一、水質(zhì)污染檢測(cè)

1. 痕量有機(jī)物分析

• 多環(huán)芳烴（PAHs）：

• 直接檢測(cè)水體中萘、蒽、芘等 PAHs 的熒光光譜（如蒽在 365nm 激發(fā)下發(fā)射 400-450nm 熒光），用于石油化工廢水、地表徑流污染評(píng)估。

• 農(nóng)藥殘留：

• 有機(jī)磷農(nóng)藥（如毒死蜱）經(jīng)水解后生成熒光產(chǎn)物，或通過(guò)熒光免疫傳感器實(shí)現(xiàn)痕量檢測(cè)（檢測(cè)限可達(dá) ppb 級(jí)）。

• 微塑料監(jiān)測(cè)：

• 標(biāo)記熒光染料的微塑料（如聚乙烯、聚苯乙烯）通過(guò)熒光強(qiáng)度和粒徑分布分析，評(píng)估海洋、河流中的微塑料污染程度。

2. 重金屬離子檢測(cè)

• 特異性熒光探針：

• 設(shè)計(jì)靶向重金屬的熒光分子（如巰基修飾探針識(shí)別 Hg2?、氨基探針識(shí)別 Cu2?），通過(guò)熒光猝滅或增強(qiáng)效應(yīng)定量，適用于工業(yè)廢水和礦區(qū)周邊水體監(jiān)測(cè)。

• 葉綠素與藻類(lèi)監(jiān)測(cè)：

• 檢測(cè)水體中葉綠素 a 的熒光發(fā)射（685nm），評(píng)估藻類(lèi)爆發(fā)（如藍(lán)藻水華）的程度，預(yù)警富營(yíng)養(yǎng)化風(fēng)險(xiǎn)。

3. 飲用水安全評(píng)估

• 消毒副產(chǎn)物（DBPs）：

• 檢測(cè)三鹵甲烷（THMs）前驅(qū)物（如腐殖酸）的熒光特性，優(yōu)化水處理工藝中的氯化條件。

• 新興污染物：

• 檢測(cè)藥物殘留（如抗生素、雌激素）及個(gè)人護(hù)理品（PPCPs），例如通過(guò)熒光光譜篩查水體中布洛芬、雌二醇的存在。

二、土壤與沉積物污染監(jiān)測(cè)

1. 有機(jī)污染物分析

• 石油烴污染：

• 直接測(cè)定土壤中芳烴類(lèi)化合物（如苯系物、多環(huán)芳烴）的熒光光譜，用于加油站泄漏、化工場(chǎng)地修復(fù)中的污染溯源。

• 農(nóng)藥與除草劑：

• 氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥經(jīng)水解后生成熒光物質(zhì)，或通過(guò)熒光標(biāo)記抗體的免疫分析技術(shù)檢測(cè)土壤殘留。

2. 重金屬與納米材料檢測(cè)

• 納米顆粒污染：

• 檢測(cè)土壤中納米氧化鋅（nZnO）、碳納米管（CNTs）的熒光信號(hào)，評(píng)估其環(huán)境歸趨及生物毒性。

• 土壤有機(jī)質(zhì)（SOM）關(guān)聯(lián)分析：

• 通過(guò)熒光光譜（如三維熒光 - EEM）解析土壤腐殖質(zhì)的組分（如富里酸、胡敏酸），評(píng)估重金屬的吸附能力和遷移風(fēng)險(xiǎn)。

3. 生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

• 生物毒性測(cè)試：

• 利用藻類(lèi)（如蛋白核小球藻）的熒光量子產(chǎn)率變化，快速評(píng)估土壤浸出液的綜合毒性（光合抑制效應(yīng)）。

三、大氣污染監(jiān)測(cè)

1. 揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）與氣溶膠

• 熒光示蹤技術(shù)：

• 芳香烴類(lèi) VOCs（如甲苯、二甲苯）在紫外光激發(fā)下產(chǎn)生特征熒光，用于工業(yè)源（如石化廠、涂裝車(chē)間）的無(wú)組織排放監(jiān)測(cè)。

