三維熒光分析水處理

㈠ 儀器分析在水處理中的作用

第1章 分析儀器和儀器分析的作用和意義
1．1 分析化學的歷史變革和面臨的任務
分析化學是一門歷史悠久的學科。在古代，就有了主要利用物質的物理性質對礦石礦物的鑒別和金屬的檢驗。到17世紀波義耳(Boyle R，1627—1691年)時代，發展到廣泛應用化學反應，形成了分析檢驗方法的多樣性。17世紀濕法檢驗得到了進一步發展。到18世紀中葉，重量分析法的出現使分析化學邁入了定量分析的時代，這一時期產生和發展了容量(滴定)分析。19世紀是滴定分析發展的極盛時期[1]。到20世紀初，由於物理化學的發展，建立了溶液中的四大平衡理論，為經典化學分析提供了理論基礎，使之發展成為一門分析學科，這是分析化學發展中的第一次巨大變革L2]。第二次世界大戰前後，物理學和電子學的發展以及20世紀40～50年代材料科學和60～70年代環境科學的發展，促進了分析儀器的發展。新的分析儀器和儀器分析方法的涌現，如熒光分析法、各種新型的極譜分析法、質譜法、氣液色譜法、拉曼光譜法、核磁共振波譜法、放射化學分析法、光電子能譜法等，引發了分析化學的第二次大變革，使分析化學由以化學分析為主的經典分析化學發展為以儀器分析為主的現代分析化學。除了溶液中的四大平衡理論作為分析化學處理和解決問題的理論基礎之外，數學、信息理論、系統科學、自動化、計算機、人工智慧等引入分析化學，使它建立在更廣泛的理論基礎之上。目前分析化學正處在第三次大變革時期，各種聯用技術如色譜—質譜聯用、色譜—紅外光譜聯用、色譜—原子吸收光譜聯用、質譜—質譜聯用、高效液相色譜—核磁共振波譜聯用、毛細管電泳—薄層色譜聯用等得到快速的發展，獲得和解析多維分析數據的能力大大增強。分析化學遠遠突破了原來化學的范疇，發展成為一門涉及光、電、熱、磁、聲等多學科交叉滲透的綜合性的分析化學信息科學。分析化學工作者由單純的「數據提供者」變為「問題解決者」。分析儀器和儀器分析方法的發展，給分析化學注入了新的活力。分析儀器將融合各種已經和正在發展的新材料、新器件、微電子技術、激光、人工智慧技術、數寧圖像處理、化學計量學等各方面的成就，使分析化學獲取物質定性、定量、形態、形貌、結構、表面微區等各方面信息的能力得到極大的增強，採集和處理信息的速度越來越快，獲得的信息量越來越大，採集信息的質量越來越高。

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我國國家自然科學基金委員會在1993年發表的分析化學學科發展戰略調研報告L2]和美國2l世紀化學科學的挑戰委員會在所著的《超越分子前言——化學與化學工程面臨的挑戰》(以下簡稱《挑戰》)[4]一書中都強調了檢測和測量對於人類活動的所有方面——製造業、環境、醫葯和健康、農業以及國家安全等的至關重要性，它的發展與數學、物理學、生物學以及生命、環境、材料、資源、信息、醫葯等科學的發展息息相關，影響到國民經濟、國防建設、資源開發和人們的衣、食，住、行等各個方面。《挑戰》一書將分析化學(測量科學)列為21世紀化學化工主要解決的六大問題之一，認為化學科學的發展對未來分析化學方面的需要不管怎樣表述都不算誇大其詞。鑒於分析化學(測量科學)的重要性，《挑戰》一書建議將測量科學作為研究生以及科學工作者和工程師的核心基礎知識融人教育之中。
隨著科學技術和國民經濟的發展，對分析化學提出了越來越高的要求，分析內容更加多樣化，從組成分析到形態分析，從總體分析到微區表面分布及逐層分析，從宏觀組成分析到微區結構分析，從靜態分析到快速反應動態分析，從破壞試樣分析到無損分析，從離線分析到在線分析、原位分析和活體分析等。分析領域的前沿在於不斷地提高方法的靈敏度以測定極微量甚至難以察覺的物質，分離非常復雜混合物中的化學物質，以及評定組分的結構和組成。
分析化學未來的發展方向和面臨的任務如下。
(1)發展高精密度、高靈敏度、高空間解析度的高效儀器和測量方法。現代高新技術、環境科學和生命科學等有時需要獲知低至10^-12g/g以至單個原子或分子水平的雜質的有關信息。如測定南極冰蓋表層中的Pb，開發海洋測定海洋沉積物中的Au，絕對檢出限要求達到10^-12～10^-13。又如，馬萬雲等用280．3nm激光激發汞原子蒸氣，基態原子吸收兩個光子由6^1S0躍遷到6^1D2，去活化發射579．1nm的原子熒光，測定時間為2。時，測定空氣中的汞，檢出限是2.2X10^9個原子／cm^3，通過方法改進，檢出限可以達到10^5—10^6個原子／cm^3，方法非常靈敏[5]。在生物無機領域中，痕量元素分析已集中在生物組織層、單個細胞甚至細胞膜中和人體蛋白質內的微分布及其結合形式方面，檢出限要求達到10^-15g／g量級。利用固定酶技術流動注射化學發光測定血液中的葡萄糖、尿酸和膽固醇，用熒光蟲素酶生物發光體系測定三磷酸腺苷，靈敏度可達到10^-20~10^-23 mol／L。
(2)提高選擇性。這是分析復雜分析體系必然面臨的問題，涉及分離富集、聯用技術與聯用儀器、選擇性試劑的研發。如微量物證分析可以為偵破提供重要線索，為審判罪犯提供確鑿的證據，但從犯罪現場提取的物證量常常在微克至納克量級，且成分復雜，有鑒別價值的成分含量很少，有時低至百萬分之一到十億分之一量級，屬於微量樣品的超痕量分析，不僅要求分析方法有非常高的靈敏

