采用F-7000荧光光谱仪分别研究了14种苯系物在不同浓度时的三维荧光光谱特征, 探讨了各物质三维荧光光谱特征与其结构特性之间的关系。 结果表明: 苯环上取代基的结构、 位置及数量均会影响苯系物的荧光特征。 其中苯、 甲苯、 乙苯、 丙苯、 异丙苯、 二甲苯、 均三甲苯荧光峰λех/λеm=205~215 nm/280~295 nm; 苯乙烯荧光峰λех/λеm=230/345 nm; 苯酚的两个荧光峰λех/λеm=220/300和270/295 nm; 苯胺两个荧光峰λех/λеm=235/335和280/335 nm; 氯苯有一个荧光峰λех/λеm=215/290 nm; 硝基苯无明显荧光信号。 由于甲基、 乙基等烷基与苯环直接相连的碳原子扩大了苯环刚性平面, 1 mg·L-1浓度条件下, 与苯相比较: 甲苯和乙苯的荧光强度FI分别增强了10.62和9.45倍, λех红移5 nm; 对二甲苯、 三甲苯、 间二甲苯、 邻二甲苯的FI增强倍数分别为5.49, 4.87, 2.14和1.33, 说明烷基类取代基中与苯环共面、 非共面碳原子的数量都会影响物质的荧光特性。 苯乙烯的乙烯基团扩大刚性平面的同时, 不饱和双键降低了其激发所需能量, 苯乙烯浓度为0.002 mg·L-1的荧光强度与10 mg·L-1的乙苯荧光强度相当, λех相对乙苯红移了20 nm。 给电子基团—OH和—NH2对苯环荧光强度的影响介于烷基与不饱和键之间, 其n电子与苯环π体系形成了P-π共轭结构, 刚性平面扩大, 荧光强度增强, 荧光光谱红移; 含得电子基团—NO和—Cl类物质的n→π1*跃迁属于禁戒跃迁, 产生的激发态分子数较少, 同时系间窜越作用强于π1*→S1, 理论上荧光较弱或不发荧光, 实验结果与理论一致。

以回收实际丙烯酸丁酯废水有机酸的双极膜电渗析膜堆中的阴离子交换膜为研究对象, 对膜使用前后的性能进行了表征, 并综合通过衰减全反射傅里叶变换红外光谱（ATR-FTIR）、 扫描电镜-能谱（SEM-EDS）和X射线光电子能谱（XPS）等手段对膜表面组分变化进行了表征。 膜性能分析结果表明, 使用后的阴离子交换膜受到污染, 膜电阻增大, 迁移数减小。 能谱分析结果表明, 使用后阴离子交换膜表面污染物C和O元素含量（以原子百分比计）显著升高, 分别从78.10%, 8.34%升高到81.76%, 12.05%, 表明膜污染物为含碳含氧物质。 XPS谱图C1s峰的分析表明, —COO-Na+化学态的百分含量从污染前的8.5%升高到污染后的13.7%, 表明膜污染物中含有—COO-Na+。 ATR-FTIR分析结果表明, 阴离子交换膜使用后, 在1 561 cm-1处的吸收增强, 而此波长正是—COO-M+（M为金属）的反对称伸缩振动峰, 进一步验证了XPS分析结果。 由于丙烯酸丁酯废水中含有聚丙烯酸钠, 因此采用聚丙烯酸钠溶液污染阴离子交换膜, 并对污染后离子交换膜进行膜性能、 XPS和ATR-FTIR的分析。 结果表明, 聚丙烯酸钠导致阴离子交换膜膜电阻增大, 迁移数减小, XPS谱图—COO-Na+化学态的百分含量增加, ATR-FTIR谱图1 561 cm-1处吸收增强。 综合上述结果, 聚丙烯酸钠是废水中造成阴离子交换膜污染的重要物质。 光谱分析方法是离子交换膜污染层表征和污染物鉴别的有效手段。

