固定波长同步荧光法测定污水和污泥苯并(a)芘
《亲和作用共定位固定化多酶催化体系降解水中苯并[α]芘的研究》
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《亲和作用共定位固定化多酶催化体系降解水中苯并[α]芘的研究》篇一一、引言随着工业化的快速发展，水体污染问题日益严重，其中，多环芳烃类化合物如苯并[α]芘（BaP）的污染尤为突出。
苯并[α]芘是一种强烈的致癌物质，其有效降解与去除成为环境保护领域的重要课题。
传统的物理、化学方法虽然能一定程度上降低水中BaP的浓度，但往往存在成本高、效率低、易产生二次污染等问题。
因此，研究开发高效、环保、低成本的BaP降解技术显得尤为重要。
本文提出了一种亲和作用共定位固定化多酶催化体系，旨在高效降解水中的苯并[α]芘。
二、亲和作用共定位固定化多酶催化体系的构建本研究所提出的亲和作用共定位固定化多酶催化体系，主要是通过生物工程技术，将具有特定亲和性的酶固定在载体上，形成多酶共定位的催化体系。
该体系能够高效地识别并降解水中的苯并[α]芘。
首先，我们选择了具有高效降解BaP能力的酶种，通过基因工程手段进行克隆与表达。
然后，利用亲和标签技术，将这些酶与载体进行共价连接，形成固定化多酶系统。
该系统通过亲和作用将多种酶共定位在同一位点，实现了多酶的协同催化作用。
三、多酶催化体系的降解性能研究我们通过实验研究了该多酶催化体系对水中苯并[α]芘的降解性能。
实验结果表明，该系统能在较短的时间内将BaP有效地降解为低分子量的化合物，甚至完全矿化为二氧化碳和水。
此外，该系统具有较高的稳定性和重复使用性，能够在多次使用后仍保持较高的催化活性。
四、亲和作用共定位固定化多酶催化体系的优势与传统的物理、化学方法相比，本研究所构建的亲和作用共定位固定化多酶催化体系具有以下优势：1. 高效性：该系统能高效地降解水中的苯并[α]芘，且能在较短的时间内完成降解过程。
2. 环保性：该系统在降解过程中不产生有害的中间产物或残留物，实现了绿色环保的降解过程。
3. 低成本：通过固定化技术，该系统可以重复使用，降低了成本。
4. 稳定性：该系统的酶活性在多次使用后仍能保持较高水平，具有较好的稳定性。
植物油中苯并(a)芘残留的检测和控制
分析与检测1 检测方法苯并(a)芘又称3,4-苯并芘，是由苯环构成的性质稳定的强致癌物质。
食品中本身并不含有或很少含有苯并(a)芘，但在种植、加工、运输和烹调过程中容易受到污染造成苯并(a)芘的增加。
所以，研究苯并(a)芘的检测十分重要。
我国至今已有的检测方法大致分为以下四种。
1.1 荧光分光光度法此法利用在紫外光照射的条件下，苯并(a)芘出现蓝紫色荧光斑点的特性，通过酶标仪测定的荧光强度与标准浓度曲线进行比较定量。
这种方法较为准确，但是，由于苯并(a)芘中有紫外吸收的物质比有荧光性的物质多，这种方法的应用受到很大的限制。
1.2 高效液相色谱法此法利用苯并(a)芘与植物油中其他物质的不同极性。
例如：杨燕[2]等人以甲醇∶水为流动相，使用无键合硅胶固相萃取柱处理，最后在激发波长285 nm、发射波长406 nm处进行检测。
此法虽然回收率高，但实验周期长、实验费用昂贵。
1.3 气相色谱-质谱法此法利用苯并(a)芘易溶解于有机溶剂的特性，采用正己烷等有机溶剂萃取苯并(a)芘并净化，最后用选择性离子探测的方法检测苯并(a)芘。
这种方法极易出现假阴性，不能准确测定。
1.4 电化学传感器检测此法利用BaP的氧化还原性质。
例如：Du等人[3] 在裸玻碳电极上，乙腈-水溶液的体系中，建立了一种基于电化学传感器检测植物油中苯并(a)芘残留的新方法，检测限为0.67 nmol/L。
这种方法是近几年较为流行的方法，由此也衍生出一些更为高效、方便的电化学纳米传感器、电化学免疫传感器等检测方法。
由此可见，之前流行的色谱法和光谱法因为检测周期长、检测结果准确度不高等原因，人们正在寻求更为高效、简便的方法。
在不久的将来，新兴的电化学传感技术也将不断改进和发展，苯并(a)芘的检测技术也将会更加快速、准确、高效、便捷。
2 控制方法然而，所有的检测方法都是对已有物质进行苯并(a)芘的定性定量测定，生活中控制苯并(a)芘的产生的方法对于我们来说更加重要。
二阶导数同步荧光光谱法同时测定3—甲基胆蒽和苯并（a）芘
二阶导数同步荧光光谱法同时测定3—甲基胆蒽和苯并（a）
芘
李静红;于连生
【期刊名称】《分析化学》
【年(卷),期】1998(026)003
【总页数】1页(P368)
【作者】李静红;于连生
