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工业废水为主的城市污水的荧光指纹特征

文档作者：戴春燕吴静向熙谢超波1，尹丹丹1 曹知平1 吕清2 文档来源： 1．清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室 Z．苏州环境监测中心站		点击数：	更新时间： 2025年05月10日
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释；誊髫黉 2 O 1 3年2月 毒。愚。盖v盂裴。。誊盎，y鬈 Spectroscopy and Spectral Analysls v01瓮盅劣嚼∥17 上．曲ruary’zu工J一一=====；===================；=====================工业废水为主的城市污水的荧光指纹特征戴春燕·，吴 静¨，向 熙1，谢超波1，尹丹丹1，曹知平1，吕 清21．清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室，北京lO0084Z．苏州环境监测中心站，江苏苏州215000摘要荧光分光光度法测量简便，灵敏度高，已越来越多地用于化学分析。将工业废水为主的城市污水作为研究对象，分析其荧光指纹特征。该城市污水的三维荧光光谱上有分别位于激发波长／发射波长为275／3lo，230／340和220／310啪附近的3个荧光峰，未显示出以生活污水为主的城市污水所具有的典型的类蛋白质荧光的特点。该污水荧光强度较高，且工作日和休息日差异大，这可能主要与工业污水含量较大有关。荧光指纹在反映废水组成方面直观、迅速，可以作为水质监测与预警的新方法。关键词荧光指纹；工业废水；城市污水；生活污水；监测与预警中图分类号：0644．1 文献标识码：A DOI：10．3964／j．issn．1000—0593(2013 J02一0414一04引 言荧光分光光度法的主要原理是利用化合物在特定波长的激发光照射下分子会发出特征波长的光线(发射光)[1{]，故有机物的激发光和发射光波长均是特定的[4]。此外，在较低的浓度范围内有机物的荧光强度与其浓度是线性相关的[5]，由此我们可以通过物质发出的荧光波长和强度来判断有机物质的种类和浓度[5]。相比传统表征水质有机污染的指标如生化需氧量和化学需氧量，荧光法具有测量简便迅速、灵敏度高、重现性好的特点，因此已越来越多的被运用于化学分析㈨’5’…。三维荧光光谱(eXcitation-emission matrix，EEM)是荧光分析方法之一，是以发射光波长和激发光波长为横纵坐标，并将荧光强度以等高线的形式投影在该平面上获得的谱图[21。具有荧光的物质很多，例如常存在于污水中的油脂、腐殖酸、蛋白质、表面活性剂、维生素、酚类等芳香族化合物、农药残留物等[z13^8。。而污水含有多种荧光物质，所以它的荧光光谱会随污染物种类和含量不同而变化，且具有与水样一一对应的特点，因此称其为水质“荧光指纹”[2’3’7]。课题组前期研究了我国北方以生活污水为主的城市污水，它的荧光指纹是典型的类蛋白质荧光[2]。针对我国工业发达地区的城市污水进行了研究。通过与生活污水为主的城市污水荧光指纹的对比，可以掌握工业废水对城市污水水质的影响。荧光指纹可以用于水体和污水的快速监测与预警。1实验部分1．1采样及预处理城市污水于2011年11月28日至12月1日取自江苏省苏州市某城市污水处理厂进水。该污水处理厂污水处理能力为12万吨／日，其中70％以上进水来自工业废水(主要有电子、化工和金属制造等行业的工业废水)，故水质成分复杂。取样间隔为2 h。工业废水取自该城市污水厂服务范围内的主要工业企业的总排口，包含金属加工废水、电子废水和化工废水。水样保存在4℃冰箱里。测量前先用定性滤纸过滤，然后稀释10倍待测。1．2荧光测量方法待测水样EEM的测量采用荧光分光光度计(日立公司，型号FL7000，日本)。实验条件为：激发波长(A。。)200～650啪，发射波长(A。)230～600 nm，狭缝宽度5啪，光电倍增管电压700 V，扫描速度12 ooo nm·r11in～，最后用Origin软件合成谱图。收稿日期：20】2一04—12。修订日期：2012一06—20基金项目：国家水体污染控制与治理科技重大专项项目(2008zx07313一007)，清华大学自主科研项目(20101081863)和环境模拟与污染控制国家重点联合实验室专项经费项目(12YD2Es积：T)资助作者简介：戴春燕，1989年生，清华大学环境学院本科生 e_mail：daicy08@mails．tsinghua．edu．cn*通讯联系人 e．nmil：帆Ljing@mail．tsinghua．edu．cn万方数据第2期 光谱学与光谱分析 4152结果与讨论本文给出了该城市污水中所得较为典型的荧光光谱(图1)。由图1可知，各光谱图中荧光峰的位置和投影形状接近，均集中在kA。=220～280姗／300～350姗区域，主要包400360要32。』28。24。200300 400 500 600A。／啪(a)12月1日3：00300 400 500 600^。