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稀土在环境科学领域研究甚广,在环境分析方面稀土分析研究日趋增多。本文对La(Ⅲ)、Eu(Ⅲ)、Ce(Ⅲ)、Ce(Ⅳ)四种稀土元素建立了新的分子发射光谱体系,应用荧光猝灭光谱法、荧光增强光谱法、同步荧光光谱法、三维荧光光谱法、共振光散射光谱法,进行定量应用分析、定性理论讨论,用以解决环境中痕量稀土分析监测的实际问题,并为稀土元素在生命体内的储存方式、传输机理及病理学研究提供基础性实验理论。全文分为七章：本文讨论了铈Ce(Ⅳ)+单质碘(I3-)+孔雀石绿(MG+)体系的荧光猝灭光谱、共振光散射光谱。在盐酸介质中,Ce(Ⅳ)与碘化钾反应生成了单质碘(13-),而13-可与孔雀石绿(MG)络合聚集生成缔合物(MG(13)2)。导致体系的共振光散射强度增强,并随Ce(Ⅳ)离子浓度的增加共振光散射强度逐渐增加,以此建立了新的共振光散射光谱测定环境中痕量Ce(Ⅳ)。该方法对Ce(Ⅳ)的测定在0.02～0.85u g/mL范围内有较好的线性关系,曲线回归方程IRLS=36.91C(μg/mL)+1.19,相关系数1=0.9984,检出限7.8ng/mL(3σ),并用于环境合成样品中Ce(Ⅳ)的测定,回收率为96.20%-104.00%。本文在模拟动物体生理条件下,采用荧光猝灭光谱法研究了牛血清白蛋白(BSA)与稀土元素镧La(Ⅲ)的相互作用,试验发现La(Ⅲ)对BSA有较强的荧光猝灭作用。通过Stern-Volmer方程,Lineweaver-BurK方程和双倒数曲线处理实验数据,表明BSA与La(Ⅲ)属于静态荧光猝灭,测定了La(Ⅲ)对BSA的猝灭常数和扩散常数,确定了La(Ⅲ)与BSA结合位点数为2.673。并根据热力学参数计算了La(Ⅲ)与BSA之间的作用力类型主要为氢键作用力、范德华尔斯作用力进入BSA亚结构形成的空腔中,并用同步荧光技术研究了La(Ⅲ)对BSA构象的影响。本文研究了环境中痕量铕(Eu(Ⅲ))的定量分析方法。在HAc-NaAc缓冲溶液中,铕Eu(Ⅲ)+槲皮素(Quercetin)+十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)形成三元络合物产生明显的荧光峰,并随Eu(Ⅲ)离子浓度的增加荧光强度逐渐增强,据此建立了新的测定环境中痕量Eu(Ⅲ)的荧光敏化分析方法,讨论了分子内能量传递模型。在本实验最佳条件下,Eu(Ⅲ)浓度在0.01～0.80μg/mL线性范围内,曲线回归方程IF=25.56C(μg/mL)+1.32,相关系数r=0.9972,检出限为6.3ng/mL并采用标准加入法测定混合稀土样品中Eu(Ⅲ)含量,回收率在95.83%-106.89。本文应用荧光光谱法研究了稀土元素铈Ce(Ⅲ)与胰蛋白酶的相互作用。通过Stern-Volmer方程,Lineweaver-BurK方程、双倒数曲线进行计算,研究了胰蛋白酶内源荧光淬灭的机理,得到Ce(Ⅲ)对胰蛋白酶内源荧光的猝灭属于静态淬灭。测定了Ce(Ⅲ)对胰蛋白酶的猝灭常数和扩散常数,确定了Ce(Ⅲ)与胰蛋白酶结合位点数位2.173。通过测定285K和295K时的结合常数,计算了Ce(Ⅲ)与胰蛋白酶作用的热力学参数,并以此确定了Ce(Ⅲ)与胰蛋白酶主要通过疏水作用力进行作用。同步荧光研究表明,Ce(Ⅲ)对胰蛋白酶肽链上的酪氨酸残基、色氨酸残基处极性和疏水性影响不大。本文所提的检测方法较为迅速,处理简单、灵敏度高、选择性好,具备一定的实用价值。同时,本文的基础理论可为深层次研究提供基础性参考。