馮蕾
摘 要:熒光碳點是一種分析技術,在以往常被當作金屬檢測技術來使用,在應用當中,這種方法體現(xiàn)出了較高靈敏度,檢測限可達10-12,相比于其他檢測技術,例如分光光度法、比色法等要高出許多,而因為此方法的優(yōu)異性能,在現(xiàn)代的環(huán)境監(jiān)測工作當中,開始廣泛應用此項技術,因為現(xiàn)代環(huán)境中存在許多無機物、有機物污染現(xiàn)象,所以熒光碳點具有良好的適用性。
關鍵詞:熒光碳點;環(huán)境監(jiān)測;應用
中圖分類號:O657.3 文獻標識碼:A 文章編號:1004-7344(2018)30-0382-01
引 言
在以往的應用當中,熒光碳點能夠對成本復雜、含量微小的無機物、無機物成分進行檢測,確認兩者的類型、規(guī)模、程度等,而這種表現(xiàn)恰恰符合環(huán)境監(jiān)測工作的需求,因此通過熒光碳點可以有效提高環(huán)境監(jiān)測工作的能效。本文主要分析熒光碳點在環(huán)境監(jiān)測當中的應用,了解熒光碳點在此項工作當中的常見應用方法,再分析其應用結果。
1 熒光碳點在環(huán)境監(jiān)測工作中的應用
1.1 無機物監(jiān)測
無機物是一種常見的環(huán)境污染物質,所以對無機物進行監(jiān)測,可以有效保障環(huán)境的質量。目前,環(huán)境監(jiān)測單位常使用熒光碳點中的直接熒光法、熒光猝滅法、動力學熒光法來對無機物進行監(jiān)測,下文將對這3種方法進行分析:
(1)直接熒光法。直接熒光法主要能夠對無機物當中的金屬離子進行檢測,其檢測原理在于:將無機物樣品與有機熒光試劑相互結合,此時因為有機熒光試劑對無機物內金屬離子的檢測作用,其會強度會隨著金屬離子的濃度而發(fā)生改變,此時通過熒光強度動態(tài)變化,既可以了解到無機物金屬離子的濃度,最終結合相關的規(guī)程來判定無機物是否存在污染現(xiàn)象。這種方法因為其熒光實際多為鉻變酸,所以不會受到60種左右陰、陽離子的干擾,可以直接跳過預處理部分,直接對樣品進行監(jiān)測而得名,是一種使用簡便、結果準確的無機物監(jiān)測方法[1]。
(2)熒光猝滅法。熒光猝滅法主要采用熒光猝滅劑作為監(jiān)測用劑,而熒光猝滅劑即為無機物金屬離子。在原理上,金屬離子與熒光試劑相互接觸之后,熒光試劑的猝滅程度會因為濃度發(fā)生變化,這兩者之間的關系為線性關系,所以將兩者結合之后,觀察熒光試劑的猝滅程度即可判斷無機物的金屬離子濃度。此外,熒光猝滅法除了能對無機物金屬離子進行監(jiān)測以外,還能對其他非金屬質地的元素進行測定,例如鹵素離子、硝基化合物等。
(3)動力學熒光法。動力學熒光法主要利用催化原理來進行監(jiān)測,此方法的特點在于:只能對某些特定的金屬離子進行監(jiān)測,由此可見這種方法具有一定的局限性,但是其監(jiān)測結果的準確性較高,因此還是具有一定應用價值的。原理上,因為某些特定的金屬離子對于熒光的反應具有催化作用,那么根據(jù)催化程度即可判定無機物當中金屬離子的濃度。
1.2 有機物監(jiān)測
有機物主要是指環(huán)境當中包含的有毒物質,其大部分都具有較大的危害,如果濃度過高并被人體吸收,容易造成癌癥、畸形、突變等重大影響,因此值得被相關領域重視。目前有機物的特點主要體現(xiàn)出:高毒性、長殘留性、半揮發(fā)性、高脂溶性的特征,因為這些特性的影響,其能夠通過許多渠道來完成傳播,而以往要對有機物進行監(jiān)測,往往需要大量的時間、成本、資源等,使得環(huán)境治理工作的進度不及污染增長的速度。而在熒光碳點之下,可以利用此方法特有的光學性質以及多樣化的活性反應,來實現(xiàn)對有機物的監(jiān)測,根據(jù)前人研究了解到,在熒光碳點的應用之下,改善了傳統(tǒng)有機物監(jiān)測的弊端。
