水体中溶解有机物的荧光光谱特性分析

以355 nm激光为激发光源,在实验室中利用激光诱导荧光(LIF)方法对不同水体中溶解有机物(DOM)的荧光光谱进行了测量,并以最小二乘法-高斯拟合对水体荧光光谱进行了拟合,解卷积得出了水喇曼散射谱及DOM的荧光光谱.在改变激发光脉冲强度的条件下,以一定浓度腐殖酸溶液为测量样品分析了DOM的荧光饱和特性.结果表明,随着激发光功率密度的增加,水喇曼散射强度线性增加,而DOM的荧光强度随着激发光功率密度的增加先是线性增加,此时归一化荧光强度为一恒定值.当激发光功率密度大于55 mW/cm2时, 荧光强度增加缓慢,归一化荧光强度则逐渐降低.研究发现,在有机物浓度较高时,出现了激发态分子间的单重态-单重态猝灭,并且在低浓度情况下,随着有机物浓度的增加,出现了有机物荧光峰值强度位置的红移并伴有波形的展宽.     

激光诱导水体中DOM的荧光猝灭特性分析

以355 nm激光为激发光源,在实验室中用激光诱导荧光(LIF)方法以不同浓度的腐殖酸为测量样品研究了水体中溶解有机物(DOM)的荧光猝灭特性。研究表明,随着腐殖酸浓度的增加,水拉曼散射强度逐渐减弱,当浓度为40 mg·L-1时,水拉曼散射信号几乎完全被DOM的荧光基态分子所吸收,而DOM的荧光强度随着浓度的增加,先是线性增加,当浓度为16 mg·L-1时,荧光强度达到最大,再继续增加腐殖酸浓度,荧光强度则缓慢降低。因此,通过对不同浓度下腐殖酸荧光猝灭特性的分析,可以更加有效的实现水体中DOM浓度的探测。     

不同水体中溶解有机物的荧光光谱特性研究

用激光诱导荧光(laser induced fluorescence, LIF)方法对几种不同水体中溶解有机物(dissolved organic matter, DOM)的荧光光谱进行了测量和分析,给出了不同浓度腐殖酸的归一化荧光强度与浓度的关系。结果表明, 可用此种方法进行有效的水体质量监测。     

血卟啉与左旋多巴相互作用的研究

文章采用荧光光谱法研究了卟啉类化合物血卟啉与左旋多巴之间的相互作用,研究发现： 在模拟人体生理条件下(pH 7.4),随着体系中血卟啉浓度的增大,左旋多巴的荧光强度逐渐猝灭,荧光发射峰发生轻微蓝移,并有等发射点出现,表明卟啉与左旋多巴发生了作用,且形成了新的配合物。根据Stern-Volmer方程,求得了不同温度时两者的结合常数、相关系数及热力学常数,实验结果表明血卟啉HP对左旋多巴荧光猝灭速率常数Kq值均大于2.0×1010 L·mol-1·s-1,证实了血卟啉与左旋多巴的结合反应为静态猝灭反应,且随着温度的升高,结合反应常数有不同程度的减小。在25 ℃时,ΔG＝-26.58 kJ·mol-1;ΔS＝138.7 J·K-1;ΔH=14.71 kJ·mol-1。     

间接荧光法测定维生素C

实验发现,抗坏血酸在水溶液中能将无荧光的铈(Ⅳ)离子还原成能发射特征荧光的铈(Ⅲ)离子,加入六偏磷酸钠溶液,可使体系的荧光强度大大增强,由此建立了灵敏间接测定抗坏血酸的新方法。用1 cm石英比色池在激发和发射波长分别为303和340 nm处测定其荧光强度;抗坏血酸在1.0×10-7～8.0×10-6 mol·L-1浓度范围内与体系的荧光强度呈良好的线性关系,相关系数为0.999 7,检出限为1.6×10-8 mol·L-1(S/N=3)。     