【作者单位】东北电力学院应用化学系;吉林大学环境科学系
【正文语种】中文
【中图分类】X132
【相关文献】
1.胶束增敏同步荧光光谱法测定水中微量芘和蒽 [J], 王晗;迟燕华;尚丽平;庄稼
2.导数恒能量同步荧光法同时测定苯并【α】芘和苯并【k】荧蒽 [J], 林丽容;李秀英;骆和东;周娜;李呐;李耀群
3.零交点一阶导数同步荧光法测定苯并(a)芘和苯并(k)荧蒽 [J], 谢跃勤;樊虎;童红武;金忠秀;刘少民
4.二阶导数同步荧光光谱测定卷烟主流烟气中的苯并(a)芘 [J], 樊虎;盛良全;童红武;金忠秀;刘少民
5.二阶导数同步荧光光谱法测定大气飘尘中苯并（a）芘 [J], 李静红;于连生
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高效液相色谱—荧光法测定食用油中苯并芘含量
高效液相色谱—荧光法测定食用油中苯并芘含量作者：何旭东李红梅来源：《安徽农学通报》2018年第09期摘要：该文建立了高效液相色谱-荧光法测定食用油中苯并芘含量实验方法。
色谱柱采用安捷伦C18柱（250mm×4.6mm，5μm），以乙腈和水为流动相，用荧光检测器测定食用油中苯并芘的含量。
苯并芘的线性范围分别为1～10ng/mL，最低检出限为0.2ng/mL，平均加标回收率为94.0%，相对标准偏差2.9%。
该方法适用于食用油中苯并芘含量定量分析。
关键词：苯并芘；高效液相色谱；荧光检测器中图分类号 TS201.6 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2018）09-0135-02Quantitative Determination of Benzopyrene in Edible oil by High Performance Liquid Chromatography—Fluorescence DetectorHe Xudong1 et al.（1Yangzhou Product Quality Supervision and Inspection Institute，Yangzhou 225000，China）Abstract：To study a method for quantitative determination of Benzopyrene in edible oil by High Performance Liquid Chromatography—Fluorescence Detector.The analytical chromatographic column was Agilent C18（250 mm×4.6mm，5μm），the mobile phase was acetonitrile-water （88∶12，V/V）.The samples were determined by an Fluorescence detector.The calibration curves had good linearity in the range of 1～10ng/mL for Benzopyrene，the detection limit for Benzopyrene was 0.2ng/mL，the average recoveries of Benzopyrene were 94.0%（n=6，RSD =2.9%）.The method is reproducible for qualitative analysis of Benzopyrene in edible oil.Key words：Benzopyrene；HPLC；Fluorescence detector苯并芘又稱苯并（α）芘[1-8]，英文缩写BaP，是一种常见的高活性间接致癌物和突变原，主要存在于煤焦油、各类碳黑和煤、石油等燃烧产生的烟气、香烟烟雾、汽车尾气中，以及焦化、炼油、沥青、塑料等工业污水中。
导数恒能量同步荧光法快速同时分析芴、咔唑、苯并[α]芘和茈
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作者简介 ： 章汝平 ， ９６ １５ 年生 ， 龙岩学院化学 与材料工程系副教授
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ｅ ｉ ｈ ｌ ｅｇ ６ ．ｏ － ｌ ｅ ｆ ＠１３ ｃｍ ｍａ ： ｅ ｎ
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第２ 期
