光学增白剂传感器：水质监测

为什么要测量光学增白剂？

光学增白剂 (OBA) 或荧光增白剂 (FWA) 被添加到洗衣皂、洗涤剂或清洁剂等产品中。织物或材料在洗涤或清洁过程中会吸收 OBAs。在紫外线的照射下，它们会发出荧光，使产品和织物看起来更亮。

洗衣废水是废水系统中增白剂的最大来源。FWA 或 OBA 在大多数洗衣粉总量中所占的比例低于 0.5%，但很大一部分（5-80%）会以溶解化合物（分子）的形式残留在排放的废水中。在排放废水的水系统中存在增白剂可能意味着化粪池系统失效、污水泄漏或完全缺乏水处理。因此，检测水生系统中的光学增白剂可以帮助水务市政当局或研究人员纠正系统故障，避免人为投入的增加对生态系统造成重大影响。

研究表明，增白剂的荧光与水生环境中的粪大肠菌群含量之间存在相关性。目前，联邦、州和市政机构正在根据粪大肠菌群标准对水质进行评估。公众进入湖泊、河流或海滩等不符合这些标准的水体可能会受到限制，从而影响旅游业，最终影响当地经济。预防粪便大肠菌群含量增加的主要问题是无法确定污染源（人类/非人类）。洗衣废水通常通过家庭下水道或化粪池系统排放，因此增白剂是污水废水的组成部分。增白剂与粪大肠菌群水平的相关性可以提供有价值的信息，帮助研究人员确定污染源是否归因于人类排泄物。

增白剂极易被吸附。它们会被土壤和有机物吸附，从而从地表水和地下水中清除。因此，研究人员还可以通过确定地下水或地表水中光亮剂的浓度来评估废水自然净化的效果。

如何测量光学增白剂？

光学增白剂或洗涤剂行业中的荧光增白剂（FWA）是一种化合物，可被近紫外线（UV）波长（360 至 365 纳米）的光激发（激活），然后发出蓝色波长（400 至 440 纳米）的光。荧光分子中的电子在吸收光后会被激发到更高的能量状态，然后在电子返回基态时会发出少量热量和荧光。第二激发态的荧光由尤里卡公司的 OBA 荧光仪测量，并转换为 OBA 的 ppb 值，最高可达 2500 ppb。

关于实地测量光学增白剂，我应该知道些什么？

Solinst Eureka 的光学增白剂传感器具有较大的动态范围（>5000ppm），可在大多数水生环境中工作，其高分辨率也提高了精度。带光学增白剂传感器的 MantaPlus 可用于研究定位现场废水系统可能进入河流或其他水道的特定地点。带 OBA 传感器的多参数探头可用于连续监测，也可用于离散采样。天然水样中荧光增白剂浓度的荧光测定法有助于为卫生部门的研究以及一般研究寻找废水来源和粪大肠菌群污染。

结垢是荧光传感器最大的现场问题。积聚在传感器活性表面的任何异物都会减少发射光或接收光的数量，或两者兼而有之。有时，异物可能会以相同的波长发出荧光，从而提供错误信号。在日常勘测中进行剖面测量或定点检查时，污垢通常不会造成问题；只有在长期部署时才会造成问题。如果要进行连续部署，可以添加防污附件，如 Eureka 的通用刮水器系统和铜网传感器防护罩。