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矿物油三维荧光光谱的实验数据分析方法研究

张菡洁  
【摘要】:在地球水源遭到日益严峻污染的众多原因中,尤以矿物油造成的水污染最为严重,管理和监测最困难。因此,对水中矿物油含量的准确和高效的检测对维护人类和环境的可持续发展具有重要的研究价值。由于荧光光谱检测技术具有精度高和选择性高等优点成为矿物油污染物检测的主要方法。本研究分析了常用的0#柴油、95#汽油和普通煤油的荧光光谱特性和一些限制荧光分析灵敏度的问题,如光谱仪存在的仪器响应、光电倍增管产生的噪声以及四氯化碳溶剂产生的瑞利散射光等对测得的荧光光谱的影响。并将平行因子分析法与三维荧光光谱技术相结合对矿物油混合物进行检测分析。为减少荧光光谱中存在噪声信号、散射光等不相关信号的影响,对光谱信号进行了预处理。通过光谱校正实验操作消除了荧光光谱仪的仪器响应的影响;采用小波变换对三维荧光光谱数据进行去噪处理,实现了对由光电倍增管产生的高频信号的平滑滤波保留了有效信息;应用空白扣除法去除了瑞利散射光。用四氯化碳溶剂稀释矿物油的标准溶液混合配置成不同浓度的实验样品集,应用日立F-7000荧光光度计获得各样品的三维荧光数据,应用平行因子分析法对测得的三种矿物油混合物样品溶液的光谱进行分解计算,结果表明平行因子分析法能够实现对光谱重叠严重、矿物油混合物成分相同或相似的主要物质的快速成分识别和各个成分浓度的精确测定。


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