除草剂废水作为难处理的工业废水之一, 具有含盐量高、 可生化性差、 难生物降解等特点。 该废水含有的溶解性有机物与难溶解性有机物均以含氮有机物为主, BOD∶COD=0.045, C∶N∶P=692∶426∶1。 实验采用吹扫捕集、 静态顶空、 固相微萃取、 固相萃取、 液液萃取与气相色谱/质谱联用, 定性分析了莠去津、 乙草胺除草剂生产废水中主要有机污染物, 并研究了废水及主要污染物的紫外吸收光谱、 三维荧光光谱。 定性结果显示, 废水中含有氯代烃、 苯系物和均三嗪类、 酰胺类除草剂等38种挥发性、 半挥发性有机物, 其中莠去津、 乙草胺等除草剂占87.99%。 受单环或杂环类物质的影响, 废水在波长210～230和250～270 nm范围内有紫外吸收, 且氨基基团导致其紫外吸收红移20 nm。 废水在λex/λem=200～280/300～400 nm产生了5个荧光峰a(225/305 nm), b(265/365 nm), c(275/305 nm), d(285/390 nm), e(320/375 nm)。 不同官能团特征有机物三维荧光结果显示, λex/λem=215～230/290～340 nm附近区域为不饱和键荧光区, 废水中该区域主要荧光贡献物质为烯烃、 苯环、 杂环; λex/λem=270/300 nm附近区域为酚羟基、 羰基荧光区, 废水中该区域主要荧光贡献物质为苯酚类、 酮类。

石化废水排放量大、 污染物成分复杂, 对环境的危害较大。 采用三维荧光光谱扫描技术分析了某大型石化企业综合污水处理厂各处理单元(水解酸化+A/O+接触氧化工艺)进出水的荧光光谱特征。 污水厂总进水包含四个荧光峰Peak A, Peak B, Peak D, Peak E, 分别位于λex/λem=220/300, 225/340, 270/300, 275/340 nm附近, 荧光物质主要来自工业废水, 水解酸化池出水各荧光峰强度有所降低, 位置基本不变, 厌氧池出水λex/λem=250/425 nm附近出现新荧光峰Peak C, 好氧池出水荧光峰Peak C处荧光强度有所增强, 二沉池出水Peak A消失, 二沉池之后水样荧光谱图变化不大; 该处理工艺对荧光有机物的总去除率为920%, Peak A, Peak B, Peak D, Peak E附近的荧光有机物去除率分别为1000%, 912%, 803%, 920%; 污水厂进水IPeak B/IPeak E值波动较大而出水变化不大, 表明该污水处理厂运行稳定, 其处理工艺具有较强的抗冲击负荷能力。

同步荧光法具有选择性好、 灵敏度高、 干扰少等特点, 可用于多组分多环芳烃混合物的同时测定, 本文建立了恒定波长同步荧光光谱法同时测定水中萘和菲的新方法。 研究了萘和菲在不同溶剂中的荧光光谱特性, 确定了同步荧光的最优波长差。 当Δλ=100 nm, 萘和菲激发波长(λex)分别为220.2和248.8 nm时, 在0.5～25.0 μg·L-1浓度范围内, 荧光强度与浓度呈现良好的线性关系, 相关系数分别为0.999 5和0.999 7; 萘和菲检出限均低于0.03 μg·L-1, 回收率在98.0%～101.5%。 该方法方便快捷, 预处理简单, 可用于水中萘、 菲的快速测定。

