水體細(xì)菌微生物多波長(zhǎng)透射光譜解析方法研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-19 02:00
飲用水安全是我國(guó)面臨的突出環(huán)境問(wèn)題,直接關(guān)系到人民群眾的生命和健康。水體細(xì)菌微生物污染遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于化學(xué)污染的比例,傳統(tǒng)生化分析方法為間歇、隨機(jī)的樣品采集和復(fù)雜、耗時(shí)的實(shí)驗(yàn)室分析,不能實(shí)現(xiàn)對(duì)水中危害細(xì)菌微生物的快速、在線、實(shí)時(shí)檢測(cè),更不能達(dá)到全面、連續(xù)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)預(yù)警,為及時(shí)的響應(yīng)處理提供最佳時(shí)機(jī)。多波長(zhǎng)透射光譜技術(shù)具有測(cè)量速度快、信息豐富、無(wú)需試劑輔助等特點(diǎn),且細(xì)菌微生物多波長(zhǎng)透射光譜包含有濃度、大小、形狀、組分、結(jié)構(gòu)等特征信息,為水體細(xì)菌微生物的快速識(shí)別和檢測(cè)提供了可能。因此,開(kāi)展水體細(xì)菌微生物多波長(zhǎng)透射光譜特征參數(shù)解析方法研究,不僅可為細(xì)菌微生物的結(jié)構(gòu)組成、生理與機(jī)理基礎(chǔ)科學(xué)研究提供手段,而且可為飲用水源典型危害致病菌的快速識(shí)別預(yù)警提供方法。本文以水體常見(jiàn)大腸桿菌、肺炎克雷伯菌、鼠傷寒沙門(mén)氏菌和金黃色葡萄球菌為研究對(duì)象,從細(xì)菌多波長(zhǎng)透射光譜特征分析入手,構(gòu)建了水體細(xì)菌微生物多波長(zhǎng)透射光譜解析模型,并深入研究了水體細(xì)菌微生物特征參數(shù)獲取方法,在此基礎(chǔ)上研究了不同生長(zhǎng)階段細(xì)菌特征參數(shù)的變化規(guī)律,取得的創(chuàng)新研究成果如下:(1)不同細(xì)菌微生物多波長(zhǎng)透射光譜特性分析與光譜預(yù)處理:實(shí)驗(yàn)測(cè)量了不同濃度...
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省211工程院校985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:102 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 水體細(xì)菌微生物危害
1.2 現(xiàn)有檢測(cè)技術(shù)與研究現(xiàn)狀
1.2.1 生物學(xué)檢測(cè)技術(shù)
1.2.2 光譜學(xué)檢測(cè)技術(shù)
1.3 多波長(zhǎng)透射光譜技術(shù)
1.3.1 基本原理
1.3.2 影響因素
1.3.3 研究進(jìn)展
1.4 論文主要研究?jī)?nèi)容
1.5 本章小結(jié)
第2章 水體細(xì)菌微生物多波長(zhǎng)透射光譜預(yù)處理與特征分析
2.1 水體細(xì)菌微生物多波長(zhǎng)透射光譜獲取
2.1.1 細(xì)菌培養(yǎng)與實(shí)驗(yàn)方法
2.1.2 多波長(zhǎng)透射光譜測(cè)定
2.2 水體細(xì)菌微生物多波長(zhǎng)透射光譜數(shù)據(jù)預(yù)處理
2.2.1 光譜歸一化
2.2.2 導(dǎo)數(shù)光譜
2.3 水體細(xì)菌微生物多波長(zhǎng)透射光譜特征分析
2.3.1 不同濃度細(xì)菌光譜特征
2.3.2 不同細(xì)菌檢測(cè)限計(jì)算
2.3.3 細(xì)菌微生物譜圖對(duì)比
2.4 本章小結(jié)
第3章 水體細(xì)菌微生物多波長(zhǎng)透射光譜解析模型建立
3.1 細(xì)菌微生物結(jié)構(gòu)特征
3.2 多波長(zhǎng)透射光譜解析模型構(gòu)建
3.2.1 光散射理論
3.2.2 光學(xué)參數(shù)
3.2.3 模型建立
3.3 多波長(zhǎng)透射光譜模型參數(shù)確定
3.3.1 外結(jié)構(gòu)和內(nèi)結(jié)構(gòu)折射率
3.3.2 化學(xué)組分折射率
3.4 多波長(zhǎng)透射光譜測(cè)量與模型驗(yàn)證
3.5 本章小結(jié)
第4章 水體細(xì)菌微生物特征參數(shù)獲取方法研究
4.1 細(xì)菌微生物結(jié)構(gòu)參數(shù)提取
4.1.1 參數(shù)解析方法
4.1.2 光譜特征分析
4.1.3 結(jié)果與討論
4.2 細(xì)菌微生物濃度反演
4.2.1 濃度解析方法
4.2.2 結(jié)果與分析
