基于三维荧光光谱技术的水质有机物检测方法研究硕士学位
城市生活污水处理过程三维荧光光谱在线监测分析方法
Vol 40,No. 7,ppl993-1997July , 2020第40卷，第7期2 0 2 0年7月光谱学与光谱分析Spectroscopy and Spectral Analysis 城市生活污水处理过程三维荧光光谱在线监测分析方法杨金强赵南京*宀，殷高方俞志敏2,甘婷婷王翔*, 3 , 4,陈敏* , 3 , 4,冯春* , 3 , 41. 中国科学院环境光学与技术重点实验室,中国科学院安徽光学精密机械研究所,安徽合肥2300312. 合肥学院生物与环境工程系，安徽合肥2306013. 中国科学技术大学，安徽合肥2300264. 安徽省环境光学监测技术重点实验室，安徽合肥230031摘要采用三维荧光光谱(3D-EEMS )结合主成分分析(PCA)方法,将城市生活污水的三维荧光光谱分为芳香性蛋白类、微生物代谢产物、腐殖酸类和富里酸类物质四个光谱区域，判断各区域的主成分贡献率，求取各区域的第一主成分区域值,建立其与水体化学需氧量(COD)和总氮(TN)关系,研究了城市生活污水处理效果快速分析评价方法％研究结果表明，城市生活污水荧光物质主要由方香性蛋白类物质、微生物代谢产物、腐殖酸类和富里酸类物质构成，各物质的荧光区域分布不同，在污水处理过程中芳香性蛋白类物质和微生物代谢产物区域光谱变化明显，腐殖酸类和富里酸类物质区域光谱变化较小&光谱各区域第一主成分区 域值与水体COD 及TN 之间具有良好相关性,其中芳香性蛋白类物质光谱第一主成分区域值与COD 相关系数达到97. 63% ,芳香性蛋白类物质和微生物代谢产物第一主成分区域值之和与腐殖酸类和富里酸类物质第一主成分区域值之和的比值(Y p/Y f)与TN 相关系数达到94.02% %通过将水体三维荧光光谱结合主成分 分析方法，实现了对污水处理各流程的荧光光谱的信息降维提取，避免了各物质荧光峰的重叠和光谱信息冗余&通过水体中各物质的光谱特性将光谱分割为不同的物质区域，求取各区域内光谱第一主成分区域值, 提高了物质识别的准确率，有效地解决了各物质光谱信息识别问题&通过利用芳香性蛋白类物质光谱第一主成分区域值和Y p/Y f 与常规水质指标COD 和TN 作相关性分析,为污水处理监测提供了一种实时有效的监测生活污水水质状况方法，解决了污水处理流程难以实时准确监测的问题％因此，利用三维荧光光谱结合主成分分析方法可对城市生活污水处理过程进行快速判别，为污水处理过程中水质监测、工艺优化及处理效果评估提供了一种全新的快速在线监测分析方法％关键词 城市生活污水&三维荧光光谱&主成分分析&溶解性有机物中图分类号：X832文献标识码：A DOI ： 10. 3964/j. issn. 1000-0593(2020)07-1993-05引言城市生活污水在组分、含量、结构的多样性和复杂性,致使污水处理系统具有时变性、时滞性、扰动性以及非线性等特征污水处理过程水质的传统检测方法是基于水体COD 、TN 等指标分析，得到的数据往往不能真实反应污水中各污染物成分与含量，难以实现实时监测，还会产生二次污染，导致无法及时准确地反馈各处理流程物料平衡和控制 效果⑵％实时有效地监测生活污水水质状况，是控制污水处理过程物料投送和处理效果评价的重要依据％相关研究表明三维荧光光谱可以很好应用于水体溶解性有机物(DOM)的检测和识别，寻峰法是实现三维荧光 光谱分析常用方法⑷，其基于荧光基团特定的激发/发射波长的荧光峰，通过获取特定位置荧光信息对水体荧光基团进 行表征％对于组成较为复杂水体，不同物质成分信息常常存在着较高的相关性，使得光谱信息存在一定程度重叠，导致不同荧光峰识别不够准确，仅能选取部分特定荧光峰用于分收稿日期：2019-07-03,修订日期：2019-11-20基金项目：安徽省重点研究和开发计划项目(I04a0I02192),国家自然科学基金项目"1I75207, 61805254),安徽省杰出青年科学基金项目(1908085J23)资助作者简介：杨金强，1992年生，合肥学院生物与环境学院硕士研究生e-mail : 2213560538@qq. com通讯联系人e-mail : ***************.cn1994光谱学与光谱分析第40卷析!还会造成大量光谱信息冗余％针对此问题论文研究 采用三维荧光光谱结合主成分分析法对城市生活污水光谱特 征进行分析，基于特定荧光基团位置的不同！对荧光光谱进行分区，求取各区域第一主成分区域值，并利用其值表征污水中DOM 的含量变化特征，研究建立其与常规水质参数相关性，实现城市生活污水处理过程水质的在线实时监测。
