基于三维荧光光谱技术的水质有机物检测方法研究硕士学位

基于三维荧光光谱技术的水质有机物检测方法研究硕士学位

中图分类号：X83论文编号：HBLH2014-204

U D C：密级：公开

硕士学位论文

基于三维荧光光谱技术的水质有机物检测方法研究作者姓名：周燕

学科名称：控制理论与控制工程研究方向：检测与控制技术及智能装置

学习单位：河北联合大学学习时间:

2.5年提交日期: 2013年12月9日

申请学位类别：工学硕士

导师姓名：陈至坤教授单位：河北联合大学电气工程学院

论文评阅人：赵春祥研究员单

位：唐山亿立科技开发有限公司

王福斌高工单位：河北联合大学电气工程学院

论文答辩日期：2014年3月3日答辩委员会主席：赵春祥研究员

关键词：微量石油类有机物；三

维荧光光谱技术；平行

因子分析法；成分检测

唐山河北联合大学

2014年3月

Study of Detection Method of Water Quality Organic Based on Three-Dimensional Fluorescence Spectra

Technology

Dissertation Submitted to

Hebei United University

in partial fulfillment of the requirement

for the degree of

Master of Science in Engineering

by

Zhou Yan

(Control Theory and Control Engineering)

Supervisor: Professor Chen Zhikun

March, 2014

独创性说明

本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得河北联合大学以外其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。

论文作者签名：日期：年月日

关于论文使用授权的说明

本人完全了解河北联合大学有关保留、使用学位论文的规定，即：已获学位的研究生必须按学校规定提交学位论文，学校有权保留、送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以将学位论文的全部或部分内容采用影印、缩印或编入有关数据库进行公开、检索和交流。

论文密级：

□ 公开；

□保密（至年月）(保密论文在解密后遵守此规定)。

作者签名：导师签名：

签字日期：年月日签字日期：年月日

摘要

当前，我国地表水环境遭到严重污染。不仅污染物排放强度高，范围大，而且呈加剧蔓延趋势。石油类有机物是影响地表水环境安全的主要污染源之一。对石油类污染物的检测分析，是评估污染状况、保护生态环境工作中必不可少的环节。石油类有机物包含多种荧光物质，具有很强的荧光特性。因此，应用荧光分析法成为石油类污染物组分分析、种类鉴定的一种重要而有效的手段。

基于三维荧光光谱能提供更为完整的荧光光谱信息，且具有灵敏度高、选择性好、所需样品量少、对样品结构无破坏等优点，提出了结合三维荧光光谱技术与平行因子分析法对水中石油类有机物进行检测，并加以实验论证。

实验建立三种微量石油类有机物溶于CCl4有机溶剂而形成的复杂混合体系，用于模拟石油类有机物存在于地表水环境中的模式，样本溶液浓度均参照国家标准制定。选定各样本激发与发射波长测量范围，仪器扫描获得样本三维荧光光谱与等高线光谱，分析光谱特征，研究其与纯样品光谱间的差异。

研究平行因子分析方法理论，确定应用该方法作为识别与测量混合体系中各石油类有机物种类及其含量的基本手段。采用平行因子分析法与三维荧光光谱技术相结合，分析混合石油类有机物的种类。根据被测样本的光谱特征，通过核心一致法确定因子数，平行因子分析法可以准确地预测出混合物中石油的种类，处理后的光谱与实际二维光谱得到了较好的拟合，从而可以估计出预测样品中石油类有机物各成分的含量。

图26幅；表3个；参49篇。

关键词：微量石油类有机物；三维荧光光谱技术；平行因子分析法；成分检测

分类号：X83

Abstract

At present, surface water pollution of our country is very serious. Not only high strength and wide range pollutant emissions, but the trend is exacerbated by the expansion. Petroleum organics is one of the main sources which impacts surface water environmental security. Detection and analysis of petroleum pollutants is an essential link of work to assess the pollution and protect the environment. Petroleum organics contains a variety of organic fluorescent substance with strong fluorescence characteristics. Therefore, application of fluorescence analysis as compositional analysis and species identification is an important and