自然水體中的溶解性有機物，特別是腐殖質類和蛋白類等物質，參與光化學反應、 污染物迀移轉化、微生物活動和碳循環等地球生物化學過程。在飲用水和污水處理過程中， 溶解性有機物是主要的去除對象。特別是在飲用水處理過程中，腐殖質類和蛋白類物質是 氯化消毒工藝中重要的消毒副產物前驅體，并影響輸送管道中細菌的滋生。溶解性有機物 的組成和性質，對活性污泥、混凝、膜過濾、高級氧化、吸附與離子交換等工藝的處理效果均 具有重要影響。由于水質波動，各種水處理工藝在實際運行過程中存在藥劑、能源和材料的 過度消耗或不足的問題。因此在給排水領域，迫切需要一種靈敏、快速、高效、經濟、簡易的 在線監測傳感器，以便實現水處理過程中的節能減排和輸配水過程的水質預警。

LED發光二極管為光源的紫外熒光雙信號水質監測傳感器及其應用方法，屬于環境監測和水處理領域。本發明的一種以LED發光二極管為光源的紫外熒光雙信號水質監測傳感器，由樣品采集部分和檢測部分組成。本發明的應用方法，是根據三維熒光圖譜選擇特定波長的深紫外LED燈光源和光電探測器組件，對特定波長的熒光強度和紫外吸收進行同時檢測，并計算熒光強度與對應的紫外吸收之間的比值。本發明具有無化學試劑消耗，可以實現對水體中溶解性有機物總體濃度變化的監測，同時可以反映蛋白類或腐殖質類等熒光組分濃度的變化，為水處理提供一種靈敏、快速、高效、經濟、簡易但信息豐富的在線監測傳感器。 目前對水體中溶解性有機物進行監測分析的常用方法主要包括：化學需氧量 (Chemical Oxygen Demand,C0D)、總有機碳（total organic carbon，T0C)、紫外光譜、三維 熒光光譜。與COD和TOC方法相比，光譜法無需化學試劑，且快速、靈敏、方便，更適合為自動 化水處理系統提供在線負反饋信號。目前一些特定波長的紫外吸收值，如254nm，280nm等， 被廣泛用于對溶解性有機物的定量研究。部分溶解性有機物在吸收特定波段的紫外光后會 發生電子躍迀，在電子從激發態落回到基態的過程中發出特定波長的熒光。由于水體中蛋 白類和腐殖質類物質所固有的熒光特性，近年來三維熒光光譜在對各類水體中溶解性有機 物的表征方面得到廣泛運用。但三維熒光光譜是一系列物質熒光信號的重合疊加，當前的 解釋普遍認為不同激發/發射波長位置的熒光峰是代表不同種類的物質。我們運用高效液 相色譜或體積排阻色譜結合多波長紫外吸收和多激發或多發射熒光掃描技術，發現：（1)同一種物質可以產生具有相似發 射波長但激發波長不同的熒光峰，（2)腐殖質類物質會由于含有苯胺、苯酚類結構而同時具 有與蛋白類物質相似的熒光峰，（3)自然水體和生活污水中對>240nm紫外光有吸收的物質 主要是蛋白類或腐殖質類物質。對三維熒光光譜的正確解釋是選擇在線監測傳感器中合適的 激發/發射波長的基礎。相對于紫外法，熒光法具有更 高的選擇性和靈敏度，特別是可以有效反映水體中腐殖質和蛋白類熒光團的豐度變化，但 目前以LED燈為光源的熒光檢測專利主要以葉綠素或石油為監測對象其采用的激發和發射波長均較高，未能對水處理過程中所關心的蛋白 類和腐殖質類物質進行有效監測。
紫外吸收與熒光信號的關系為:有熒光的物質必然有紫外吸收，但有紫外吸收的 物質未必有熒光。比如苯胺和硝基苯都因含有苯環對深紫外光有吸收，但只有苯胺產生熒 光，氨基為給電子基團，硝基為吸電子基團，因此苯胺和硝基苯具有截然不同的氧化還原性 質，在水處理中的高級氧化、氯化消毒的化學處理工藝中會形成不同的反應產物，表現出不 同的行為。水體中溶解性有機物組分復雜且不同物質具有不同的熒光光譜和熒光效率，熒 光法只能相對地反映熒光類物質濃度的變化趨勢，通過熒光信號與紫外信號比值的變化可 以進一步反映出芳香類物質氧化還原特性的變化。因此綜合利用紫外法的普適性與熒光法 的選擇性，對紫外與熒光信號同時監測，并計算不同波長的熒光強度之間、熒光強度與對應 的紫外吸收之間的比值來進行定性和定量分析，可以更好地反映溶解性有機物組分和濃度 的動態變化。目前尚缺乏以深紫外LED為光源同時探測紫外和熒光信號的在線水質監測裝 置。針對現有技術中存在的紫外法難以反映蛋白類和腐殖質類溶解性有機物的變化 趨勢，而熒光法難以反映溶解性有機物總濃度變化的問題，本發明提供了一種以LED發光二 極管為光源的紫外熒光雙信號水質監測傳感器及其應用方法。它可以實現對水體中溶解性有 機物總體濃度變化的監測，同時可以反映蛋白類或腐殖質類等熒光組分濃度的變化，為水 處理提供一種靈敏、快速、高效、經濟、簡易但信息豐富的在線監測傳感器。