／哪(c)11月30日9：05含了3个清晰的荧光峰：荧光峰A在kA。=275／310啪附近；荧光峰B和C分别位于kA。=230／340砌和k／A。=220／310 m附近。3个荧光峰的荧光强度由强到弱的顺序为230／340啪>275／310 m>220／310 11rIl，强度随时间呈现较剧烈波动(表1和图2)。400360一320一280240200300 400 500 600k一砌(b)12月1日1：00300 400 500 600k√nm(d)12月1日5：OO图2为2010_11—28(周日)至20lo_12—1(周三)城市污水荧光峰值的变化。荧光强度波动较大，与平均值相比，荧光强度的波动范围可达到150％(表1)。从图2可知，该污水水质变化有一定规律：周日的荧光强度较低，而工作日每天上午9点左右水样的荧光峰值开始增强，在第二天的早上3—5点左右达到最大值，然后开始回落，在9点左右最低。由于该污水70％以上来自工业废水，这样的规律可能和工业生产有关。图3为荧光峰A和C分别与峰B的强度的比值随峰Bl到曩貔貔 ：刮茹参纯笤妪≯≯≯章◇≯旁亭辜≯擎粤零毋笋 11．28 11．29 11．30 12 1采样时间脚2 n呻陀舢inte吲t妇oftlle peakA，B andC 0fthe m岫idpal w{Ist朗rat盯(锄uted by lO fbId)强度的变化。“／b和Ic／k分别在o．7和o．5附近波动，说明进水中3个峰对应的有机物质的相对含量是稳定的。1'曲舱1 n啪心so∞∞int蜘函觚0f t№m咖ddpm删咖俯(ml删by 10洲)Int如sityn昏3 n咖雌∞嘶cein蛔啮ity ratio ofpeakA，Ct0BOOOOO∞拍轮勰孔Ec，^+‘mm知鲫梆咖咖日。日日时耵n。-．．∥搬硼根”。跚。．．哪。㈣一一一㈣m一—■■。鼙，#赫■■I-■伽姗瑚瑚瑚瑚IIIc、?万方数据416 光谱学与光谱分析 第33卷由实验结果可知，该城市污水有3个荧光峰，荧光峰强度较高，水样稀释10倍后，部分荧光峰的强度还接近7 000，而且波动大，与以生活污水为主的城市污水有明显区别。以生活污水为主的城市污水的荧光指纹(图4)中有2个峰，分别位于230／340和280／340啪附近，属于典型的类蛋白质荧光。从荧光峰的分布看来，虽然试验城市污水的A峰(275／3lo m)和B峰(230／340 m)的位置与类蛋白质荧光峰很接近，但类蛋白质荧光的两个峰具有发射波长相同的特点[2]，所以试验的城市污水的类蛋白质荧光不够典型。试验的城市污水中约30％仍然是生活污水，因此它的EEM中也有类蛋白质荧光，只是A峰和C峰比较强，使得这个信息不显著。另外一般以生活污水为主的城市污水的荧光强度也比较低，不稀释测量的荧光强度一般为3 000～6 ooo[2|。450400董350』300250250 350 450 550 650九。／nmFig．4 聊ical EEM of m眦icipal w嬲tewater with d0删c鲫阿姆舔嘲i卵咖删棚咖p试验城市污水与以生活污水为主的城市污水有较大的区别，表明该城市污水所含污染物与以生活污水为主的城市污水在种类和含量上差别都较大，这是因为该污水中大部分进500450400g墨350300250300 400 500 600X_cⅡ／m水都来自不同种类的工业废水，而工业废水水质波动较大，水质成分较复杂。为此，对该城市污水中占水量比重较大的工业废水进行了测试，所得荧光光谱图如图4一图6所示。各图显示，工业废水的荧光指纹有明显差异，例如金属加工废水荧光峰众多(图5)，电子废水的荧光峰则多变化(图6)，化工废水荧光强度很高(图7)。三种工业废水的荧光指纹都有与城市污水水样的荧光区域重合的地方，并且重合区的荧光强度也较大，例如金属加工废水在A，B，C峰附近存在荧光峰；电子废水1和2在A峰附近存在荧光峰；电子废水3在A和B峰附近存在荧光峰；化工废水在A和C峰附近存在荧光峰。这些说明工业废水对污水厂的进水水质贡献较大。从荧光强度看来，化工废水对荧光强度的贡献可能大于金属加工和电子废水(表2)。在城市污水中未出现金属加工和电子废水的荧光指纹中的一些较小的荧光峰，可能是因为这些小荧光峰在各种废水混入后，被稀释掉了。400360g 320矗280240300 400 500k盯／nm№5 EEM ofn埒taI pr∞咖F酶6麟觚；of eIec|的nics啪ste啪ter(删Ⅱted by 2似d)Ta№2 n唧愀呻删鹤oftlleⅡ-ain砌ust咖帅s脚船intlIemlmidpalw∞胁㈣枷㈣67i嚣擞莲鞋融噩■ 8kr㈣w鲴 嗍枷u眦3∞万方数据第2期 光谱学与光谱分析 417360g 320一280240400 500 600九。／吼Fi昏7 EEM of clII册lical indIlstrial w舾tewater(r皓in)(dnuted by 5∞f0Id)3结论采用三维荧光分析法研究了以工业废水为主的城市污水的荧光指纹特征。该污水的三维荧光光谱上有3个荧光峰，分别位于kA。=275／310 m，230／340啪和220／310啪附近，与以生活污水为主的城市污水的指纹有明显区别，未显示出典型的类蛋白质荧光。