析法在水质分析中的应用分析

余雅芬

(衢州市环境监测中心站 浙江衢州 324000)

水是人类生产和生活所需的重要资源，水质的优劣直接影响着人类身体健康，影响着生产活动的正常进行。对于生活用水，主要考虑其物理指标、化学指标和微生物指标；生产用水则主要考虑其是否会影响产品质量，是否易于损害生产设备。水质分析是应用化学和物理方法测定水中各类化学成分的含量，对人类的生产和生活有着极为重要的意义。目前水质分析方法主要分为物理分析、化学分析、生物分析、微生物分析几大类，分析的重点和内容不尽相同。荧光分析法是利用某些物质被紫外线照射后会发生能反映出该物质特性的荧光这一原理进行定性或定量分析的一种方法，相较于光谱法、质谱法等分析法来说，荧光分析法设备简单、灵敏度高、选择性强，在水质分析中应用较为广泛和普及。本文在分析荧光分析法的原理、方法的基础上，就荧光分析法在水质分析中的应用进行探讨。

1 荧光分析法的原理和方法

1.1 荧光分析法的原理

在常温状态下，多数分子处于基态，当分子受到一定波长的光的照射，会由基态跃迁至激发态，其后大多数分子都会迅速回落到基态，通过辐射衰变释放光子，产生荧光。不同元素从基态跃迁至激发态的能量大小并不相同，因此在辐射衰变回复到基态时所产生的荧光颜色和强度也并不相同。荧光分析法即是根据不同元素所产生的荧光，根据荧光波长和强度分析元素种类和含量的一种定性或定量分析的方法。荧光分析法需要以发射光谱和激发光谱作为依据。激发光谱是在固定荧光发射波长的情况下不断改变激发光波长，获取到的荧光强度对应激发波长的谱图，用以反应物质荧光强度与激发波长之间的关系。发射光谱是在固定激发波长和强度的情况下，不断改变发射波长，获取到荧光强度与对应发射波长的谱图，用以反应固定激发波长下物质荧光波长的分布。荧光分析法不仅能对发射荧光的物质进行检测，利用荧光试剂还可以对一些不发荧光的无机物质和有机物质进行检测。

1.2 荧光分析法的种类

目前常用的荧光分析法主要可以分为荧光生成法、荧光猝灭法、催化荧光法三大类。荧光生成法是一种直接对荧光生成进行测定的方法，是利用有机荧光试剂来进行测定分析，这类方法灵敏度较高但特异选择性较弱。荧光猝灭法是利用金属离子对荧光试剂的荧光猝灭作用进行测定分析，这类方法拥有更高的灵活敏度但线性范围较弱。催化荧光法是利用催化反应来进行荧光分析的方法，催化荧光法所测定的对象并非测定物本身，而是经催化反应放大后的其它物质，灵敏度极高能达到很高的检测限。在应用荧光分析法中，通常需要借助目测荧光仪、荧光光度计、荧光分光光度计等分析仪器进行。

2 荧光分析法在水质分析中的应用

2.1 单项指标的测定

荧光分析法在水质分析中的应用，单项指标的测定应用较为普遍。如水质分析中的无机物荧光分析，就包括铍、铝、硼、氟、铁、金、银、铜、钼、硒、镉、猛、锌、部分稀土元素等。其中，铍、铝、硒、镉主要采用荧光生成法测定；氟、铁、硫、铜等主要采用荧光猝灭法测定；铍、钒、铝、猛等主要采用催化荧光法来测定。除了上述无机元素的单项指标测定外，荧光分析法还经常用于水质分析中的一些有机物分析中果。如很多本身并不发荧光的脂肪族有机化合物，通常利用有机试机与其反应获取具有荧光特性的产物进行荧光分析，如糖类、有机酸等。再如很多能发生荧光的具有共轭不饮和体系的芳香族有机化合物，如多环芳烃、酚、醌、油分等等，也常用荧光分析法进行测定。

2.2 综合指标测定

在水质分析中，如水环境污染，很多都是以有机污染为主，而水中的有机物种类极为繁多且组成复杂，如果仅是单项指标的测定，很难获取全面的水质分析数据，还需要进行综合指标测定，获取水中有机物的相对含量。目前，我国利用荧光分析法来测定水中有机物综合指标的案例还较少，多利用COD、BOD进行测评，不过在国外利用荧光分析法来测定水中有机物综合指标的应用较多。相对来说，传统的COD、BOD测试过程复杂、周期较长、灵敏度不够，荧光分析法的选择性和灵敏度要远高于COD、BOD测定方法。如日本海贺信好、角田藤则、石井忠浩即利用荧光分析法对多摩河进行了水质分析，验证了荧光分析法在水体有机污染物综合指标测定中的可行性。中野壮一朗等利用荧光分析法对多个国家和地区的自来水进行了分析，证实了腐殖酸的广泛存在性问题，极具理论价值和实践价值。

3 荧光分析法在水质分析中需要注意的问题

在水质分析中应用荧光分析法时，必须注意荧光分析的最佳工作条件，包括pH值、温度、试剂用量、试剂纯度等。溶剂应当保证有足够的纯度且有利于提高荧光强度，试剂必须注意保存确保试剂纯度，必要时还需要对试剂进行提纯并做空白试验。在荧光分析中pH值对光谱和荧光强度影响极大，因此必须注意PH范围。除此之外，溶液温度越低则荧光强度越大，因此必须注意控制溶液温度，最好是利用恒定温度控制在20~25度范围内进行分析，有实际水质分析中，由于部分待检测物反应速度较慢，需要加热促使反应完全，此时更应当注意温度的控制。

[1]杨旭.荧光分析法在药物分析中的应用[J].医学信息，2011（04）.

[2]邰玲，孙鸿.荧光光谱法在水质监测中的应用[J].光谱实验室，2011（02）.