基于紫外-可見光譜法的海水水質(zhì)檢測技術研究.pdf

1、隨著人們對于海洋資源開發(fā)與利用的日益增加,海水監(jiān)測也成為了一個越來越受重視的課題,被世界人民所關注。然而傳統(tǒng)的海水監(jiān)測方法所用化學試劑多,操作復雜,而且容易產(chǎn)生二次污染,用于監(jiān)測的儀器也難以實現(xiàn)實時化和在線化。所以本文提出的基于紫外-可見光譜法的海水水質(zhì)檢測技術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,如單波長法、雙波長法等,在此基礎上提出了基于紫外-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準溶液的實驗,表明該方法的可行性,并用渤海灣的實際海水進行單因變量的PLS建模測量COD值,得到結果具有較高的相關系數(shù)R2和較低均方根誤差RMSEP。在對COD、TOC和TSS進行多因變量建模是同樣得到了較好的預測結果。對PLS模型的發(fā)展特性進行討論時,根據(jù)非線性與信號飽和度的關系,以及擴大變量濃度梯度對模型的影響,分別進行了建模研究并得出了相關結論。在

3、對硝酸鹽(NO3-)進行檢測模型時,對不同光譜預處理方法和不同建模波段范圍下模型的預測性能進行了比較分析。實驗結果表明,原始光譜數(shù)據(jù)的紫外波段建立的模型預測性最好,實測值和預測值的相關系數(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,設計了一款可進行實時、原位、在線監(jiān)測的海水水質(zhì)監(jiān)測儀器。選用閃爍氙燈作為測量光源,平場凹面全息光柵和光電二極管陣列作為光譜傳感器,并對儀器的總體結構和