基于紫外-可見光譜法的海水水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、隨著人們對(duì)于海洋資源開發(fā)與利用的日益增加,海水監(jiān)測(cè)也成為了一個(gè)越來(lái)越受重視的課題,被世界人民所關(guān)注。然而傳統(tǒng)的海水監(jiān)測(cè)方法所用化學(xué)試劑多,操作復(fù)雜,而且容易產(chǎn)生二次污染,用于監(jiān)測(cè)的儀器也難以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)化和在線化。所以本文提出的基于紫外-可見光譜法的海水水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)的研究具有十分重要的意義。
　　本文回顧了已有的紫外-可見光譜法的原理和建模方法,如單波長(zhǎng)法、雙波長(zhǎng)法等,在此基礎(chǔ)上提出了基于紫外-可見光譜法的全光譜法,建模方法選擇了善于

2、處理多元變量的多重相關(guān)性問題的偏最小二乘法(PLS)。通過人工海水中鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的實(shí)驗(yàn),表明該方法的可行性,并用渤海灣的實(shí)際海水進(jìn)行單因變量的PLS建模測(cè)量COD值,得到結(jié)果具有較高的相關(guān)系數(shù)R2和較低均方根誤差RMSEP。在對(duì)COD、TOC和TSS進(jìn)行多因變量建模是同樣得到了較好的預(yù)測(cè)結(jié)果。對(duì)PLS模型的發(fā)展特性進(jìn)行討論時(shí),根據(jù)非線性與信號(hào)飽和度的關(guān)系,以及擴(kuò)大變量濃度梯度對(duì)模型的影響,分別進(jìn)行了建模研究并得出了相關(guān)結(jié)論。在

3、對(duì)硝酸鹽(NO3-)進(jìn)行檢測(cè)模型時(shí),對(duì)不同光譜預(yù)處理方法和不同建模波段范圍下模型的預(yù)測(cè)性能進(jìn)行了比較分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,原始光譜數(shù)據(jù)的紫外波段建立的模型預(yù)測(cè)性最好,實(shí)測(cè)值和預(yù)測(cè)值的相關(guān)系數(shù)R2為0.977,均方根誤差為2.04μM/L。
　　根據(jù)本文所采用的紫外-可見全光譜法的原理,設(shè)計(jì)了一款可進(jìn)行實(shí)時(shí)、原位、在線監(jiān)測(cè)的海水水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀器。選用閃爍氙燈作為測(cè)量光源,平場(chǎng)凹面全息光柵和光電二極管陣列作為光譜傳感器,并對(duì)儀器的總體結(jié)構(gòu)和