论文摘要
随着国民经济的迅速发展和城市人口不断膨胀,大量的城市生活污水直接进入城市污水处理厂,污水处理达标状况直接受到水质监测水平的影响。传统的污水厂进出水水质分析需要人工采样在实验室中采用标准的化学方法完成,耗时、费力、监测频率低。荧光法检测法有选择性好、灵敏度高、检测速度快、无需化学试剂等优点。开展水体污染荧光检测技术的研究,可以为研发快速高灵敏的水体污染在线监测设备奠定基础。本文研究了城市生活污水处理厂进出水的三维荧光特性,以及不同的环境因子对三维荧光特征的影响,在这基础上研究了荧光强度、光谱组分得分值与化学指标之间的线性关系,为进一步利用3DEEM技术在线监测污水处理厂进出水水质提供理论基础。主要研究结果如下：(1)城市生活污水三维荧光光谱主要有4个荧光区域,其中进水的1区和2区荧光峰明显而且强度显著,但3区和4区不太明显,荧光强度较弱,出水的4个荧光区都较明显。4个荧光区域的荧光可以作为城市污水的荧光特征之一；进水和出水中可溶性有机物中都含有3个主要荧光成分,分别是类色氨酸、类酪氨酸和类腐殖质。(2)溶液为酸性条件下,荧光峰的强度随着pH值的增大而增大。随着浓度的增加,类腐殖酸和类蛋白的荧光峰均发生红移。进水和出水中类蛋白质的荧光强度随着离子强度的强度的增强。随着离子强度的增加,类腐殖酸荧光中心Xex/λemm出现一定程度的红移。(3)与进水的荧光强度有较好的线性关系的是铵态氮、硝态氮、总氮,COD和BOD5,其中是显著相关的有铵态氮与I225/340、I230/430,r值分别为0.585、0.498；总氮与I225/340、I230/430的相关系数分别是0.533、0.770。分别对铵态氮与I225/340、I230/430,总氮与I225/340、I230/430进行多重拟合都得到显著线性相关,线性系数R2分别为0.450、0.596。(4)和出水的荧光强度有良好的线性关系的是铵态氮、总氮、COD、硝态氮和TOC,其中具有显性相关的有铵态氮与I225/340(r=0.771),总氮与I230/430(r=0.503),分别对铵态氮和总氮进行多重拟合,结果都为线性相关,R2分别为0.6、0.432。(5)进出水的三维荧光中心强度I225/340和I230/430可以用来对城市生活污水铵态氮和总氮的在线分析和实时监测,从而达到快速监测和省时省力的目的。(6)进水的光谱组分得分值与进水的总氮、铵态氮、硝态氮的线性相关性较好,进水总氮与进水的类色氨酸和类腐殖质的得分值的R2达到了0.72,进水中铵态氮与类色氨酸、类酪氨酸和类腐殖质拟合后具有显著相关性,R2为0.32。但是出水除了BOD5没有与荧光组分具有较好的线性相关的化学指标。