基于熒光光譜的水中痕量礦物油檢測技術研究.pdf

1、隨著全球范圍內(nèi)石油資源的開采和消耗量不斷擴大，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展過程中排放的含油污水逐漸增多，導致海洋與陸地環(huán)境中的痕量礦物油含量日益增多，嚴重危害著人與周圍生物生態(tài)圈的綠色健康發(fā)展。高效精確地對水中的痕量礦物油進行檢測研究已迫在眉睫，在解決水環(huán)境污染問題中具有十分重要的意義。
　　關于水中有機物含量的測量方法種類較多，而針對水中含有的痕量礦物油濃度與成分的測定，常規(guī)的檢測方法在可行性方案的選擇上，難以實現(xiàn)精確測量。針對此問題，本文提

2、出基于三維熒光光譜技術的油類污染物檢測方案，結合熒光光譜中敏感特征參量的提取與雙樹復小波去噪，實現(xiàn)對油類污染物的熒光信號進行精確檢測。
　　基于朗伯-比爾定律，分析油類物質(zhì)的二維熒光光譜特性，推導建立熒光信號的強度與油類樣品濃度之間的數(shù)值關系，論證三維熒光光譜法的檢測機理。研究采用三維熒光光譜技術對油類污染物進行測量與油種鑒別的方法。三維熒光光譜技術是一種新興的熒光信號檢測技術，被測物質(zhì)的三維光譜含有比二維光譜更加充實的信息量，在

3、熒光信號的處理過程中具有較大的可拓展性。
　　研制基于三維熒光光譜的痕量礦物油檢測裝置，對裝置內(nèi)各主要器件的選擇進行分析論證，采用高功率、寬光譜范圍的脈沖氙燈作為激發(fā)光源，選擇閃耀型衍射光柵作為分光器件，光電轉(zhuǎn)換采用高靈敏度、高動態(tài)范圍的CCD器件，熒光信號的傳輸采用低損的石英光纖，設計前置放大電路和濾波電路對光電信號進行預處理。由于熒光信號非常微弱，容易淹沒在背景噪聲中，本文設計基于Boxcar取樣積分電路，以精確提取熒光信號。

4、
　　提出將三維光譜數(shù)據(jù)降為二維光譜，求取二維熒光光譜包絡線的方法，簡化熒光光譜數(shù)據(jù)處理。研究油類污染物二維和三維光譜的表觀特征統(tǒng)計量，選擇標準偏差、峰度系數(shù)和偏度系數(shù)作為特征統(tǒng)計量。采用多元統(tǒng)計分析方法結合光譜數(shù)據(jù)降維法，對汽油、煤油、柴油三種油的混合物進行實驗研究，并與平行因子分析方法相比較，結果表明，多元統(tǒng)計分析方法結合光譜數(shù)據(jù)降維法，對油類混合物具有較高的分辨率和濃度回收率，能夠?qū)崿F(xiàn)油類污染油種類準確識別和濃度的精確檢測。