水源水体溶解性机物(DOM)三维荧光特性研究
1 引言中国经济和城市化进程快速发展正在对饮用水水源产水量和水质产生双重响,同时对饮用水水质要求越来越高,水源水质问题倍受各界广泛关注。
溶解性有机质(D OM),是指存在于各种天然水体中如河流、湖泊、海洋、地下水、雨水等,可以通过0.45μm滤膜的天然有机质混合体,其组分包括腐殖酸、富里酸以及各种亲水性有机酸、羧酸、氨基酸、碳水化合物等。
水体中DO M的组成与质量对生物地球化学循环中营养元素活化,重金属和有机污染物迁移、转化及水体水生生态都有重要的影响。
水源水中溶解性有机物(DOM)含量相应逐渐升高,其成分也越来越复杂,传统给水处理工艺不能对其有效去除。
有研究表明,DOM 是水厂氯化消毒后产生具有致癌作用的三卤甲烷(THMs)消毒副产物(DBPs)的主要前驱物。
同时,进入管网后,部分DO M能被微生物新陈代谢所利用,可能导致水的色度和浊度的增加以及异氧菌的再繁殖,从而引发饮用水的生物稳定性问题。
各种给水处理工艺对于有机物的去除效率相差很大。
因此该领域的研究直接关系到饮用水水源水体溶解性机物(D O M )三维荧光特性研究①周珺 程海涛(中煤西安设计工程有限责任公司 陕西西安 710054)摘 要:本文采用三维荧光光谱法对某城市几个水源水库表层水体DOM进行了研究,研究结果表明:不同水源水库表层水体DOM表现出不同荧光特性,溶解性有机物种类主要以富里酸为主(包括紫外区和可见区)。
因此,如何控制和降低水源水体富里酸含量,提高水厂净水工艺对富里酸的去除效率是保证饮用水水质的关键所在之一。
关键词:水源水体 DOM 三维荧光中图分类号:X 52文献标识码:Ａ文章编号:1674-098X(2011)11(b)-0001-02表1 原水常见有机物的荧光识别位置标志种类激发波长(E x)nm 发射波长(Em )nm U V 腐殖质 230 430A U V 腐殖质 260380～460 C 可见腐殖质 320～360 420～460 D 土壤富里酸 390 509 E 土壤富里酸 455521M 航运腐殖质290～310 370～410 N 浮游植物生产力相关 280 370 T蛋白质(色氨酸)275 340Fig.1 Locations of Ex/Em penks in 3DEEM for dissolved organic matters图1 DOM Ex/Em 峰在3DEEM图中的分布①作者简介:周珺,男,本科,毕业于长安大学给水排水专业,工程师,现任职于中煤西安设计工程有限责任公司,主要负责给排水设计。
三维荧光光谱技术在水环境修复和废水处理中的应用
三维荧光光谱技术在水环境修复和废水处理中的应用三维荧光光谱技术在水环境修复和废水处理中的应用近年来，环境污染问题日益严重，特别是水污染已经成为一个全球性的挑战。
废水排放和水体污染对人类健康和生态系统造成了严重的威胁。
因此，寻找高效、经济、环保的水环境修复和废水处理方法具有重要意义。
三维荧光光谱技术作为一种新兴的分析方法，因其非破坏性、高灵敏度和实时监测等优点，在水环境修复和废水处理中得到了广泛的应用。
三维荧光光谱技术是指通过荧光光谱仪测量样品在不同激发光源激发下的荧光发射光谱，得到的是一个具有三个维度的光谱数据。
其中，激发光源波长为x轴，荧光发射光谱波长为y轴，荧光发射强度为z轴。
三维荧光光谱技术通过分析荧光发射差异，可以实现对水体中各种有机物、无机离子、微生物和污染物等的检测与监测。
首先，三维荧光光谱技术在水环境修复中的应用得到了广泛关注。
水环境修复通常包括河流、湖泊、地下水和海洋等水体的污染治理。
三维荧光光谱技术可以快速、准确地分析水体中的有机污染物，如石油类、有机溶剂、农药等，通过监测和分析水体中的有机污染物浓度和分布，可以为水环境修复的决策提供科学依据。
此外，三维荧光光谱技术还可以检测和分析水体中的蓝藻、浮游植物等微生物，对水体中的生态系统恢复与保护也具有重要意义。
其次，三维荧光光谱技术在废水处理中的应用也呈现出巨大的潜力。
废水处理是解决水污染问题的重要环节，传统的废水处理方法需要耗费大量的物力和人力，并且效果不尽如人意。
而三维荧光光谱技术提供了一种高效、快速的废水监测手段。
通过对废水中的有机物、无机离子和污染物等的荧光特性进行分析，可以实时监测废水处理过程中的水质变化，为优化处理工艺和提高废水处理效果提供指导。