除荧光峰不同外，该污水还呈现出水质变化大、荧光强度较高的特点，工作日和休息日的荧光强度差异大。这些可能与工业污水比重较大有关。荧光指纹在反映废水组成方面直观、迅速，可以用于水质监测与预警。[1] cHEN Guo_zhen，HuANGⅪan-zlli，zHENG zh巾zi，et al(陈国珍，黄贤智，郑株梓，等)．Allalysis Method of FIuo托scence(荧光分析法)．Bening：sd∞ce Pre豁(北京：科学出版社)，1990．56．[2][3][4][5][6][7][8]CHENM8俨fu，wU Jing，uJ YaI卜li，et al(陈茂福，吴静，律严励，等)．Actaopti∞Silli∞(光学学报)，2008，28(3)：578．wU J吣，cHEN C日n鲥岫，cHEN Ma0-fu，et al(吴静，陈庆俊，陈茂福，等)．觚a 0嘶髓siIli∞(光学学报)，2008，28(10)：2023．XU JiI卜gou，wANG zuI卜ben(许金钩，王尊本)．加_Ialysis Method of Fluoresc∞∞(荧光分析法)．Be4iIlg：sdence Pre龉(北京：科学出版社)，2006．C0ble P G，Gre帆S A，Blough N V，et aL Nature，1990，348：432．Lu L^l，su RoI学guo，HU Xl卜peIlg，et al(卢璐，苏荣国，胡序朋，等)．cIli儿J．L丑se碍(中国激光)，2007。34(8)：1115．Wu J，Pons M N，Potier Q Wat盯Sdence&amp;amp;T∞h∞logy，2006，53(4／5)：449．wANGZhon刘。岖，wU J醅liIlg，UDbI暂IIli妪，et al(王忠东，武金玲，李东明，等)．Chjn J．Lase巧(中国激光)。2006。33(7)：1003．Fluorescence Properti鹤of Municipal Wastewater with Ind吣trialWastewater as Major Compon钮tsDAJchu俨y耐，wU Jingl。，ⅪANG)(i1，XIEchao-b01，Y玳防I卜clalll，cAO办卜pingl，LO Qingz1．E11vironn搬ltal simulation and Pbllution Control State Key Joint Laboratory，school of Elwimmnent，Tsinghua UIliversity，BeijiIlg 100084，CKm2．sl屹hou lhiror蝴tal Monjtor Center，sl肠hou 215000，Chilla柚戚ract The pr∞ent paper studied nuoresc∞ce fingerprint properties of t}Ie mullicipal w弱te、张ter稍tll indust嗣waste、髓teras nlajor唧n肌t&amp;amp;There e嫡sted mree typical nuorescence peal【s in tlle excitatior卜eInission黝trix of tlle muIlicipalwastewater，locating at about kA血of 275／310，230／340 and 220／310啪respectively．The吼ste、张ter didIl’t display typicalproteiT卜like nuoreSceIlce as the muIlicipal、Ⅳaste、Ⅳater诵th domestic sewage as rrlajor compon朗t．The nuorescence inte璐ity ofthe wastewater was quite Kgh诵t}I remrkable difference betwe肌workday and weeke砒These IIlight relate t0 the lligh contemof industrial wastewater．The advantages of the nuorescence fingerprint such as∞sy aIld fast measuren屺rlt aIld rich iIlfo姗tionabout t}le∞mponents of、Ⅳastewater nmke it a novel tool in、^，ater quality moIlitorir塔锄d earIrwanling．Keywor凼 FluoreScence fingerprint；hldustrial waste、Ⅳater；M商cipal wastewater；P0rn％tic sewage；MoIlitorillg and翩dr、张mir塔*Corresponding author (Iteceived Apr．12，2012；acc印ted Jun 20，2012)

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