环丙沙星-铽络合物的荧光特性及其应用研究

中性条件下,铽(Ⅲ)与环丙沙星反应极易形成络合物。该络合物与小牛胸腺DNA分子作用后荧光强度显著增强,据此建立了简单、快速、灵敏的DNA测定方法,并优选出反应的最佳条件为：25 ℃,λ_ex/λ_em =325/545 nm,Tb3+浓度5.0×10-5 mol·L-1,环丙沙星浓度1.0×10-6 mol·L-1,Tris-HCl缓冲溶液,pH 7.0。结果表明,在4.3×10-7～3.0×10-5 mol·L-1浓度范围内DNA与其荧光强度呈良好的线性关系,其线性方程为F₁-F₀=107c+48.00(r=0.998 8, n=8),检出限为2.8×10-9 mol·L-1。此法同时用于临床近20例全血DNA提取样本的检测,经t检验,两组在545 nm所得的荧光强度有差异(P＜0.05)。     

十二烷基硫酸钠(SDS)增强若丹明6G水溶液激光激发荧光谱研究

报道了若丹明6G水溶液添加不同浓度的表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)时激光激发染料的变化,发现较低的掺入量导致R6G荧光减弱,适量SDS的加入使荧光增强,在5×10-5 mol·L-1的R6G水溶液中,加入6×10-2 mol·L-1 SDS,荧光增强因子达到3.1。当R6G浓度为1×10-4 mol·L-1时,加入2×10-2 mol·L-1,染料激光阈值显著降低。测量了不同浓度的R6G溶液的吸收光谱及加入不同浓度SDS后的荧光谱,分析了不同SDS加入量下R6G荧光减弱及增强的物理机制。     

钇(Ⅲ)-环丙沙星配合物的荧光性质及其应用

研究了稀土钇离子(Y3+)与环丙沙星(CPLX)体系的荧光特性,Y3+可使体系的荧光强度明显增强,由此建立测定环丙沙星药物的新方法。对CPLX-Y3+体系荧光增强的机理进行了初步探讨,并系统研究了CPLX-Y3+体系荧光强度的影响因素。在pH=5.5的Tris-HC1缓冲溶液中,Y3+浓度为5.0×10-5mol/L时,环丙沙星的浓度与体系的荧光强度呈良好的线性关系,线性范围为1.0×10-9~2.0×10-6mol/L,检出限为3.1×10-11mol/L(S/N=3)。该方法可用于人体尿药浓度和环丙沙星片剂的直接测定。     

盐酸土霉素与牛血清白蛋白的相互作用研究

采用同步荧光和紫外吸收光谱法,研究了在pH7.40的Tris-HCl缓冲体系下,盐酸土霉素(Oxytetracycline HCl)与牛血清白蛋白的相互作用,研究表明在正常生理条件下盐酸土霉素对牛血清白蛋白有较强的猝灭作用,根据不同的药物浓度、温度及紫外吸收光谱的变化,判断其猝灭方式可能为静态猝灭,同时考察了不同离子存在条件下盐酸土霉素对BSA荧光猝灭的影响。得出在不同温度下反应的结合常数KD分别为4.167×10-5mol·L-1(25℃)、3.6×10-3mol·L-1(37℃),盐酸土霉素与BSA按1∶1的比例结合;根据反应热力学参数确定了它们之间相互作用的主要形式为疏水作用力;采用同步荧光考察了盐酸土霉素对BSA构象的影响,发现随药物浓度的增大,色氨酸残基的最大发射波长不变,而酪氨酸残基所处环境的疏水性改变,从而导致BSA的构象发生了变化。     

