基于三維熒光光譜的飲用水有機污染物檢測方法研究.pdf

1、飲用水安全問題直接關系到人民身體健康和社會和諧穩(wěn)定，及時有效地對各類水質突發(fā)污染事件進行監(jiān)測預警，并對污染物進行類別判定和含量分析，對水質管理和后續(xù)的污染源追蹤與治理具有重要意義?；诖吮尘?，本文結合國家自然科學基金項目，重點研究了基于三維熒光光譜的飲用水有機污染物檢測方法，建立了面向飲用水特征污染物和未知污染物定性檢測、類別判定和濃度量化的三維熒光光譜解析算法，通過設計不同濃度有機物水溶液的測量實驗，將有機物樣本從飲用水背景樣本中區(qū)分

2、開來，驗證了定性判別方法的檢測性能，在此基礎上，進行了水體中有機污染物的分類識別和定量分析。
　　論文主要工作和創(chuàng)新點為:
　　(1)飲用水中大多數(shù)有機物在熒光光譜下有獨特的特征發(fā)射峰，而且熒光光譜的靈敏度相對于一般吸收光譜要高，為此本文開展了基于三維熒光光譜的飲用水有機物定性判別方法研究。首先研究了飲用水特征有機污染物的定性判別方法，提出了基于平行因子分析（PARAFAC）結合支持向量機(SVM)分類的定性判別方法，開展了

3、三維熒光光譜檢測實驗和光譜分析工作。連續(xù)5天測量了飲用水背景樣本、不同濃度的苯酚、水楊酸、羅丹明B水溶液樣本的三維熒光光譜，數(shù)據包括測試樣本和訓練樣本;使用PARAFAC對訓練樣本和測試樣本進行特征提取;然后使用SVM根據特征信息對訓練樣本進行二分類方法建模，實現(xiàn)了有機物水溶液樣本和背景飲用水樣本的判別區(qū)分，應用測試樣本驗證了模型的準確度。
　　(2)研究了基于三維熒光光譜的飲用水未知有機污染物定性判別方法，著重研究了三維熒光光譜

4、特征提取和閾值判別方法，對比分析了三線性分解和殘差平方和判別法、特征光譜分析法、奇異值分解法等不同特征提取方法，引入閾值法對檢測對象序列進行定性判別，并通過實驗對比了各判定方法的有效性和適用場合。
　　(3)研究了飲用水特征有機污染物的分類識別和定量檢測方法。結合三線性分解和支持向量機的多分類方法對已知有機物進行分類;并分別用平行因子分析和三線性分解算法定量檢測有機物濃度，對比分析了兩者的檢測性能。
　　總的來說，本文研究提