• 二次有機(jī)氣溶膠（SOA）：

• 分析大氣顆粒物中 SOA 的熒光成分（如含羰基、羥基的化合物），揭示光化學(xué)煙霧的形成機(jī)制。

2. 大氣重金屬與生物氣溶膠

• 熒光標(biāo)記生物顆粒：

• 檢測(cè)空氣中細(xì)菌、真菌孢子的自發(fā)熒光（如輔酶 NADH 的熒光），或通過(guò)熒光染色（如吖啶橙）區(qū)分活 / 死微生物，評(píng)估生物氣溶膠的健康風(fēng)險(xiǎn)。

• 光化學(xué)煙霧前驅(qū)體：

• 監(jiān)測(cè)烯烴類(lèi)化合物（如異戊二烯）的熒光光譜，預(yù)測(cè)臭氧（O?）污染的潛在風(fēng)險(xiǎn)。

四、生態(tài)與生物監(jiān)測(cè)

1. 植被健康評(píng)估

• 葉綠素?zé)晒鈩?dòng)力學(xué)：

• 通過(guò)脈沖調(diào)制熒光儀（PAM）檢測(cè)植物葉片的熒光參數(shù)（如 Fv/Fm 光化學(xué)效率），評(píng)估重金屬、農(nóng)藥脅迫對(duì)光合作用的影響。

• 熒光蛋白標(biāo)記生物：

• 轉(zhuǎn)基因植物（如表達(dá) GFP 的擬南芥）用于污染物（如重金屬）的生物指示，通過(guò)熒光強(qiáng)度反映脅迫程度。

2. 水生生物毒性篩查

• 發(fā)光細(xì)菌法：

• 利用費(fèi)氏弧菌（Vibrio fischeri）的熒光強(qiáng)度變化快速評(píng)估水體毒性（ISO 11348 標(biāo)準(zhǔn)方法），適用于應(yīng)急監(jiān)測(cè)和工業(yè)廢水毒性預(yù)警。

五、技術(shù)優(yōu)勢(shì)與發(fā)展趨勢(shì)

1. 核心優(yōu)勢(shì)

• 高靈敏度：檢測(cè)限可達(dá)納克級(jí)（ng/L），適用于痕量污染物分析；

• 快速響應(yīng)：現(xiàn)場(chǎng)便攜式設(shè)備（如手持熒光光譜儀）可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；

• 非破壞性：無(wú)需復(fù)雜前處理（如萃取、消解），適合原位檢測(cè)。

2. 前沿應(yīng)用方向

• 便攜式與在線監(jiān)測(cè)：

• 無(wú)人機(jī)搭載熒光傳感器，實(shí)現(xiàn)河流、湖泊污染的大面積掃描；

• 水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（如熒光法 COD 傳感器）實(shí)時(shí)預(yù)警有機(jī)物污染。

• 多技術(shù)聯(lián)用：

• 熒光光譜與質(zhì)譜（如 ESI-MS）、色譜（HPLC）聯(lián)用，提升復(fù)雜環(huán)境樣品的定性定量能力；

• 三維熒光光譜（3D-EEM）結(jié)合平行因子分析（PARAFAC），解析環(huán)境中多組分污染物的來(lái)源。

典型標(biāo)準(zhǔn)與法規(guī)

• 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)：

• ISO 13366-2:2006（水質(zhì) - 用分子熒光光譜法測(cè)定水中的鈾）；

• ASTM D6595-00（用同步掃描熒光光譜法測(cè)定水中的石油烴）。

• 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)：

• HJ 637-2018（水質(zhì) 石油類(lèi)和動(dòng)植物油類(lèi)的測(cè)定，熒光法輔助紅外法）；

• NY/T 1669-2008（土壤中 9 種 PAHs 的測(cè)定，熒光分光光度法）。