量 ∞ ８ ｓ Ｈｎ Ａ 一 ｌ量 １ ８ ａｏ ｑａ写 ＆ 鲁 ｓ ｌ ｕ Ｉ Ｉ 一 ８∞ ｜ 光谱学与光谱分析 ｌ ａ 呈 ｑ 焉 一
中， 加入一 定体积 的用环 己烷直接 萃取 。 一定体积 的萃取 取 液直接荧光测定。在大气飘尘样品滤膜 上按表 ５的浓 度比例
加入芴 、咔唑、苯 并 ［］ 、茈 的标 准溶液 ，考 察 加标 回收 ａ芘
发 和发射波长的同时扫描过程 中， 保持二者 之间一个恒定的
能量差关系 。 、咔唑、苯并［］ 芴 ａ 芘和茈均属于多环 芳烃 ， 其
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第２卷， ２ ７ 第 期 ２００ ７年 ２月
光
谱
学
与
光
谱
分
析
Ｓ ｅ ｔｏ ｃ ｐ ｎ ｐ ｃ ｒ ｌＡｎ ｌｓｓ ｐ ｃ ｒ ｓ ｏ ｙ ａ ｄ Ｓ ｅ ｔａ ａ ｙ ｉ
Ｖｏ ． ７ Ｎｏ ２ ｐ ３ ０３ ４ １２ ， ． ，ｐ ５— ５ Ｆｅ ｒａ ｙ ０ ７ ｂ ｕ ｒ ，２ ０
间， 这样一个振动能级间隔定义为单 振动量 子单 位［ 。 １ 分别 ］ 用相当于单 、 、叁振 动量子单 位的能量差 对芴 、咔唑 、 双 苯并［］ 口 芘和茈进行恒能量 同步荧光扫描 ， 结果 见图 １ 。若采 用 为叁振动量子单位 Ｅ ０ ｒ一 ， 图 １ ｃ］ 双振动 ４５ ０ｃ ｎ 如 （） 或
多环 芳烃性质很相似 ， 检测时往往很难确定其混合 物的
己烷 （ 重蒸馏 ） 逐级稀释至所需浓度 。
HJ_T 956-2018 环境空气 苯并[a]芘的测定 高效液相色谱法(方法验证)
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HJ/T 956-2018 环境空气苯并[a]芘的测定高效液相色谱法1、适用范围：环境空气和无组织排放监控点空气颗粒物中苯并[a]芘的测定2、标准物质：乙腈中苯并[a]芘(100mg/L，362433)3、使用仪器及试剂：岛津LC-20A液相色谱仪，苯并[a]芘标准物质，实验室常用试剂及器材。
4、中间液的配制准确量取80µL稀释标准品原液至4mL，得到浓度为2mg/L中间液。
一、校准曲线制作准备 5 支 1mL 容量瓶，分别加入 12.5μL、25μL、50μL、250μL、500μL、1000μL 标准溶液，用乙腈定容至刻度，得到浓度分别为 0.025μg/mL、0.050μg/mL、0.100μg/mL、0.500μg/mL、1.00μg/mL、2.00μg/mL 的标准曲线使用液。
相关系数大于0.999二、检出限和定量下限取0.025mL2ppm中间液，均匀加到滤膜上，剪碎滤膜，用乙腈完全浸润，超声提取15min，定容制5mL，理论浓度为0.010ppm由上表可知各参数符合HJ/T 956-2018中用乙腈提取时的检出限和定量下限要求。
三、精密度&准确度（1）精密度实验：用已腈超声提取低中高三个浓度点，分别测定六次，计算相对标准偏差由上列表可知，三个浓度的相对标准偏差均符合HJ/T 956-2018(10.1)精密度要求。
（2）准确度实验制样 采集空气滤膜样品18个，每6个一组，第一组直接乙腈提取进样，第二、三组滤膜均匀加标0.625mL2ppm中间液，乙腈提取(定容至5mL，得到理论浓度0.25ppm)，将第二组提取液上机分析，向剩下一组提取液中再加入0.25mL2ppm中间液（得到理论浓度0.35ppm)，混匀直接进样由上表可知各参数符合。
同步荧光光谱法ppt课件
一、时间分辨法原理
用短脉冲光源激发的荧光体群体，随时间而衰 变，其衰变率为
dN (t) ( k)N (t)
dt
N(t) dN (t)
( k)
t
dt
N0 N (t)
0
受激分子的寿命 ( k)1
t
N (t) N0e
t
t
F (t) N0e F0 e
19
用 F(t) 或 N(t) 对 t 作图
B图 57℃ 1.8 ns, 8.0 ns, 12.2 ns
33
4-5 相分辨荧光法 （ Frequency-Domain Fluorometry
/Phase-Modulation Fluorometry)
34
The objective of both time-domain and frequency-domain fluorometry is to recover the parameter describing the time-resolved decay.
