Luminescence study of detergent optical brighteners in the context of developing optical environmental sensors for water quality control

Abstract

Water quality and anthropogenic loads in many, but not all, cases are related. Some water quality monitoring programs analyse samples for the presence of Escherichia coli. These bacteria can come from humans and animals. Human‐attributable effluent contains optical brighteners (OBs) from detergents. A convenient and affordable optical quantitative method giving a linear luminescence outcome over several orders of detergent concentrations in the water solution is demonstrated. The proposed method uses the common presence of OBs in detergents. Detergent concentration in water can be used as a surrogate indicator of resultant anthropogenic loads in water bodies. The proposed optical method with linear outcome over several ranges of detergent water concentrations is described.

Optinių baliklių skalbimo priemonėse liuminescencijos tyrimas siekiant sukurti optinius aplinkosauginius vandens kokybės kontrolės jutiklius

Santrauka. Vandens kokybė ir jo antropogeninis turinys daugeliu atvejų, nors ir ne visada, yra susiję. Kai kurios vandens kokybės stebėsenos sistemos analizuoja mėginius ir nustato, ar juose yra Escherichia coli bakterijų. Šios bakterijos gali būti žmogiškosios ir gyvūninės kilmės. Nuotekose, kurios susidaro dėl žmonių veiklos, esti optinių baliklių (OB) iš skalbimo priemonių. Pateiktas patogus ir nebrangiai atsieinantis optinis kvantinis metodas, kurį taikant gaunami tiesiniai liuminescencijos įverčiai, esant skirtingoms skalbimo priemonių koncentracijoms vandenyje. Siūlomas metodas taikomas skalbimo priemonėse naudojant OB. Skalbimo priemonių koncentracijos vandenyje duomenis galima panaudoti kaip pakaitinį vandens telkinių užterštumo rodiklį. Aprašomas optinio metodo taikymas bei tiesiniai įverčiai, gauti tiriant įvairias skalbimo priemonių koncentracijas vandenyje.

Reikšminiai žodžiai: vandens kokybė, optiniai aplinkos taršos tyrimai, antropogeninio turinio vandenyje kontrolė ir mažinimas, nuotekų stebėsena, optiniai balikliai, skalbimo priemonės.

Исследование концентрации оптических отбеливателей в растворах моющих средств по спектрам люминесценции для контроля качества воды

Резюме. Качество воды и культурные отложения во многих случаях взаимосвязаны. Иногда при анализе качества воды проводятся исследования на наличие бактерий Escherichia coli, которые могут появляться в отходах, связанных с человеческой жизнедеятельностью, и в отходах животных. Сточные отходы, связанные с жизнедеятельностью человека, содержат оптические отбеливатели из моющих веществ. В настоящей работе описывается практичный и удобный оптический метод для количественной оценки концентрации моющего вещества в водном растворе по линейному выходу люминесценции оптических отбеливателей. Концентрация моющих веществ может быть использована в качестве непрямого индикатора наличия отходов человеческой жизнедеятельности в сточных водах.

Ключевые слова: качество воды, оптические измерения загрязнения окружающей среды, мониторинг сточных загрязнений, оптические отбеливатели, флюоресцирующие отбеливающие реагенты, моющие средства, токсикология окружающей среды.

Firstd Published Online: 14 Oct 2010

Keyword : quality of water, environmental pollution optical measurements, anthropogenic loads control and reduction in water, effluent monitoring, optical brighteners (OBs), fluorescent whitening agents (FWAs), detergents, environmental toxicology