同时，三维荧光光谱技术还可以用于废水中重金属离子和有机污染物的在线监测，对废水处理厂的运行和管理起到重要作用。
此外，三维荧光光谱技术在水环境修复和废水处理中的应用还存在一些挑战和问题。
三维荧光光谱在水质监测及污染溯源中的应用
三维荧光光谱在水质监测及污染溯源中的应用发布时间：2022-01-24T02:31:49.081Z 来源：《中国科技人才》2021年第30期作者：戴昕[1] 罗涛[2] 方鹿跃[3] 何宇慧[1] 孙忠[1] [导读] 三维荧光光谱技术作为新型技术手段之一，已在水质监测及污染溯源初显其应用效果。
[1] 浙江省生态环境监测中心浙江杭州 310012[2] 浙江省环境科技有限公司浙江杭州 310012[3] 嘉兴市平湖生态环境监测站浙江嘉兴 314200摘要：三维荧光光谱技术作为新型技术手段之一，已在水质监测及污染溯源初显其应用效果。
以A河为研究对象，根据水质荧光指纹判断主要污染源。
结果表明：A河水体共有2个典型荧光特征峰，均为类蛋白质荧光峰。
生活集聚区附近支流水体中荧光特征峰强度及等值线密集度明显较高，且与氨氮浓度有较强相关性。
通过污染源排查，认为雨污分流不彻底、管道破旧老化、汛期生活污水外溢的生活源问题是A河水质主要影响因素。
关键词：三维荧光光谱；水质监测；污染溯源引言水环境监测与治理作为我国水生态环境保护工作的重点，已从常规地表水环境质量监测系统往水环境污染排放溯源监测系统方向进一步发展。
利用监测设备对地表水各采样点常规水质理化监测指标进行监测，能反应地表水生态环境质量及变化情况，但难以体现污染来源。
尤其是多重污染源叠加影响的水体，无法通过常规理化监测指标快速准确的进行水污染溯源。
三维荧光光谱技术作为新形势下水质监测及污染溯源新型技术手段之一，进一步为污染源头治理和环境精细化监测管理工作提供技术支持。
1 三维荧光光谱技术 1.1 应用介绍水生态环境中含有大量有机化合物，不同污染源的地表水体呈现出来的荧光有机化合物的种类和浓度均有不同。
三维荧光光谱（excitation-emission matrix，EEM）是依靠测量含共轭π键等化学机构的分子在可见光或紫外光激发下发射特定波长的光，将荧光强度以等高线方式投影在以激发光波长（λex）和发射光波长（λem）为横纵坐标的平面上获得的谱图，以对有机化合物进行定性定量分析[1]。
三维荧光光谱法表征污水中溶解性有机污染物
三维荧光光谱法表征污水中溶解性有机污染物污水处理一直以来都是一个具有挑战性的问题，特殊是溶解性有机污染物，其对环境和人类健康都带来了严峻影响。
因此，快速、准确地鉴定和测定污水中的溶解性有机污染物成为了重要的探究领域。
一种被广泛应用于这方面探究的技术是三维荧光光谱法（3D-FS）。
三维荧光光谱法是一种非侵入性、高灵敏度的光谱技术，能够以较低浓度下检测污水中的有机污染物。
利用不同波长下样品的荧光响应特性，可以得到样品的荧光强度和峰位信息，从而对样品进行定性和定量分析。
在三维荧光光谱法中，常用的激发光源有紫外光、可见光和X射线等。
当样品处于激发光的作用下，分子内部的电子跃迁引起了荧光现象，不同的荧光信号可以用于鉴别不同的有机污染物。
由于每种溶解性有机污染物的结构都不同，其在光子等激发下产生的荧光信号也不相同，通过测量和分析这些不同的荧光信号，可以定性和定量地鉴定污水中的溶解性有机污染物。
三维荧光光谱法具有浩繁优点。
起首，它是一种非接触性的检测方法，可以在不破坏样品的状况下进行分析。
其次，它具有高灵敏度和高选择性，能够检测到极低浓度的有机污染物。
此外，该方法还具有快速分析速度、操作简便、样品损失小的优点。
因此，三维荧光光谱法已经成为探究和监测污水中溶解性有机污染物的重要工具。
在实际应用中，三维荧光光谱法屡屡与化学分析方法结合使用，以提高分析结果的准确性和可靠性。
通过与现有的污水处理技术相结合，三维荧光光谱法可以援助改善和优化现有的处理方法，提高处理效果，缩减有机污染物的排放。
尽管三维荧光光谱法在污水处理中有浩繁优点，但也存在一些挑战和限制。
起首，不同污水中的溶解性有机污染物种类繁多，光谱特性复杂，因此需要基于大量的样本数据建立相应的荧光光谱库和分析模型。
其次，样品的测量条件和环境因素可能会对荧光光谱产生影响，需要对其进行校正和修正。
此外，三维荧光光谱法还需要进一步改进和完善，以提高其在污水处理中的应用效果。
三维荧光光谱技术在多个领域的应用现状
三维荧光光谱技术在多个领域的应用现状三维荧光光谱技术是一种在多个领域有广泛应用的分析技术，其原理是利用荧光物质的荧光特性，通过激发和发射光的能量差异，获得样品的特征信息。