苊(Ace )，2,3-苯并芴(BF)，蒽(Ant)， 苯并芘(Bap)， 苝(Per)
用标准加入法计算2,3-苯并芴 （2）低温固定能量同步荧光法
12
煤液化样品中各种有机物 的同步荧光光谱
煤液化样品的固定波长同步 荧光光谱
13
2、同步荧光法在医药检验方面的应用 （1）违禁药品中苯丙胺和吗啡加奎宁麦角酸 二乙酰胺的测定
45
3、相分辨荧光法与时间分辨荧光法比较 用于荧光参数测量的仪器可分为两大类
稳态测量 steady-state 时间依赖的测量 time dependent 相分辨荧光法与时间分辨荧光法本质上 都是时间依赖或时间分辨的测量。
城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918—2002 )
城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918－20021.范围本标准规定了城镇污水处理厂出水、废气排放和污泥处置(控制)的污染物限值。
本标准适用于城镇污水处理厂出水、废气排放和污泥处置（控制）的管理。
居民小区和工业企业内独立的生活污水处理设施污染物的排放管理，也按本标准执行。
2.规范性引用文件下列标准中的条文通过本标准的引用即成为本标准的条文，与本标准同效。
GB3838地表水环境质量标准GB3097海水水质标准GB3095环境空气质量标准GB4284农用污泥中污染物控制标准GB8978污水综合排放标准GB12348工业企业厂界噪声标准GB16297大气污染物综合排放标准HJ/T55大气污染物无组织排放监测技术导则当上述标准被修订时，应使用其最新版本。
3.术语和定义3.1城镇污水（municipal wastewater）指城镇居民生活污水，机关、学校、医院、商业服务机构及各种公共设施排水，以及允许排入城镇污水收集系统的工业废水和初期雨水等。
3.2城镇污水处理厂（municipal wastewater treatment plant）指对进入城镇污水收集系统的污水进行净化处理的污水处理厂。
3.3一级强化处理（enhanced primary treatment）在常规一级处理（重力沉降）基础上，增加化学混凝处理、机械过滤或不完全生物处理等，以提高一级处理效果的处理工艺。
4.技术内容4.1水污染物排放标准4.1.1控制项目及分类4.1.1.1根据污染物的来源及性质，将污染物控制项目分为基本控制项目和选择控制项目两类。
基本控制项目主要包括影响水环境和城镇污水处理厂一般处理工艺可以去除的常规污染物，以及部分一类污染物，共19项。
选择控制项目包括对环境有较长期影响或毒性较大的污染物，共计43项。
4.1.1.2基本控制项目必须执行。
选择控制项目，由地方环境保护行政主管部门根据污水处理厂接纳的工业污染物的类别和水环境质量要求选择控制。
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固定波长同步荧光法测定污水和污泥的苯并(a)芘
摘要:本文采用δλ=23nm的固定波长同步荧光法测定污泥和水样中的bap,同时测定烟头的bap含量与之对比,探讨了样品浓度对于测定的影响。
本方法相对于一般的荧光光度法和用δλ=3nm的同步荧光法,在实验的样品前处理简单方便、污染小,而且具有光谱简化、谱带窄化、光谱重叠程度减少、散射光减少等特点、灵敏度高的特点。
实验表明以δλ=23 nm的固定波长同步荧光法测定污水厂出水及污泥的bap含量的方法值得推广使用。
关键词:同步荧光法测定苯并(a)芘
中图分类号:o659.36 文献标识码:a 文章编
号:1674-098x(2012)06(c)-0106-02
苯并(a)芘简称bap,是一种有代表性的强致癌物质,由于它对人体的严重危害,已引起了世界各国卫生和环境组织的高度重视,并
被列为环境污染致癌物检测工作中常规检测项目之一。
bap是一种由五个苯环构成的多环芳烃,分子式为,分子量252,易溶于环己烷、咖啡因水溶液、苯和三氯甲烷等有机溶剂,其结构如下。
一般燃烧不充分的烟雾中(煤,沥青等)都含有bap,它还存在于工业污水、空气漂尘、香烟头和污泥等。
经典的荧光分析方法中,采用固定激发波长,扫描发射波长以测
绘荧光物的荧光发射光谱;固定发射波长,扫描激发波长以测绘荧
光激发光谱,然后在合适的激发和发射波长下进行测定。