4.3 細(xì)菌微生物化學(xué)組分分析
4.3.1 特征波段選取
4.3.2 組分解析
4.3.3 穩(wěn)定性驗(yàn)證
4.4 本章小結(jié)
第5章 水體細(xì)菌微生物不同生長(zhǎng)階段參數(shù)變化特征研究
5.1 生長(zhǎng)階段概述
5.2 生長(zhǎng)曲線測(cè)量
5.3 不同生長(zhǎng)階段參數(shù)變化特征分析
5.3.1 光譜特征
5.3.2 細(xì)菌粒徑
5.3.3 細(xì)菌濃度
5.3.4 核酸含量
5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]利用光鑷?yán)庾V研究環(huán)境因素對(duì)葡萄球菌黃素生物合成的影響[J]. 陶站華,柯珂,師德強(qiáng),竺利波. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2017(12)
[2]水體細(xì)菌微生物種類(lèi)快速鑒別方法研究[J]. 王久悅,趙南京,段靜波,方麗,孟德碩,楊瑞芳,肖雪,劉建國(guó),劉文清. 光譜學(xué)與光譜分析. 2015(09)
[3]采用面積歸一化法測(cè)定氯氣中氧的含量[J]. 翟英花,林云鵬,白賢紅. 氯堿工業(yè). 2015(02)
[4]不同功能地表水體中病原微生物指示物的標(biāo)準(zhǔn)比較[J]. 陳亞楠,王亞煒,魏源送,鄭祥,王光宇. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2015(02)
[5]人工濕地對(duì)病原微生物去除的研究進(jìn)展[J]. 陳迪,楊勇,鄭祥,魏源送. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2013(09)
[6]基于近紅外透射光譜的乳制品蛋白質(zhì)、脂肪含量檢測(cè)[J]. 郭中華,王磊,金靈,鄭彩英. 光電子.激光. 2013(06)
[7]微生物遠(yuǎn)紅外波段復(fù)折射率測(cè)定及模型構(gòu)建[J]. 孫杜娟,胡以華,顧有林,王勇,李樂(lè). 物理學(xué)報(bào). 2013(09)
[8]環(huán)境監(jiān)測(cè)中生物傳感器技術(shù)的應(yīng)用研究[J]. 王成金,馬玉波. 北方環(huán)境. 2013(04)
[9]傅里葉變換紅外光譜對(duì)枯草芽孢桿菌的光學(xué)特性研究[J]. 馮明春,徐亮,高閩光,焦洋,魏秀麗,金嶺,程巳陽(yáng),李相賢,馮書(shū)香. 光譜學(xué)與光譜分析. 2012(12)
[10]球形粒子Mie散射特性分析[J]. 張偉,路遠(yuǎn),杜石明,王寶榮. 光學(xué)技術(shù). 2010(06)
博士論文
[1]光輻射對(duì)生物體影響的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 季雷.南京航空航天大學(xué) 2015
[2]快速檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品中大腸桿菌O157:H7的生物傳感方法與儀器研究[D]. 王一嫻.浙江大學(xué) 2013
碩士論文
[1]電分析化學(xué)方法用于水體中大腸桿菌快速檢測(cè)的應(yīng)用研究[D]. 耿萍.華東師范大學(xué) 2008
[2]透射光譜法測(cè)量薄膜參數(shù)的研究[D]. 劉細(xì)成.四川大學(xué) 2003
本文編號(hào):3631988
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省211工程院校985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:102 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 水體細(xì)菌微生物危害
1.2 現(xiàn)有檢測(cè)技術(shù)與研究現(xiàn)狀
1.2.1 生物學(xué)檢測(cè)技術(shù)
1.2.2 光譜學(xué)檢測(cè)技術(shù)
1.3 多波長(zhǎng)透射光譜技術(shù)
1.3.1 基本原理
1.3.2 影響因素
1.3.3 研究進(jìn)展
1.4 論文主要研究?jī)?nèi)容
1.5 本章小結(jié)
第2章 水體細(xì)菌微生物多波長(zhǎng)透射光譜預(yù)處理與特征分析
2.1 水體細(xì)菌微生物多波長(zhǎng)透射光譜獲取
2.1.1 細(xì)菌培養(yǎng)與實(shí)驗(yàn)方法
2.1.2 多波長(zhǎng)透射光譜測(cè)定
2.2 水體細(xì)菌微生物多波長(zhǎng)透射光譜數(shù)據(jù)預(yù)處理
2.2.1 光譜歸一化
2.2.2 導(dǎo)數(shù)光譜
