基于熒光光譜的水中痕量礦物油檢測(cè)技術(shù)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(kuò)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(dǎo)致海洋與陸地環(huán)境中的痕量礦物油含量日益增多，嚴(yán)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(duì)水中的痕量礦物油進(jìn)行檢測(cè)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(guān)于水中有機(jī)物含量的測(cè)量方法種類較多，而針對(duì)水中含有的痕量礦物油濃度與成分的測(cè)定，常規(guī)的檢測(cè)方法在可行性方案的選擇上，難以實(shí)現(xiàn)精確測(cè)量。針對(duì)此問題，本文提

2、出基于三維熒光光譜技術(shù)的油類污染物檢測(cè)方案，結(jié)合熒光光譜中敏感特征參量的提取與雙樹復(fù)小波去噪，實(shí)現(xiàn)對(duì)油類污染物的熒光信號(hào)進(jìn)行精確檢測(cè)。
　　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(dǎo)建立熒光信號(hào)的強(qiáng)度與油類樣品濃度之間的數(shù)值關(guān)系，論證三維熒光光譜法的檢測(cè)機(jī)理。研究采用三維熒光光譜技術(shù)對(duì)油類污染物進(jìn)行測(cè)量與油種鑒別的方法。三維熒光光譜技術(shù)是一種新興的熒光信號(hào)檢測(cè)技術(shù)，被測(cè)物質(zhì)的三維光譜含有比二維光譜更加充實(shí)的信息量，在

3、熒光信號(hào)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(cè)裝置，對(duì)裝置內(nèi)各主要器件的選擇進(jìn)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(dòng)態(tài)范圍的CCD器件，熒光信號(hào)的傳輸采用低損的石英光纖，設(shè)計(jì)前置放大電路和濾波電路對(duì)光電信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理。由于熒光信號(hào)非常微弱，容易淹沒在背景噪聲中，本文設(shè)計(jì)基于Boxcar取樣積分電路，以精確提取熒光信號(hào)。

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(luò)線的方法，簡(jiǎn)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(jì)量，選擇標(biāo)準(zhǔn)偏差、峰度系數(shù)和偏度系數(shù)作為特征統(tǒng)計(jì)量。采用多元統(tǒng)計(jì)分析方法結(jié)合光譜數(shù)據(jù)降維法，對(duì)汽油、煤油、柴油三種油的混合物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，并與平行因子分析方法相比較，結(jié)果表明，多元統(tǒng)計(jì)分析方法結(jié)合光譜數(shù)據(jù)降維法，對(duì)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(zhǔn)確識(shí)別和濃度的精確檢測(cè)。