馮蕾

摘 要：熒光碳點是一種分析技術(shù)，在以往常被當(dāng)作金屬檢測技術(shù)來使用，在應(yīng)用當(dāng)中，這種方法體現(xiàn)出了較高靈敏度，檢測限可達(dá)10-12，相比于其他檢測技術(shù)，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(dāng)中，開始廣泛應(yīng)用此項技術(shù)，因為現(xiàn)代環(huán)境中存在許多無機(jī)物、有機(jī)物污染現(xiàn)象，所以熒光碳點具有良好的適用性。

關(guān)鍵詞：熒光碳點；環(huán)境監(jiān)測；應(yīng)用

中圖分類號：O657.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）30-0382-01

引 言

在以往的應(yīng)用當(dāng)中，熒光碳點能夠?qū)Τ杀緩?fù)雜、含量微小的無機(jī)物、無機(jī)物成分進(jìn)行檢測，確認(rèn)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(dāng)中的應(yīng)用，了解熒光碳點在此項工作當(dāng)中的常見應(yīng)用方法，再分析其應(yīng)用結(jié)果。

1 熒光碳點在環(huán)境監(jiān)測工作中的應(yīng)用

1.1 無機(jī)物監(jiān)測

無機(jī)物是一種常見的環(huán)境污染物質(zhì)，所以對無機(jī)物進(jìn)行監(jiān)測，可以有效保障環(huán)境的質(zhì)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(xué)熒光法來對無機(jī)物進(jìn)行監(jiān)測，下文將對這3種方法進(jìn)行分析：

（1）直接熒光法。直接熒光法主要能夠?qū)o機(jī)物當(dāng)中的金屬離子進(jìn)行檢測，其檢測原理在于：將無機(jī)物樣品與有機(jī)熒光試劑相互結(jié)合，此時因為有機(jī)熒光試劑對無機(jī)物內(nèi)金屬離子的檢測作用，其會強(qiáng)度會隨著金屬離子的濃度而發(fā)生改變，此時通過熒光強(qiáng)度動態(tài)變化，既可以了解到無機(jī)物金屬離子的濃度，最終結(jié)合相關(guān)的規(guī)程來判定無機(jī)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(yù)處理部分，直接對樣品進(jìn)行監(jiān)測而得名，是一種使用簡便、結(jié)果準(zhǔn)確的無機(jī)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(jī)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(guān)系為線性關(guān)系，所以將兩者結(jié)合之后，觀察熒光試劑的猝滅程度即可判斷無機(jī)物的金屬離子濃度。此外，熒光猝滅法除了能對無機(jī)物金屬離子進(jìn)行監(jiān)測以外，還能對其他非金屬質(zhì)地的元素進(jìn)行測定，例如鹵素離子、硝基化合物等。

（3）動力學(xué)熒光法。動力學(xué)熒光法主要利用催化原理來進(jìn)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(jìn)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(jié)果的準(zhǔn)確性較高，因此還是具有一定應(yīng)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(yīng)具有催化作用，那么根據(jù)催化程度即可判定無機(jī)物當(dāng)中金屬離子的濃度。

1.2 有機(jī)物監(jiān)測

有機(jī)物主要是指環(huán)境當(dāng)中包含的有毒物質(zhì)，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(guān)領(lǐng)域重視。目前有機(jī)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(jī)物進(jìn)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(jìn)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(xué)性質(zhì)以及多樣化的活性反應(yīng)，來實現(xiàn)對有機(jī)物的監(jiān)測，根據(jù)前人研究了解到，在熒光碳點的應(yīng)用之下，改善了傳統(tǒng)有機(jī)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(nóng)藥等有機(jī)污染毒物吸收，之后因為熒光碳點的活性反應(yīng)，熒光中的碳點會根據(jù)有機(jī)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?qū)崿F(xiàn)環(huán)境保護(hù)作用，因為其對于污染物質(zhì)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(guān)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?qū)ξ⑸镞M(jìn)行標(biāo)記，其碳點會進(jìn)入微生物的細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核當(dāng)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(jìn)行標(biāo)記的方法，相比于傳統(tǒng)方法而言，其更加具有現(xiàn)實的經(jīng)濟(jì)意義，同時更加簡便，因此具有良好的應(yīng)用價值。

2 實例熒光碳點應(yīng)用結(jié)果分析

2.1 實例概況

某地區(qū)環(huán)境監(jiān)測工作當(dāng)中，通過其他方法發(fā)現(xiàn)其水體環(huán)境當(dāng)中的無機(jī)物、有機(jī)物出現(xiàn)嚴(yán)重超標(biāo)現(xiàn)象，因此需要進(jìn)行治理，但是為了保障治理措施的有效性，需要確認(rèn)無機(jī)物、有機(jī)物具體的污染程度，因此該單位采用了熒光碳點技術(shù)。

2.2 實例熒光碳點應(yīng)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(dāng)中的微生物進(jìn)行了標(biāo)記，以此可以得到微生物的濃度，之后再對水體環(huán)境進(jìn)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(jī)物監(jiān)測方法對無機(jī)物、有機(jī)物的濃度進(jìn)行測定，最終將微生物濃度與無機(jī)物、有機(jī)物的濃度測定結(jié)果相互對比，即可確定該地區(qū)水體環(huán)境質(zhì)量的超標(biāo)菌體信息。

2.3 實例熒光碳點應(yīng)用結(jié)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(jī)物濃度為1421.6mg/m2；有機(jī)物濃度為1461.4mg/m2，那么根據(jù)對比結(jié)果可見，該地區(qū)的無機(jī)物超標(biāo)約為80.1mg/m2；有機(jī)物超標(biāo)約為119.9mg/m2。之后針對無機(jī)物、有機(jī)物的表現(xiàn)，采取了相應(yīng)的措施進(jìn)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(jī)物、有機(jī)物各自濃度進(jìn)行測定，并將三者測定結(jié)果進(jìn)行對比之后發(fā)現(xiàn)，其無機(jī)物、有機(jī)物的濃度已經(jīng)地域微生物的濃度，因此說明水體環(huán)境的質(zhì)量初步達(dá)標(biāo)，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(jié) 語

本文主要分析了熒光碳點在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用，分析首先介紹了無機(jī)物監(jiān)測、有機(jī)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(yīng)用方式，之后結(jié)合實例，對熒光碳點的應(yīng)用效果進(jìn)行了介紹，結(jié)果顯示熒光碳點具有良好的應(yīng)用效果。

參考文獻(xiàn)

[1]王 強(qiáng)，胡旭虎.熒光碳點在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用研究[J].中南民族大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)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(yīng)用[J].分析試驗室，2017（12）：1386～1389.

收稿日期：2018-9-14