氣相色譜法環(huán)境大氣VOCs監(jiān)測技術(shù)及數(shù)據(jù)處理方法研究.pdf

1、揮發(fā)性有機(jī)物(Volatile organic compounds,VOCs)在大氣化學(xué)中起著非常重要的作用,是中國臭氧、光化學(xué)煙霧、二次有機(jī)氣溶膠以及可入肺顆粒物PM2.5的重要前體物。VOCs在大氣中容易被氧化,且部分VOCs物種具有致癌作用,對人體健康有極大危害。由于VOCs成分的復(fù)雜性和危害性,并且在空氣中極易發(fā)生各種化學(xué)變化,已成為近幾年環(huán)境化學(xué)研究的熱點(diǎn)內(nèi)容。
　　本文研究了氣相色譜法原理,并搭建氣相色譜實(shí)驗(yàn)平臺,完成

2、了對實(shí)驗(yàn)平臺的性能測試。同時(shí),設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了可用于環(huán)境大氣VOCs測量系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理軟件,該軟件主要包含人機(jī)交互、樣品標(biāo)定和數(shù)據(jù)處理三個(gè)模塊,能夠?qū)崿F(xiàn)對熱脫附裝置和氣相色譜儀命令的控制和數(shù)據(jù)讀取,并且根據(jù)VOCs譜圖特點(diǎn),選取了合適的數(shù)據(jù)處理方法保證定性和定量的準(zhǔn)確性。
　　針對VOCs譜圖中含有高頻噪聲和基線漂移的情況,本文采用了小波變換法對其進(jìn)行處理。通過選取合適的小波函數(shù)和最優(yōu)分解層數(shù),能夠同時(shí)完成高頻噪聲的去除和低頻基線漂移

3、的校正,兩個(gè)過程合二為一,提高了數(shù)據(jù)處理速度;研究了一、二階導(dǎo)數(shù)結(jié)合法進(jìn)行色譜峰識別,該方法計(jì)算簡單、運(yùn)行速度快,并且能夠?qū)绶?、重疊峰等不規(guī)則峰形具有良好的識別精度;針對色譜峰重疊的情況,基于最小二乘法原理,選用高斯函數(shù)進(jìn)行曲線擬合來分離重疊峰。同時(shí),將本文研究的譜峰識別方法與Origin軟件中的譜峰分析方法進(jìn)行了比較,兩者計(jì)算結(jié)果具有較好的一致性,說明本文設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)處理軟件具有較高的可靠性。
　　將設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)處理軟件應(yīng)用至環(huán)境