【摘要】：多環(huán)芳烴是一類典型的毒害有機(jī)化學(xué)污染物,實(shí)現(xiàn)水體多環(huán)芳烴類污染物的快速有效檢測(cè),對(duì)保障我國(guó)水質(zhì)安全具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。三維激發(fā)發(fā)射熒光光譜技術(shù)(3DEEM)靈敏度高、選擇性好,被用于定性與定量檢測(cè)水體污染物,但該技術(shù)尚面臨污染物組分準(zhǔn)確識(shí)別以及共存組分干擾而引起的定量分析問題。因此,開展水體多環(huán)芳烴類污染物3DEEM數(shù)據(jù)定量分析方法研究具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。本文從水體多環(huán)芳烴類污染物的三維熒光光譜數(shù)據(jù)解析模型建立入手,重點(diǎn)研究了基于不同算法的多環(huán)芳烴3DEEM光譜組分識(shí)別與定量分析方法。取得的主要研究結(jié)果如下：(1)水體多環(huán)芳烴3DEEM光譜組分識(shí)別方法研究。研究了基于投影梯度、乘性迭代、交替最小二乘的去離子水中菲、芘與蒽三種多環(huán)芳烴三維熒光光譜非負(fù)矩陣分解算法的光譜組分識(shí)別方法,結(jié)果表明,交替最小二乘非負(fù)矩陣分解算法收斂速度快,光譜識(shí)別率高,并據(jù)此分析了初始值對(duì)光譜識(shí)別的影響,其中主成分分析作為初始值可有效提高分辨光譜與標(biāo)準(zhǔn)光譜的相似程度,相關(guān)系數(shù)達(dá)0.98以上：研究了隨機(jī)初始值下去離子水、水庫(kù)水與河水中菲、芘、蒽與熒蒽四種多環(huán)芳烴三維熒光光譜的右因子稀疏非負(fù)矩陣分解算法,結(jié)果表明,右因子稀疏非負(fù)矩陣分解結(jié)果優(yōu)于交替最小二乘非負(fù)矩陣分解算法,光譜相似系數(shù)大于0.80。(2)水體多環(huán)芳烴3DEEM光譜定量分析方法研究。研究了基于三維平行因子、交替三線性分解、多維偏最小二乘結(jié)合殘差雙線性分解以及部分展開偏最小二乘結(jié)合殘差雙線性分解算法的去離子水、水庫(kù)水與河水中菲、芘、蒽、芴、苊與熒蒽的定量分析方法。以干擾成分較多的河水為例,結(jié)果表明,三維平行因子算法對(duì)菲、芘、蒽與芴的預(yù)測(cè)均方根誤差分別為0.5μg/L、0.2μg/L、0.6μg/L 0.2 μ g/L,相對(duì)誤差分別為8%、5%、14%、4%;對(duì)苊和熒蒽的均方根誤差分別為2.9μg/L、3.3 μg/L,相對(duì)誤差分別為53%、69%。與之相比,交替三線性分解結(jié)果顯示菲較差,蒽、苊和熒蒽較好：多維偏最小二乘算法結(jié)合殘差雙線性分解總體與之相當(dāng),苊有較大改善。部分展開偏最小二乘結(jié)合殘差雙線性分解算法對(duì)不同水質(zhì)環(huán)境下的多環(huán)芳烴預(yù)測(cè)結(jié)果最優(yōu),尤其是熒光產(chǎn)率較低組分,其中：菲、芘、蒽、芴均方根誤差均小于0.4g/L,相對(duì)誤差小于6%;苊和熒蒽均方根誤差分別小于1.0μg/L和1.7μ g/l,相對(duì)誤差分別小于為19%和35%。(3)復(fù)雜水體環(huán)境中多環(huán)芳烴定量分析研究。研究了以腐殖酸為猝滅劑時(shí)水體多環(huán)芳烴三維熒光光譜的四維平行因子解析算法,實(shí)現(xiàn)了去離子水中菲、芘、蒽和芴四種多環(huán)芳烴的組分識(shí)別與濃度定量,并獲得了不同腐殖酸濃度下多環(huán)芳烴熒光量子產(chǎn)率,結(jié)果表明,四種多環(huán)芳烴的分辨光譜與標(biāo)準(zhǔn)光譜相似度均大于0.98,回收率介于90%ˇ110%之間。在此基礎(chǔ)上,基于多環(huán)芳烴在腐殖酸下的熒光量子產(chǎn)率,研究了水體多環(huán)芳烴三維平行因子定量分析校正方法,預(yù)測(cè)了腐殖酸存在下樣本中多環(huán)芳烴的濃度,對(duì)河水體進(jìn)行了四種多環(huán)芳烴的定量分析,回收率介于82.0-102.0%之間。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O657.3;X832
【圖文】：

譜法基礎(chǔ)上，發(fā)展起來的新型分離技術(shù)。和氣相色譜一樣，液相色譜分離系統(tǒng)也逡逑有兩相－固定相和流動(dòng)相組成。液相色譜的固定相可Ｗ是吸附劑、化學(xué)鍵合固定逡逑相、離子交換樹脂或《孔凝膠；流動(dòng)相是各種溶劑，具體原理見圖１．６。它是Ｗ逡逑液化為流動(dòng)相．采用高壓輸液系統(tǒng)，將具有不同極性的單一洛劑或不同比例的混逡逑合溶劑、緩沖液等流動(dòng)相索入裝有固定相的色譜柱，在柱內(nèi)各成分被分離后，進(jìn)逡逑入檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)試樣的分析。通常所說的柱層析、薄層層析或紙逡逑層析是經(jīng)典的液相色譜。所用的固定相為大于１００邋ｐｍ的吸附劑（趕膠、氧化鉛等）。逡逑這種傳統(tǒng)的液相色譜所用的固定相粒度大，傳質(zhì)擴(kuò)散慢，因而柱效低，分離能力逡逑差，只能進(jìn)行簡(jiǎn)單混合物的分離。氋效液相色譜法和傳統(tǒng)的液相色譜法相比所用逡逑的固定相粒度小巧－１０邋ｙｍ），因此具有傳質(zhì)快、柱效高（每米塔板數(shù)可達(dá)幾萬或幾逡逑十萬）、分離效能高、選擇性氋、檢測(cè)靈敏度\齙忍氐悖⒖啥粵鞒鑫锝辛義霞觳�。灾o匝櫓票干�，只要求试样能制成溶液．而不需要气化，因此不噬愒样挥辶x戲⑿緣南拗啤６雜巹苑械�、热稳定袌A�、蠂D苑腫恿看螅ù笥冢矗埃埃咨希┑撓謝錚ㄕ忮義閑┪鎦始負(fù)跽加謝鎰蓯模罰擔(dān)福埃ィ┰蟶隙伎捎τ美胄б合嗌追ɡ唇蟹擲脲義蝦頭治觥＞萃臣

本文編號(hào)：2792213