發(fā)布時(shí)間：2018-11-27 12:29

【摘要】：水體COD的光譜學(xué)傳感技術(shù)是現(xiàn)代環(huán)境監(jiān)測(cè)的一個(gè)重要發(fā)展方向,與傳統(tǒng)的分析方法相比,光譜分析技術(shù)更具有可連續(xù)監(jiān)測(cè)、可在線(xiàn)監(jiān)測(cè)和檢測(cè)快速的明顯優(yōu)勢(shì),適合對(duì)環(huán)境水樣COD的定點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。分別獲取水樣的紫外吸收光譜和近紅外光譜,通過(guò)不同的光譜預(yù)處理方法結(jié)合偏最小二乘法、多元線(xiàn)性回歸法建立水樣的COD定量預(yù)測(cè)模型,對(duì)水體COD的紫外和近紅外光譜的定量預(yù)測(cè)及相關(guān)模型參數(shù)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)用S-G平滑處理后的紫外光譜和近紅外光譜建立的PLS模型均得到最佳預(yù)測(cè)效果,預(yù)測(cè)集R~2分別為0.992 1和0.987 7,RMSEP分別為10.438 6和5.972 0。紫外和近紅外光譜法的MLR模型預(yù)測(cè)效果較差,預(yù)測(cè)集R~2分別為0.928 0和0.957 3。通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果綜合對(duì)比分析,紫外吸收光譜在280~310nm譜區(qū)建模預(yù)測(cè)性能較好,近紅外光譜在7 250~6 870cm~(-1)譜區(qū)建模預(yù)測(cè)性能較好,紫外光譜對(duì)應(yīng)定量預(yù)測(cè)模型的決定系數(shù)較高,而近紅外光譜的穩(wěn)定性和重復(fù)性更好。研究表明光譜傳感技術(shù)可用于環(huán)境實(shí)際水體COD的定量預(yù)測(cè)分析,為開(kāi)發(fā)便攜式水體檢測(cè)設(shè)備奠定了理論基礎(chǔ)。
[Abstract]:Spectroscopic sensing technology of water body COD is an important development direction of modern environmental monitoring. Compared with traditional analytical methods, spectral analysis technology has obvious advantages of continuous monitoring, on-line monitoring and rapid detection. It is suitable for spot real-time monitoring of environmental water sample COD. The ultraviolet absorption spectra and near infrared spectra of water samples were obtained respectively. The COD quantitative prediction model of water samples was established by using different spectral pretreatment methods combined with partial least square method and multivariate linear regression method. The quantitative prediction of UV and NIR spectra of water COD and the related model parameters were analyzed. It was found that the best prediction effect was obtained by using the UV spectrum and the NIR PLS model established by S-G smoothing. The prediction set RMS-EP was 10.438 6 and 5.972 0, respectively, which were 0.992 1 and 0.987 7 m ~ (-1), respectively. The prediction results of MLR model with UV and NIR spectra are poor, and the prediction set RP2 is 0.928 0 and 0.957 3 respectively. Through the comprehensive comparison and analysis of the experimental results, the modeling and prediction performance of UV absorption spectrum in 280~310nm spectrum region is better, that of near infrared spectrum is better in 7 250 ~ (6 870) cm ~ (-1) region, and the determinant coefficient of UV spectrum corresponding quantitative prediction model is higher. The stability and repeatability of NIR spectra are better. The results show that the spectral sensing technology can be used for quantitative prediction and analysis of COD in environmental water bodies, which lays a theoretical foundation for the development of portable water detection equipment.
【作者單位】： 北京農(nóng)業(yè)智能裝備技術(shù)研究中心北京市農(nóng)林科學(xué)院;重慶郵電大學(xué);
【基金】：國(guó)家(863)計(jì)劃項(xiàng)目(2013AA10230202) 國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31271614)資助
【分類(lèi)號(hào)】：O657.3;X832

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 姜小萍;紅外光譜定性解析原則[J];張家口師專(zhuān)學(xué)報(bào);2001年06期

2 宋國(guó)勝;李琳;胡松青;;傅立葉紅外光譜應(yīng)用研究進(jìn)展[J];現(xiàn)代食品科技;2010年04期

3 ;《近紅外光譜解析實(shí)用指南》[J];分析化學(xué);2010年07期

4 ;《近紅外光譜解析實(shí)用指南》[J];分析化學(xué);2010年10期

5 ;《近紅外光譜解析實(shí)用指南》[J];分析化學(xué);2011年01期

6 ;《近紅外光譜解析實(shí)用指南》[J];分析化學(xué);2011年02期

7 ;《近紅外光譜解析實(shí)用指南》[J];分析化學(xué);2011年03期

8 ;《近紅外光譜解析實(shí)用指南》[J];分析化學(xué);2011年04期

9 韓潤(rùn)平,李建軍,楊貫羽,鮑改玲;結(jié)合重金屬前后浮萍的紅外光譜比較[J];光譜學(xué)與光譜分析;2000年04期

10 史永剛,馮新瀘,李子存;近紅外光譜在石油產(chǎn)品測(cè)試評(píng)定中的應(yīng)用[J];化學(xué)通報(bào);2000年03期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 甄夢(mèng)章;;紅外光譜解析程序[A];全國(guó)第六屆分子振動(dòng)光譜學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)文集[C];1990年