不同裂解温度下生物炭释放溶解性有机质的光谱特征分析

生物炭释放的溶解性有机质(DOM)具有复杂的生物地球化学特征,影响着污染物的迁移与转化和全球碳循环等诸多环境过程。相比对生物炭理化性质、结构特征的研究,生物炭DOM的研究仍相对匮乏,其中裂解温度驱动下生物炭释放DOM的光谱特征鲜有报道。以两种常见且具有较好应用前景的生物炭—竹炭(楠竹生物炭)和木炭(柏木生物炭)为研究对象,通过紫外-可见光谱、三维荧光光谱结合平行因子法(3DEEMs-PARAFAC),研究不同裂解温度下(100～700℃)两种生物炭释放DOM的光谱特征。结果表明,裂解温度决定两种生物炭释放DOM的潜能及其光谱特征。裂解温度越高, DOM释放量越小,且400℃是所研究两种生物炭DOM释放的临界裂解温度,当裂解温度低于400℃,生物炭DOM释放明显,当裂解温度高于400℃,生物炭释放量很低且趋于稳定。柏木生物炭的DOM释放量明显高于楠竹生物炭。低温裂解过程中(300℃)两种生物炭DOM存在大量紫外-可见发色团,并随着裂解温度上升逐步分解。通过3DEEMs-PARAFAC从生物炭荧光溶解性有机物(FDOM)中分离出2个类腐殖质荧光物质(C1和C2)及1个类蛋白荧光物质(C3), 3个荧光组分对裂解温度的响应不同,类腐殖质荧光强度在300℃出现峰值,而后随裂解温度上升而下降,类蛋白物质始终随着裂解温度的上升而下降。低温裂解(200℃)以类蛋白荧光为主,随着温度上升,类腐殖质组分占主导。此外,基于光谱特征分析,裂解温度还影响两种生物炭DOM诸多生物地球化学特征,随着裂解温度上升,两种生物炭DOM的相对分子质量,芳香性、疏水性和腐殖化程度均先增大再减小,但对应的峰值温度各不一致。因生物质原料差异,楠竹生物炭DOM的相对分子质量,芳香性、疏水性和腐殖化程度均明显大于柏木生物炭。该研究结论将进一步为生物炭DOM的环境行为研究,生物炭应用过程中环境管理与评估提供有益的参考。     

水体中溶解有机物激光诱导荧光光谱分析方法

讨论了用激光诱导荧光(LIF)的方法分析水体中溶解有机物(DOM)的含量,利用拉曼散射信号对荧光光谱进行归一化处理,消除激发光强度和水体对荧光的二次吸收和接收条件等因素的影响,并给出了理论依据,由此依据得出了非线性浓度校准的数学模型。利用这个数学模型对实验数据进行非线性拟合,拟合的相关系数高于0.99。该浓度校准的数学模型,考虑到了水体对荧光信号的二次吸收以及溶液浓度的变化对二次吸收的影响,结果表明它可作为不同水体的通用浓度校准的数学模型对水体中的DOM进行定量分析。     

特征荧光光谱法定量检测水质的研究

讨论了一种可同时检测自然水体中有机物和叶绿素a含量的快速分析方法。以武汉东湖水为样品,采用激光诱导荧光(LIF)的方法测量了水体的总荧光光谱(TLS);并用特征光谱荧光标记(SFS)技术对水体中溶解的有机物(DOM)及叶绿素a (Chl-a)的荧光光谱特征进行了分析和指认。并利用水的拉曼散射信号强度进行归一化的方法,分别得到较低浓度腐殖酸和叶绿素a的特征光谱归一化荧光强度以及它们在水体中浓度的标定曲线和线性关系式。另外, 对于较高浓度的腐殖酸溶液,确定了其特征光谱的荧光强度与浓度之间满足的函数关系。结果表明,在一定的浓度范围内,特征光谱的荧光强度与浓度之间仍然有很好的线性关系。该方法在自然水体质量的检测方面有广泛的应用前景,它能快速识别水体中的污染物,定量测量它们在水体中的含量,实现对自然水体的质量状况进行大范围的实时动态监测。     