下面将介绍三维荧光光谱技术在环境、生物医药、食品安全和材料科学等领域的应用现状。
三维荧光光谱技术在环境领域的应用日益广泛。
通过对水体、大气和土壤等环境样品进行三维荧光光谱分析，可以获得有关污染物、有机物和光学特性等信息，为环境监测和评估提供了强有力的手段。
通过对水体中不同组分的荧光特性进行分析，可以判断水质的优劣，并对水环境中的有害物质进行检测和监测。
三维荧光光谱技术还可以应用于大气颗粒物和有机物的检测，为大气污染的研究提供了新的思路和方法。
三维荧光光谱技术在生物医药领域具有广泛的应用前景。
通过研究生物体内不同荧光物质的光谱特性，可以对生物体的构成和功能进行分析和研究。
通过对体内荧光染料的激发和发射光谱进行分析，可以实现对细胞和分子水平的定量检测和成像。
这种非侵入性的技术在生物体内观察和监测生物过程具有重要意义，如癌细胞的早期检测、纳米荧光探针的研发等。
三维荧光光谱技术还可以应用于生物体内药物释放的研究，为药物的研发和治疗提供了新的途径。
在食品安全领域，三维荧光光谱技术也得到了广泛的应用。
通过对食品中荧光物质的光谱特性进行分析，可以实现对食品中有害物质和添加剂的快速检测和评估。
对食品中的农药残留、兽药残留和重金属等进行监测和识别，可以保障食品的质量和安全。
三维荧光光谱技术还可以用于食品中添加剂的鉴定和定量分析，如食品中的防腐剂、色素和增味剂等。
在材料科学领域，三维荧光光谱技术也具有重要的应用价值。
通过对材料的荧光特性进行研究和分析，可以获得材料的化学组成、结构和性能等信息。
通过对材料表面的荧光光谱进行分析，可以实现对材料的界面性质和表面缺陷的研究。
三维荧光光谱技术还可以用于材料的分类和品质评估，如聚合物材料的鉴定和纳米材料的检测等。
三维荧光光谱技术在多个领域的应用现状
三维荧光光谱技术在多个领域的应用现状三维荧光光谱技术是一种应用广泛的光谱分析技术，可以有效地获取不同样品的荧光光谱信息，包括荧光光谱强度、荧光光谱峰位、荧光光谱峰型等，并且可以将这些信息以三维图形的方式直观地呈现出来。
三维荧光光谱技术在多个领域都有着广泛的应用，以下将就其在环境监测、食品安全、生物医学和材料分析等领域的应用现状进行介绍。
一、环境监测在环境监测领域，三维荧光光谱技术能够快速、高效地对水体、大气和土壤等环境样品进行分析和检测。
由于三维荧光光谱技术具有快速、无损、高灵敏度等特点，因此在环境监测中得到了广泛的应用。
通过对水体样品的三维荧光光谱进行分析，可以快速、准确地检测水中的有机物质、微生物和植物残渣等，从而为水质监测和环境保护提供可靠的检测手段。
二、食品安全在食品安全领域，三维荧光光谱技术可以用于鉴别食品中的添加剂、农药残留和真伪等问题。
通过对食品样品的三维荧光光谱进行分析，可以快速、准确地检测食品中是否存在非法添加剂、是否受到了污染以及食品是否过期等情况，为食品安全监测和质量控制提供了技术支持。
三、生物医学在生物医学领域，三维荧光光谱技术可以用于细胞、组织和药物等生物样品的分析和检测。
通过对生物样品的三维荧光光谱进行分析，可以了解细胞和组织的代谢情况、细胞器的构成和功能、药物的释放和代谢等信息，为疾病诊断、药物研发和生物学研究提供了重要的技术手段。
四、材料分析在材料分析领域，三维荧光光谱技术可以用于各种材料的表征和分析。
通过对材料样品的三维荧光光谱进行分析，可以了解材料的表面性质、结构特征、化学成分和磁电性等信息，为材料设计、制备和应用提供了重要的技术支持。
三维荧光光谱技术在环境监测、食品安全、生物医学和材料分析等领域都有着广泛的应用。
随着这一技术的不断发展和完善，相信它将在更多的领域得到应用，并为我们的生活和工作带来更多的便利和效益。
三维荧光光谱法表征污水中溶解性有机污染物
三维荧光光谱法表征污水中溶解性有机污染物三维荧光光谱法表征污水中溶解性有机污染物摘要：溶解性有机污染物是导致水体污染的主要因素之一，对水质的监测和治理具有重要意义。
传统的污水分析方法需要耗费大量时间和资源，并且无法准确识别和定量分析复杂的有机物。
本文介绍了一种新兴的分析技术——三维荧光光谱法，该方法通过测量污水中溶解性有机物的荧光信号，能够实现快速、高效和准确地表征和定量分析污水中的有机污染物。
1. 引言溶解性有机污染物是指能够在水中溶解的有机化合物，可以主要分为有机物类（如腐殖质、悬浮物和蛋白质等）和无机物类（如一氧化碳和硫化碳等）。
这些有机污染物会随着工业和农业活动的增加而不断释放到水体中，对水环境和生物生态系统造成严重威胁。