2.3 水體細(xì)菌微生物多波長(zhǎng)透射光譜特征分析
2.3.1 不同濃度細(xì)菌光譜特征
2.3.2 不同細(xì)菌檢測(cè)限計(jì)算
2.3.3 細(xì)菌微生物譜圖對(duì)比
2.4 本章小結(jié)
第3章 水體細(xì)菌微生物多波長(zhǎng)透射光譜解析模型建立
3.1 細(xì)菌微生物結(jié)構(gòu)特征
3.2 多波長(zhǎng)透射光譜解析模型構(gòu)建
3.2.1 光散射理論
3.2.2 光學(xué)參數(shù)
3.2.3 模型建立
3.3 多波長(zhǎng)透射光譜模型參數(shù)確定
3.3.1 外結(jié)構(gòu)和內(nèi)結(jié)構(gòu)折射率
3.3.2 化學(xué)組分折射率
3.4 多波長(zhǎng)透射光譜測(cè)量與模型驗(yàn)證
3.5 本章小結(jié)
第4章 水體細(xì)菌微生物特征參數(shù)獲取方法研究
4.1 細(xì)菌微生物結(jié)構(gòu)參數(shù)提取
4.1.1 參數(shù)解析方法
4.1.2 光譜特征分析
4.1.3 結(jié)果與討論
4.2 細(xì)菌微生物濃度反演
4.2.1 濃度解析方法
4.2.2 結(jié)果與分析
4.3 細(xì)菌微生物化學(xué)組分分析
4.3.1 特征波段選取
4.3.2 組分解析
4.3.3 穩(wěn)定性驗(yàn)證
4.4 本章小結(jié)
第5章 水體細(xì)菌微生物不同生長(zhǎng)階段參數(shù)變化特征研究
5.1 生長(zhǎng)階段概述
5.2 生長(zhǎng)曲線測(cè)量
5.3 不同生長(zhǎng)階段參數(shù)變化特征分析
5.3.1 光譜特征
5.3.2 細(xì)菌粒徑
5.3.3 細(xì)菌濃度
5.3.4 核酸含量
5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]利用光鑷?yán)庾V研究環(huán)境因素對(duì)葡萄球菌黃素生物合成的影響[J]. 陶站華,柯珂,師德強(qiáng),竺利波. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2017(12)
[2]水體細(xì)菌微生物種類(lèi)快速鑒別方法研究[J]. 王久悅,趙南京,段靜波,方麗,孟德碩,楊瑞芳,肖雪,劉建國(guó),劉文清. 光譜學(xué)與光譜分析. 2015(09)
[3]采用面積歸一化法測(cè)定氯氣中氧的含量[J]. 翟英花,林云鵬,白賢紅. 氯堿工業(yè). 2015(02)
[4]不同功能地表水體中病原微生物指示物的標(biāo)準(zhǔn)比較[J]. 陳亞楠,王亞煒,魏源送,鄭祥,王光宇. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2015(02)
[5]人工濕地對(duì)病原微生物去除的研究進(jìn)展[J]. 陳迪,楊勇,鄭祥,魏源送. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2013(09)
[6]基于近紅外透射光譜的乳制品蛋白質(zhì)、脂肪含量檢測(cè)[J]. 郭中華,王磊,金靈,鄭彩英. 光電子.激光. 2013(06)
[7]微生物遠(yuǎn)紅外波段復(fù)折射率測(cè)定及模型構(gòu)建[J]. 孫杜娟,胡以華,顧有林,王勇,李樂(lè). 物理學(xué)報(bào). 2013(09)
[8]環(huán)境監(jiān)測(cè)中生物傳感器技術(shù)的應(yīng)用研究[J]. 王成金,馬玉波. 北方環(huán)境. 2013(04)
[9]傅里葉變換紅外光譜對(duì)枯草芽孢桿菌的光學(xué)特性研究[J]. 馮明春,徐亮,高閩光,焦洋,魏秀麗,金嶺,程巳陽(yáng),李相賢,馮書(shū)香. 光譜學(xué)與光譜分析. 2012(12)
[10]球形粒子Mie散射特性分析[J]. 張偉,路遠(yuǎn),杜石明,王寶榮. 光學(xué)技術(shù). 2010(06)
博士論文
[1]光輻射對(duì)生物體影響的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 季雷.南京航空航天大學(xué) 2015
[2]快速檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品中大腸桿菌O157:H7的生物傳感方法與儀器研究[D]. 王一嫻.浙江大學(xué) 2013
碩士論文
[1]電分析化學(xué)方法用于水體中大腸桿菌快速檢測(cè)的應(yīng)用研究[D]. 耿萍.華東師范大學(xué) 2008
[2]透射光譜法測(cè)量薄膜參數(shù)的研究[D]. 劉細(xì)成.四川大學(xué) 2003
本文編號(hào):3631988
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