2 崔繼承;趙振武;丁東;唐玉國(guó);;納米自潔凈玻璃近紅外光譜特性分析[A];第三次全國(guó)會(huì)員代表大會(huì)暨學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2002年

3 吳婧;郁露;孫素琴;;栽培與野生丹參的紅外光譜三級(jí)鑒定研究[A];第十四屆全國(guó)分子光譜學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

4 梁逸曾;范偉;陳愛(ài)明;張志敏;;近紅外光譜軟件的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[A];第九屆全國(guó)計(jì)算（機(jī)）化學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2007年

5 譚福元;李夢(mèng)龍;馮曉瑜;張婧;;紅外光譜譜構(gòu)關(guān)系探討[A];第九屆全國(guó)計(jì)算（機(jī)）化學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2007年

6 杭義萍;王海水;;紅外光譜:消除水溶液中水吸收峰干擾的新方法[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第28屆學(xué)術(shù)年會(huì)第9分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2012年

7 王海水;席時(shí)權(quán);;紅外光譜與長(zhǎng)烴鏈化合物的結(jié)構(gòu)[A];全國(guó)第13屆分子光譜學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)論文集[C];2004年

8 謝狄霖;;紅外光譜信息管理系統(tǒng)[A];全國(guó)第13屆分子光譜學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)論文集[C];2004年

9 邱江;潘紅春;葉勤;張嗣良;;紅外光譜監(jiān)測(cè)糖化酶發(fā)酵過(guò)程[A];全國(guó)第10屆分子光譜學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)論文集[C];1998年

10 孫寧邦;;氣相色譜或放出氣體分析與付立葉變換紅外光譜聯(lián)用的模塊式接口[A];全國(guó)第五屆分子光譜學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)文集[C];1988年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前1條

1 記者 李犁;近紅外光譜專(zhuān)業(yè)委員會(huì)云南物聯(lián)站成立[N];云南日?qǐng)?bào);2011年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 薛曉康;電化學(xué)表面增強(qiáng)紅外光譜的應(yīng)用與發(fā)展[D];復(fù)旦大學(xué);2008年

2 杜國(guó)榮;復(fù)雜體系近紅外光譜建模方法研究[D];南開(kāi)大學(xué);2012年

3 郝勇;近紅外光譜微量分析方法研究[D];南開(kāi)大學(xué);2009年

4 程旺興;醌類(lèi)中藥小分子電子轉(zhuǎn)移機(jī)理研究—紅外光譜電化學(xué)循環(huán)伏吸法和導(dǎo)數(shù)伏吸法[D];安徽大學(xué);2012年

5 王金意;鈀、鎳及其非金屬合金電極的表面紅外光譜與應(yīng)用研究[D];復(fù)旦大學(xué);2010年

6 單瑞峰;近紅外光譜建模方法及溫度效應(yīng)研究[D];南開(kāi)大學(xué);2014年

7 嚴(yán)彥剛;表面增強(qiáng)紅外光譜在鉑族電極上的拓展及應(yīng)用[D];復(fù)旦大學(xué);2007年

8 黃正國(guó);基質(zhì)隔離—紅外光譜和量化計(jì)算研究金屬原子與甲醇及乙炔的反應(yīng)[D];復(fù)旦大學(xué);2004年

9 周志有;原位快速時(shí)間分辨顯微FTIRS的建立及其對(duì)Pt微電極表面動(dòng)態(tài)過(guò)程的研究[D];廈門(mén)大學(xué);2004年

10 劉智超;復(fù)雜信號(hào)解析與建模方法研究[D];南開(kāi)大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 白沙沙;雙邊夾原理在紅外光譜中的應(yīng)用[D];華南理工大學(xué);2015年

2 劉明地;紅外光譜結(jié)合計(jì)算機(jī)解析技術(shù)對(duì)青海枸杞的鑒別研究[D];青海民族大學(xué);2015年

3 彭惜媛;12種種子類(lèi)藥材多級(jí)紅外光譜分析與鑒定[D];佳木斯大學(xué);2015年

4 王昱陸;基于可見(jiàn)/近紅外光譜的生鮮豬、牛、羊肉識(shí)別方法研究[D];新疆農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

5 李祥輝;近紅外光譜在食品檢驗(yàn)及生物分析中的應(yīng)用研究[D];福州大學(xué);2013年

6 尹嵩杰;基于Matlab平臺(tái)開(kāi)發(fā)紅外光譜建模工具包及其在中藥中的應(yīng)用[D];廣東藥科大學(xué);2016年

7 龔小林;雙三唑烷烴類(lèi)MOFs材料的合成、結(jié)構(gòu)及性質(zhì)研究[D];天津工業(yè)大學(xué);2016年

8 屈麗莉;偏離郎伯—比爾定律體系的紅外光譜研究[D];華南理工大學(xué);2016年

9 程思思;近紅外光譜快速定量分析天然纖維的研究[D];北京化工大學(xué);2016年

10 肖馳;三明治型酞菁及卟啉—四氮雜大環(huán)配合物的合成探究及性質(zhì)研究[D];天津大學(xué);2015年

，

本文編號(hào)：2360776