采用荧光光谱技术检测分析了苯乙酮在电芬顿处理过程中的三维荧光光谱特征变化规律, 研究了苯乙酮的三维荧光特征及其指纹特征, 对苯乙酮去除率和荧光峰强度变化进行线性拟合研究。 结果表明, 苯乙酮具有两个荧光峰, 分别在λEx/Em=270/305 nm(Peak A)和λEx/Em=215/305 nm(Peak B)处, 且荧光指纹特征(Peak A/Peak B比值)为1.22。 在电芬顿降解的过程中, 苯乙酮先分解为具有更强荧光强度的不饱和脂肪酸, 而后进一步分解为荧光强度弱的短链小分子, 导致荧光强度先增加而后又降低。 在发射波长为285～375 nm范围内的二维荧光峰(激发波长为250 nm)与苯乙酮去除率具有很好的相关性, 其能够高效地反映苯乙酮去除率在整个电芬顿处理过程中变化情况。

联合使用气质联用色谱(GC-MS)、 傅里叶变换红外分光光度计(FTIR)及三维荧光光谱(EEM)等三种分析检测仪器对ABS树脂生产废水中的溶解性有机污染物进行全面的定性分析。 检测结果表明气质联用色谱能够定性分析出该废水中苯乙酮、 苯乙烯、 二苯异丙醇、 2-氰基乙醚、 双(2-氰基乙基)胺、 3,3-硫代丙二腈、 3-(二甲氨基)-丙腈、 丙烯腈等21种溶解性有机物污染物, 而FTIR和EEM的检测结果进一步的验证了GC-MS检测结果的准确性和完整性。 本研究结果为后续废水处理工艺的开发提供了重要的指导作用。

为研究分析典型的偶氮和非偶氮染料的荧光特征，采用三维荧光(EEM)光谱技术对酸性橙Ⅱ、靛蓝胭脂红及脱除偶氮键的酸性橙Ⅱ分别进行检测分析。结果表明，典型偶氮染料酸性橙Ⅱ的荧光强度极弱，而典型的非偶氮染料靛蓝胭脂红具有很强的荧光强度，从而可以利用三维荧光光谱技术快速鉴别实际染料废水中是否含有非偶氮染料；同时发现偶氮键具有荧光熄灭剂的作用，导致酸性橙Ⅱ荧光强度的大幅降低，当通过电芬顿氧化作用脱除酸性橙Ⅱ的偶氮键后，其荧光强度明显增强，该现象为偶氮染料的独有特征。

采用三维荧光技术研究ABS(Acrylonitrile-butadiene-styrene)树脂生产废水的荧光指纹特征及其在三相三维电极反应器的处理过程中的变化规律, 研究了极板间电压对废水中芳香类污染物分解转化的影响。研究结果表明, ABS废水的荧光中心在激发波长和发射波长分别为225 nm和340 nm处, 其荧光强度最强, 为主峰(Peak A)；激发波长和发射波长分别为275 nm和340 nm处的荧光次强, 为次强峰(Peak B)。荧光指纹特征(IPeakA/IPeakB)为8.1。当极板间电压较高时, 废水的化学需氧量(Chemical Oxygen Demand, COD)去除率和总荧光强度去除率均较高, 能够高效地分解转化废水中的芳香类污染物。在不同的极板间电压下, 废水的总荧光强度去除率与COD去除率均呈很好的线性关系, 且相关系数均高达0.96以上, 即通过监测废水荧光强度的变化就能够快速高效地检测分析废水中芳香类有机污染物的分解转化效率。

为了分解转化丙烯腈苯乙烯丁二烯的聚合物（ABS）树脂生产废水中的有毒难降解污染物并提高废水的可生化性，采用铁炭微电解法对该废水进行预处理的研究，并利用傅里叶红外光谱（FTIR）检测分析了废水中特征污染物的分解转化。结果表明在进水pH值为4.0的条件下，微电解法能够高效地分解转化废水中的苯乙烯、二苯异丙醇、苯乙酮、2-氰基乙醚及双(2-氰基乙基)胺等主要特征污染物，生成不饱和脂肪酸、醇类及酰胺类易生化处理的小分子有机物。经微电解处理后，废水的BOD/COD值由0.32提高至0.71，极大地提高了废水的可生化性。