第31卷，第12期 2011年12月
光谱学与光
诺分析
Spectroscopy and Spectral Analysis
好氧处理后城市污水荧光指纹的变化吴静，崔硕，谢超波，曹知平，陈茂福，律严励清华大学环境学院环境模报与污染控制国家重点联合实验室，北京
100084
Vol.31,No.12,pp3302-3306
December, 2011
摘要传统有机物参数如COD和BOD等只能表示总量，无法展示有机物成分。荧光光谱可以展现有机物组成，如同指纹与水样一一对应，被称为水质荧光指纹。该文研究了以生活污水为主的城市污水三维荧光光谱在典型活性污泥法处理前后的变化，识别出该类污水荧光指纹中可生物降解和难降解有机物的分布区域：城市污水的激发波长/发射波长=280/340nm与225/340nm附近的荧光主要由可生物降解的物质产生，而激发波长大于300nm和激发波长小于300nm且发射波长大于400nm的两个区域的荧光主要由难降
解物质产生。结果表明荧光指纹可以检测污水处理工程的运行效果并指导反应器设计和运行。关键词三维荧光光谱；水质荧光指纹；城市污水；好氧处理；生物可降解性
中图分类号：X830.21
引言
文献标识码：A
DOI; 10, 3964/j. issn. 10000593(2011)12-3302-05
关，这表明荧光光谱也携带了有机物总量的信息。从所携带了总量和组成信息的角度看来，荧光光谱可作为一种新型的有机物表示方法。它在一定程度上可以弥补传统有机物参数
传统表征有机物含量的水质参数如COD和BOD等只能表示总量，无法展示有机物成分，例如尤法区分易降解、可降解和不易降解的有机物。这些不足使得污水处理设施的设计和运行仍然长期依赖经验。
荧光有机物（fluorescenceorganicmatters，FOM）在特定波长的激发光(excitation，EX)照射下会产生特征波长的发射光(emission，EM)。因此在以激发波长、发射波长作横纵垒标的炎光光谱中每种FOM都有特定位置，且FOM的浓度与荧光强度正相关。污水中含有大量FOM，例如蛋白质、腐殖质、油脂、石油、维生素、表面活性剂等。由于FOM的上述特点，污水的荧光光谱可以展现有机物组成，被称为水质荧光指纹"。荧光法测盐简便，灵敏度比紫外-可见光吸光光度法还要高2～3个数量级。以往的研究还表明，某些 FOM的荧光强度还与COD-J，BOD34J和TOC等线性正相
进水
格播
沉砂
初沉
的不足。
荧光光谱应用的最大瓶颈在于荧光信息解析不足，荧光指纹所携带的所有信息中，是否包含了有机物的生物可降解性信息，对于该技术是否能够用于指导水处理的生产和设计是很重要的。本文研究为城市生活污水处理前后的有机污染物变化提供了重要信息。
实验部分 1.1采样
北方某污水处理厂是以生活污水为主的大型城市污水处理厂，流程如下。采集处理流程中的初沉池出水、二沉池出水作为好氧处理系统的进、出水，供研究使用。好氧处理为传统的活性污泥法。
曙气池
取样点
二沉
Fig, 1 Process flow of municipal wastewater treatment plant
2006年一2010年，以不定期随机方式采样，取3批样品，进水20余个，出水6个。将水样分别装人清洁的案四氟收稿日期：2011-03-11，修订日期：2011-07-02
取样点
出水
乙烯瓶内，再放人便携式冷藏采样箱内带回实验室，定性滤纸过滤后，滤液保存在4℃C冰箱中待分析。水样在采集后1d
基金项目：国家水体污染控制与治理科技重大专项（2008ZX07313-007)，清华大学自主科研项目（20101081863)，国家（863计划）重点项目
（SQ2009AA06XK1482350）和国际科技合作承点项目（2007DFC90170）资助
作者简介：吴静，女，1974年生，清华大学环境科学与工程系副研究员万方数据
e-mail;wu_jing@tsinghua edu cn