具體方法上,通過熒光碳點的疏水、配位交換和氫鍵作用,可以將多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯、農藥等有機污染毒物吸收,之后因為熒光碳點的活性反應,熒光中的碳點會根據(jù)有機毒物的濃度而發(fā)生聚集,此時熒光的亮度就會減弱,由此可見此方法的原理與上述熒光猝滅法類似,所以在判定方法上也相對類似[2]。
1.3 微生物監(jiān)測
微生物并不是一種有害生物,其在某種角度上還能夠實現(xiàn)環(huán)境保護作用,因為其對于污染物質具有良好的分解性,那么由此說明微生物的濃度與污染濃度具有一定的關系,即微生物濃度越高,就說明污染濃度相對較低。在熒光碳點之下能夠對微生物進行標記,其碳點會進入微生物的細胞膜、細胞質、細胞核當中,以此通過對碳點的掌握以及分布布局,即可了解到微生物的濃度。此外,通過熒光碳點對微生物進行標記的方法,相比于傳統(tǒng)方法而言,其更加具有現(xiàn)實的經濟意義,同時更加簡便,因此具有良好的應用價值。
2 實例熒光碳點應用結果分析
2.1 實例概況
某地區(qū)環(huán)境監(jiān)測工作當中,通過其他方法發(fā)現(xiàn)其水體環(huán)境當中的無機物、有機物出現(xiàn)嚴重超標現(xiàn)象,因此需要進行治理,但是為了保障治理措施的有效性,需要確認無機物、有機物具體的污染程度,因此該單位采用了熒光碳點技術。
2.2 實例熒光碳點應用過程
主要采用了微生物監(jiān)測方法,對該地區(qū)水體環(huán)境當中的微生物進行了標記,以此可以得到微生物的濃度,之后再對水體環(huán)境進行取樣,共取得12組樣品,同樣采用熒光碳點法中的直接熒光法、有機物監(jiān)測方法對無機物、有機物的濃度進行測定,最終將微生物濃度與無機物、有機物的濃度測定結果相互對比,即可確定該地區(qū)水體環(huán)境質量的超標菌體信息。
2.3 實例熒光碳點應用結果
根據(jù)上述方法,實例地區(qū)的微生物濃度為1341.5mg/m2;無機物濃度為1421.6mg/m2;有機物濃度為1461.4mg/m2,那么根據(jù)對比結果可見,該地區(qū)的無機物超標約為80.1mg/m2;有機物超標約為119.9mg/m2。之后針對無機物、有機物的表現(xiàn),采取了相應的措施進行處理,例如排水措施、微生物植入等,最終依照上述的方法再一次對水體環(huán)境中的微生物、無機物、有機物各自濃度進行測定,并將三者測定結果進行對比之后發(fā)現(xiàn),其無機物、有機物的濃度已經地域微生物的濃度,因此說明水體環(huán)境的質量初步達標,并在之后的微生物治理效果下,可以使水體環(huán)境愈發(fā)邊好。
3 結 語
本文主要分析了熒光碳點在環(huán)境監(jiān)測中的應用,分析首先介紹了無機物監(jiān)測、有機物監(jiān)測、微生物監(jiān)測3種熒光碳點在環(huán)境監(jiān)測中的應用方式,之后結合實例,對熒光碳點的應用效果進行了介紹,結果顯示熒光碳點具有良好的應用效果。
參考文獻
[1]王 強,胡旭虎.熒光碳點在環(huán)境監(jiān)測中的應用研究[J].中南民族大學學報(自然科學版),2017,36(4):22~26.
[2]楊 捷,許 琳,宋金萍,馬 琦.微波法制備氮摻雜碳量子點及其在金屬離子檢測中的應用[J].分析試驗室,2017(12):1386~1389.
收稿日期:2018-9-14