因此，对溶解性有机污染物的准确识别和定量分析具有重要意义。
2. 三维荧光光谱法的原理三维荧光光谱法是一种基于分子荧光的分析技术，利用溶解性有机污染物在紫外-可见光范围内的荧光发射特性，通过测量其相对荧光强度和波长进行分析。
这种光谱波形可以提供有关分子结构和组成的信息，从而实现对污水中溶解性有机污染物的表征和定量分析。
3. 实验方法为了验证三维荧光光谱法在污水中溶解性有机污染物的应用潜力，我们收集了多个污水样品，并使用荧光光谱仪进行测试。
首先，我们将样品进行预处理，去除颗粒物和杂质。
然后，将经过处理的样品分别置于合适的荧光比色皿中，并在恒定条件下，使用荧光光谱仪测量样品的荧光强度和波长。
4. 结果与讨论通过对多个污水样品的三维荧光光谱分析，我们发现溶解性有机污染物的荧光信号呈现出多样性和复杂性。
不同污水样品的荧光峰位和强度存在差异，反映了不同有机物的组合特征。
通过对荧光峰的分析，我们能够初步识别和定量分析污水中的有机污染物。
5. 优势和应用前景与传统的污水分析方法相比，三维荧光光谱法具有以下优势：快速、高效、灵敏、无需昂贵的仪器设备和试剂。
此外，该方法还易于操作，不需要复杂的样品处理步骤。
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基于三维荧光光谱技术的水质有机物检测方法研究硕士学位中图分类号：X83论文编号：HBLH2014-204U D C：密级：公开硕士学位论文基于三维荧光光谱技术的水质有机物检测方法研究作者姓名：周燕学科名称：控制理论与控制工程研究方向：检测与控制技术及智能装置学习单位：河北联合大学学习时间:2.5年提交日期: 2013年12月9日申请学位类别：工学硕士导师姓名：陈至坤教授单位：河北联合大学电气工程学院论文评阅人：赵春祥研究员单位：唐山亿立科技开发有限公司王福斌高工单位：河北联合大学电气工程学院论文答辩日期：2014年3月3日答辩委员会主席：赵春祥研究员关键词：微量石油类有机物；三维荧光光谱技术；平行因子分析法；成分检测唐山河北联合大学2014年3月Study of Detection Method of Water Quality Organic Based on Three-Dimensional Fluorescence SpectraTechnologyDissertation Submitted toHebei United Universityin partial fulfillment of the requirementfor the degree ofMaster of Science in EngineeringbyZhou Yan(Control Theory and Control Engineering)Supervisor: Professor Chen ZhikunMarch, 2014独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得河北联合大学以外其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。
论文作者签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本人完全了解河北联合大学有关保留、使用学位论文的规定，即：已获学位的研究生必须按学校规定提交学位论文，学校有权保留、送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以将学位论文的全部或部分内容采用影印、缩印或编入有关数据库进行公开、检索和交流。
论文密级：□ 公开；□保密（至年月）(保密论文在解密后遵守此规定)。
作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要当前，我国地表水环境遭到严重污染。
不仅污染物排放强度高，范围大，而且呈加剧蔓延趋势。
石油类有机物是影响地表水环境安全的主要污染源之一。
对石油类污染物的检测分析，是评估污染状况、保护生态环境工作中必不可少的环节。
石油类有机物包含多种荧光物质，具有很强的荧光特性。
因此，应用荧光分析法成为石油类污染物组分分析、种类鉴定的一种重要而有效的手段。
基于三维荧光光谱能提供更为完整的荧光光谱信息，且具有灵敏度高、选择性好、所需样品量少、对样品结构无破坏等优点，提出了结合三维荧光光谱技术与平行因子分析法对水中石油类有机物进行检测，并加以实验论证。
