一种基于浮游植物叶绿素荧光特性定量反演并实现原位监测Cr3+浓度的方法

技术领域

本发明涉及资源环境技术领域，具体涉及利用浮游植物叶绿素荧光特性定量反演并实现原位监测Cr

背景技术

随着电镀、采矿、冶金及皮革等现代工业的发展，重金属污染日益严重。重金属具有强扩散性、高毒性、不可生物降解以及累积性强等特点，通过生物积累作用进入人体并富集，对人体健康造成威胁，已成为当前水污染监测领域中的热点问题。

铬离子是典型的有毒污染物，主要来源于电镀、采矿、冶金和采矿作业等工艺排放的废水。Cr

铬的常见稳态为三价铬和六价铬，不同价态铬的毒性及危害不同，三价铬和六价铬的测定尤为重要，但价态铬测定的难点在于难以保持最初铬价态不变，目前铬的测定以总铬测定方法为主。总铬的测定将三价铬氧化成六价铬后，用二苯碳酰二肼分光光度法测定，当铬含量高时(大于1mg/L)，也可采用硫酸亚铁滴定法、火焰原子吸收分光光度法。

我国水质监测大多采用人工采样的方法对实验室进行分析，实验室化学分析虽灵敏度高，但监测周期长，结果滞后，不能及时、准确地反映水质污染的变化。

实验室测量方法均需各种前处理，对实现在线原位监测造成了困难。例如：二苯酰二肼分光光度法需氧化、消解；硫酸亚铁滴定法需加酸性试剂，在酸性条件下氧化，在外加指示剂的情况下还原滴定；火焰原子吸收分光光度法也需过滤、酸化、消解等前处理。在基于数字化智能化的时代背景下，提出一种可定量的原位监测方法，为实现在线智能监测提供了可能。

发明内容

本发明的目的是通过Cr

本发明的技术方案：一种基于浮游植物叶绿素荧光特性定量反演并实现原位监测Cr

(1)无污染水体下，测得浮游植物叶绿素三维荧光图(EEM)。

(2)不同Cr

(3)对三维荧光图进行区域积分处理，获得区域积分值。

(4)基于斯特恩-沃尔默方程，绘制Cr

(5)绘制斯特恩-沃尔默相关性曲线，反演得到Cr

实施例中，激发波长/发射波长设置为Ex/Em＝(350-700)/(650-900)nm。

本发明具有如下优点：

(1)相对传统实验室检测，无需外加试剂，可利用水体浮游植物实现原位监测，增加传感器装置便可实现在线监测，提高了监测效率，减少了监测取样、保存、运输等时间及人力成本。

(2)相对于传统实验室检测，价态铬难以分离，本方法可以利用不同价态铬对叶绿素荧光猝灭的K系数值不同，求得价态铬的浓度。

附图说明

图1是一种基于浮游植物叶绿素荧光特性定量反演并实现原位监测Cr

图2是Cr

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例行的，而不是为了限制本发明的使用范围及应用。

本发明是按照图1的技术路线图实现的：

(1)测量无Cr

(2)测量Cr

(3)利用Matlab对三维荧光图进行区域积分处理，Cr

(4)绘制斯特恩-沃尔默相关性曲线，以Cr

(5)此外，猝灭过程实际上是由于发光过程相互竞争从而缩短发光分子激发态寿命的过程。不同猝灭剂的竞争及结合系数不同，本方法可以利用不同价态铬对叶绿素荧光猝灭的K系数值不同，求得价态铬的浓度。

(6)本实例利用蛋白核小球藻对不同Cr