污染水体溶解有机物诱导荧光猝灭特性的实验研究

溶解有机物的含量是衡量水质的常用指标,利用荧光方法可以实现对自然水体溶解有机物的浓度进行高灵敏在线遥测。文章利用三维荧光光谱技术对溶解有机物进行了荧光表征,实验研究了溶解有机物浓度与荧光强度的关系,以及水体酸碱度和金属离子对荧光强度的影响。研究表明,当溶解有机物浓度在小于10 mg·L-1,pH值在6.5～7.5范围内时,荧光强度与浓度具有很好的线性关系;金属离子对溶解有机物诱导荧光有较大猝灭作用,不同金属离子对诱导荧光强度的猝灭效果有显著不同。     

pH值对滇池水体溶解性有机质(DOM)光降解作用的影响

运用紫外光谱、三维荧光光谱技术结合平行因子分析法（PARAFAC）探讨了pH值对滇池水体环境中溶解性有机质（DOM）光化学降解特性（紫外光谱特征、荧光组分及其荧光强度）的影响。掌握了不同pH值条件下DOM光化学降解特性及其差异性,可为DOM的生物地球化学循环基础数据提供有利支撑,同时对富营养化湖泊水质改善和有效控制具有重要的启示作用。结果表明,在光降解发生过程中（0～30 d）,DOM被识别出具有三个主要荧光组分,分别为长波类富里酸组分C1（325,425 nm）,类蛋白类组分C2（295, 390 nm）和具有高芳香度特性的类腐殖质组分C3（260/350,360/450 nm）;pH值的变化对DOM光降解过程中的紫外光谱和三维荧光光谱特征均产生重要影响;当pH值从4.0增加到9.0,DOM的紫外吸光系数随pH值增大而增大,总荧光强度随pH值增加而逐渐下降;类蛋白组分C2从降解的第8天开始,其荧光强度也表现出随pH值增加逐渐下降的趋势,这表明高pH值能够促进水体DOM的光降解作用。鉴于pH值能够对DOM光降解过程及其紫外光谱和三维荧光光谱特征产生重要影响,研究认为,对比不同来源DOM（自然水体、DOM提取物等）的紫外光谱、三维荧光光谱和平行因子分析结果时,应监测并报告DOM溶液的pH值,pH值应尽量保持一致,以保证结果的可比性。     

溶解有机质的三维荧光光谱特征研究

利用三维荧光光谱研究了河流、湖泊等不同来源溶解有机质(DOM)的荧光光谱特性。河流DOM的三维荧光光谱图中含有类富里酸荧光峰A和C以及类蛋白荧光峰B和D,一般而言,类富里酸荧光峰强度比较大,或者只有类富里酸荧光,但是受人类活动污染河流DOM的三维荧光光谱图中具有极强的类蛋白荧光。同样,红枫湖DOM可以由陆源输入,还可以由水体内微生物活动产生,具有4个荧光峰,受人类活动影响比较显著的百花湖DOM则表现出强的类蛋白荧光。贵阳市地下水中DOM含量相对较低,一般只含有类富里酸荧光峰,但是若受生产生活污水污染,也可检测出强的类蛋白荧光峰。考察DOM含量(以DOC表示)与类富里酸荧光强度(peak C)以及在254 nm处紫外吸收光谱强度的关系时发现它们都具有良好的线性相关关系(r2＝0.82和0.95),而紫外区类富里酸荧光与可见区类富里酸荧光之间也存在良好的线性相关关系(r2＝0.96)。此外,pH对DOM的三维荧光光谱具有显著影响,并且类富里酸荧光峰A和C的pH值效应基本一致,荧光强度最大值出现在pH 10左右,类蛋白荧光峰B的pH值效应与之略有区别,荧光强度最大值出现pH 8.5左右。     

店埠河农业小流域水体溶解性有机质三维荧光光谱的平行因子分析

店埠河农业小流域是巢湖的主要水源地之一,研究该流域水体溶解性有机质(DOM)组分及来源对了解巢湖水生生态系统至关重要.本研究结合水体的三维荧光光谱,利用平行因子分析(PARAFAC)方法对测定的三维荧光光谱矩阵进行拉曼及瑞利散射校正、组分提取等相关处理,实现对店埠河农业小流域水体DOM的分析,包括三维荧光光谱特征分析、...