㈡ 城市水凈化這門專業學的是什麼涉及到哪些方面

城市水凈化技術專業主要實踐環節包括水化學基礎、水力學基礎、水文學基礎、微生物、水處理、水質檢驗和水分析、特種凈水制備管道工程、水資源保護、室內給排水工程、認識實習、水質檢驗實習、水分析實訓、凈水制備實訓、畢業實習、畢業設計等，以及各校的主要特色課程和實踐環節。

中文名：城市水凈化技術專業
專業代碼：600107
修學年限：三年
一級學科：環保、氣象與安全大類
培養目標

培養掌握城市水凈化必需的基礎知識和基本技能，從事城市飲水和用水凈化、民用及工業污水控制及水資源保護等技術和管理工作的高級技術應用性專門人才。
培養要求

培養具備飲水凈化、用水和污水處理等方面的基本知識，具有城市水凈化設施運行維護、水處理工程設計施工、水質檢驗分析和水資源規劃等方面的能力，能在自來水供給、污水處理和純凈水生產企業，以及環境監測、水處理工程設計和水凈化設備生產銷售等環保、市政和水利行業單位從事水凈化系統運行維護、水質檢驗分析，水處理工程設計施工、水凈化設備生產銷售等方面工作的高等技術應用型人才。
知識技能

具備工藝調試與運行，設備是試運行與維護，控制系統運行與維護，檢測方案制定，布點采樣，樣品處理，指標測定，檢測質量保證，在水質評價，實驗室建設與認證，實驗室運行管理，水質評價，水凈化工程項目輔助設計，投標、施工、調試、運行，組織施工管理、監理，涉弊安裝、工程安裝，成本控制，組織竣工驗收，信息篩選與產品推介，維護保養技術培訓，回訪與售後服務等方面的能力。
開設課程

水質檢驗技術、環境工程CAD、給水處理技術、給排水管水管網技術、水污染控制技術、水處理系統運行維護、水環境工程施工、水處理工程綜合實訓、水質分析綜合實訓、頂崗實習等課程。
就業面向

城區、小區、工廠供水及水質監測部門從事水質監測、凈化處理及污染控制等管理工作。

㈢ 三維熒光分析的釋義

三維熒光分析（英文：3一D fluorescence analysis）：油氣化探中，為了提高熒光測量的效果，抑低干擾因素，採用三維熒光分析方法提高對有效熒光信息的確認與提取。

㈣ 三維熒光分析需要多少毫升的樣品

三維熒光光譜則是由激發波長(y軸))一發射波長(x軸)一熒光強度(z軸)三維坐標所表徵的矩陣光譜(Excitation—Emission—Matrix Spectra)，也叫總發光光譜 (Total luminescence Spectra)。通常的熒光光譜是熒光強度對發射波長掃描所得的平面圖。很顯然，三維熒光光譜技術不僅能夠獲得激發波長與發射波長，同時能夠獲取變化時的熒光強度信息。三維熒光光譜圖一般有三維投影圖和等高線熒光光譜圖這兩種表示方式。
中文名
三維熒光光譜
外文名
Excitation—Emission—Matrix Spectra
縮寫
EEM
表示方式
三維投影圖和等高線熒光光譜圖
獲得方法
熒光分光光度計
定義
物質的熒光強度F與激發光的波長和所測量發射光的波長有關，將F的數據用矩陣形式表示，行和列對應不同的激發光波長和發射光波長，每個矩陣元分別為該激發光、發射光波長的熒光強度F，稱之為激發—發射矩陣，簡稱EEM。描述熒光強度及同時隨激發波長和發射波長變化的關系圖譜即為三維熒光光譜。三維熒光光譜有兩種表示形式。[1]