实验建立三种微量石油类有机物溶于CCl4有机溶剂而形成的复杂混合体系，用于模拟石油类有机物存在于地表水环境中的模式，样本溶液浓度均参照国家标准制定。
选定各样本激发与发射波长测量范围，仪器扫描获得样本三维荧光光谱与等高线光谱，分析光谱特征，研究其与纯样品光谱间的差异。
研究平行因子分析方法理论，确定应用该方法作为识别与测量混合体系中各石油类有机物种类及其含量的基本手段。
采用平行因子分析法与三维荧光光谱技术相结合，分析混合石油类有机物的种类。
根据被测样本的光谱特征，通过核心一致法确定因子数，平行因子分析法可以准确地预测出混合物中石油的种类，处理后的光谱与实际二维光谱得到了较好的拟合，从而可以估计出预测样品中石油类有机物各成分的含量。
图26幅；表3个；参49篇。
关键词：微量石油类有机物；三维荧光光谱技术；平行因子分析法；成分检测分类号：X83AbstractAt present, surface water pollution of our country is very serious. Not only high strength and wide range pollutant emissions, but the trend is exacerbated by the expansion. Petroleum organics is one of the main sources which impacts surface water environmental security. Detection and analysis of petroleum pollutants is an essential link of work to assess the pollution and protect the environment. Petroleum organics contains a variety of organic fluorescent substance with strong fluorescence characteristics. Therefore, application of fluorescence analysis as compositional analysis and species identification is an important andeffective means of petroleum pollutants.Three-dimensional fluorescence spectroscopy based can provide more complete information on the fluorescence spectra, which have some advantages on high sensitivity, good selectivity, the less required sample and it can’t destroy the sample structure. Presenting three-dimensional fluorescence spectroscopy combined with parallel factor analysis method detect petroleum organics in water, and makes experimental demonstration.Experiment has established three kinds of trace petroleum organics dissolved in CCl4 organic solvent, which formats complex mixture system to simulating oil organics present in surface water environment model, and sampleconcentration refer to national standards. Excitation and emission wavelength measurement range of each sample have been selected. Using instrument scans the sample contour spectrum and obtains three-dimensional fluorescence spectra