环境样品中bap含量低,一般在ppb级,且与其它多环芳烃类荧光物质共存
[1],因此,采用经典荧光分析法时需对样品进行反复分离后再测定(如图1)。
同步荧光分析法在实验技术上与经典方法的差别在于同时扫描激发波长和发射波长,检测相应的同步荧光信号,由测得的荧光强度信号与对应的激发波长或发射波长构成光谱图,称为同步荧光光谱。
同步荧光分析法可分为固定波长法、恒能量法和可变角度法。
固定波长同步荧光法是在扫描过程中使激发波长和发射波长两者之间保持固定的波长间隔。
同步扫描中,固定波长差δλ值的选择极为重要,因为将直接影响到同步荧光光谱的形状、信号、强度和光谱位置。
大量研究结果表明固定波长同步荧光法具有光谱简化、谱带窄化、光谱重叠程度减少、散射光减少等特点,较经典荧光分析法灵敏度高、选择性好、样品处理简单、污染小。
固定波长同步荧光法已成为环境监测中的快速灵敏分析技术,应用固定波长同步荧光法可实现组份间光谱分辨和同时定量分析[2]。
uziel等将这种技术用于人及动物尿样中苯并(a)芘代谢物的测定,样品无需繁琐的前处理,简单稀释即可分析。
1 实验方法
1.1 工作曲线
荧光分析中,对于稀溶液,f=2.3εbc,其中为荧光量子产率,为入射光强度,b为液池厚度,c为浓度。
荧光强度f与溶液中荧光物质的浓度成正比,但若εbc≥0.05,则荧光强度f和溶液浓度不呈线性关系。
对于浓度较高的溶液,荧光强度不仅不随溶液浓度的提高而
增大,反而常常下降,导致荧光猝灭[1]。
根据bap(50ppb)的激发光谱和发射光谱,见图2,bap的激发和发射峰位于380nm和403nm,因此,本实验δλ选择值为23nm。
同步荧光光谱示于图3,同步荧光谱位于380nm。
配置bap的系列标准溶液,用所确定的δλ=23nm进行同步扫描。
以380nm处的同步荧光峰对bap浓度绘制工作曲线。
结果见图4。
在0～50ppb的范围内,bap同步荧光强度与浓度呈良好的线性相关,线性回归方程为y=10.38x+7.91,相关系数为0.9998,该方法的灵敏度为0.001ppb。
1.2 样品处理
样品处理:水样(某污水厂沉砂池,二沉池2月3日取样)和污泥(某污水厂,2月1日取样)各取100ml加入5ml蒸馏过的环己烷摇晃震荡后取5ml萃取液。
各取污泥1g,晒干,捣碎成粉末加入5ml蒸馏过的环己烷静置1～2天。
同时各取2个烟头(约0.2g)加入5ml蒸馏过的环己烷静置1～2天。
1.3 实验仪器
采用日立f-4500荧光光谱仪进行测定。
2 实验结果
先测绘环己烷的激发、发射光谱和同步光谱,见图5和图6,可知环己烷对bap的测定几乎没有干扰。
在与绘制工作曲线相同的条件下进行同步荧光测定,根据测绘的污泥、水样、烟头的同步荧光光谱,由各自的同步荧光峰高,见图6和图7,根据工作曲线求得样品中
bap的含量:
污泥1g,环己烷5ml,萃取某厂污泥1:f≈61.5,bap含量约为
6.15ppbbap/ml,每克污泥bap含量为31ng.某厂污泥2:f≈
61.0,bap含量约为6.10ppbbap/ml.每克污泥bap含量为30ng.某厂污泥3:f≈46.2,bap含量约为4.62ppbbap/ml,每克污泥bap含量为23ng。
水样中bap含量极低,≤0.001ppb。
烟头1:f≈107.7,bap含量为10.77ppb bap/ml,烟头1的bap含量为54ng.
烟头2(用环己烷稀释5倍):f≈46.2,bap含量为4.62ppbbap/ml,烟头2的bap含量为115ng。
由于烟头2中bap浓度高,色泽较深,导致荧光强度严重下降,同步荧光光谱变形,因此稀释5倍后再测绘同步光谱。
3 结论
本文采用δλ=23nm的固定波长同步荧光法测定污泥和水样中的bap,同时测定烟头的bap含量与之对比,探讨了样品浓度对于测定的影响。
相对于一般的荧光光度法和用δλ=3nm的同步荧光法,本实验的样品前处理较简单、污染小、光谱简化、光谱重叠程度减少、灵敏度更高。
标准曲线在0～50ppb范围内线性良好,相关系数为0.9998,灵敏度为0.001ppb。
实验表明以δλ=23nm的固定波长同步荧光法测定污水厂出水及污泥的bap含量的方法可以推广使用。
参考文献
[1] 陈国珍,黄贤智,许金钩,郑朱梓,王尊本.荧光分析法.北京:科学出版社.1990:38-39;26-28.
[2] 黄贤智,许金钩,李耀群.分析化学.1987,15:199.。