and study the differences of pure samples through analysis spectra.Studying parallel factor analysis method theory can determine it as the basic means to identify and measure the oil organics mixed system type and content. Combining parallel factor analysis with three-dimensional fluorescence spectroscopy, which can analysis species of mixed oil organics. According to the spectral characteristics of the sample under test, using the core consistent method can determinethe number of factors, the parallel factor analysis method can accurately predict the type and content of the mixture of oil. Compared the processed spectroscopy with actual two-dimensional well fitting, it can estimate the predicted sample full organic matter content of each component.Figure26; Table3; Reference 49Keywords: Trace organics petroleum, Three-dimensional fluorescence spectroscopy, Parallel factor analysis, Component detection Chinese books catalog: X83目次引言 (1)第1章绪论 (2)1.1课题的研究背景及意义 (2)1.2水中石油类物质检测方法 (2)1.3荧光分析法检测水中石油类物质的国内外研究现状 (5)1.3.1国外研究概况 (5)1.3.2国内研究概况 (7)1.4课题主要研究内容 (8)第2章荧光机理 (9)2.1荧光产生机理 (9)2.2激发光谱与发射光谱 (11)2.3荧光的产率与分子结构的关系 (11)2.3.1产生荧光的分子应具备的条件 (12)2.3.2化合物的结构与荧光 (13)2.4影响荧光强度的环境因素 (14)2.5荧光强度和溶液浓度的关系 (15)2.6荧光分析方法的特点与分类 (16)2.6.1荧光分析法的特点 (16)2.6.2荧光分析法的分类 (17)2.7三维荧光光谱法 (18)2.7.1三维荧光光谱的图形表示 (18)2.7.2三维荧光光谱的矩阵表示 (20)2.8荧光检测系统 (20)第3章石油类有机物三维荧光光谱的实验研究 (25)3.1实验仪器介绍及样品配制 (25)3.1.1样品及溶剂选取 (26)3.1.2溶液配置原则 (26)3.1.3实验器皿 (28)3.1.4样品溶液配制 (28)3.1.5实验注意事项 (30)3.2纯石油类有机物的三维荧光光谱 (30)3.3 CCl4溶剂的三维荧光光谱 (33)3.4 CCl4溶剂中石油类有机物的三维荧光光谱 (35)3.5三种标准溶液的二维荧光光谱 (37)3.6 CCl4溶剂下混合样品溶液的等高线光谱图 (38)3.7本章小结 (40)第4章平行因子分析法结合三维荧光光谱数据处理 (41)4.1化学计量学的发展 (41)4.1.1化学计量学 (41)4.1.2多元校正和多元分辨分析 (42)4.1.3二阶校正方法的应用 (43)4.2 Tucker3方法和平行因子分析法 (43)4.2.1 Tucker3方法 (43)4.2.2平行因子分析法（PARAFAC） (44)4.3平行因子组分数的确定 (46)4.4 CCl4溶剂下三种油类的混合溶液光谱分析 (48)4.5混合溶液的预测浓度与回收率 (49)4.6结论 (50)结论 (51)参考文献 (52)致谢 (56)导师简介 (57)作者简介 (58)学位论文数据集 (59)引言我国社会经济发展，对地表水环境保护工作造成了很大的压力。