陈晓伟:浊度干扰下硝酸盐浓度紫外导数光谱检测方法研究论文

陈晓伟:浊度干扰下硝酸盐浓度紫外导数光谱检测方法研究论文

本文主要研究内容

作者陈晓伟,殷高方,赵南京,甘婷婷,杨瑞芳,祝玮,刘建国,刘文清(2019)在《浊度干扰下硝酸盐浓度紫外导数光谱检测方法研究》一文中研究指出:硝酸盐是水中"三氮"(硝酸盐氮、氨氮、总氮)之一,是反映水体受污染程度的一项重要指标。传统"现场采样-离线分析"的硝酸盐化学检测方法操作繁琐、耗时长,难以满足现代水环境实时在线检测需求。由于硝酸根在紫外区具有很强的紫外吸收特性,并且紫外吸收光谱法具有简便快速、可实现实时在线监测等特点,近年来被广泛用于硝酸盐浓度的测量。但使用紫外吸收光谱法检测水体硝酸盐含量时,容易受到水体浊度影响,造成谱线非线性抬升,导致测量误差。目前对浊度补偿算法的研究大都用于水中COD含量的检测,对硝酸盐检测中浊度干扰去除研究较少。为此提出一种基于一阶导数紫外吸收光谱的硝酸盐浓度测量方法,该方法可以减小浊度干扰,从而提高紫外光谱快速检测硝酸盐含量的准确度。通过测量福尔马肼与硝酸钠标准溶液和它们混合溶液在190~300 nm波段的紫外吸收光谱并做一阶导数光谱处理,处理后的光谱采用Savitzky-Golay滤波进行去噪平滑处理,比较浊度与硝酸盐紫外吸收一阶导数光谱特征,分波段研究浊度对硝酸盐紫外一阶导数光谱影响,结果表明硝酸盐导数光谱在220~230 nm波段受浊度影响小;选取220~230 nm波段作为光谱分析区间,以30种不同浓度混合的福尔马肼与硝酸钠溶液作为训练样本,利用偏最小二乘算法建立硝酸盐定量分析模型,使用该建模模型预测剩下的6种不同浓度福尔马肼与硝酸钠混合溶液中硝酸盐的浓度,结果表明福尔马肼干扰下硝酸盐测量结果的预测决定系数(correlation coefficient,R2)为0.994 3,预测均方根误差(root mean square error of prediction, RMSEP)为0.346 9 mg·L-1。为进一步验证该方法的准确性与稳定性,使用该建模模型预测高岭土与硝酸钾配制的混合水样中硝酸盐的浓度,结果表明该方法对高岭土干扰下硝酸盐测量结果的预测决定系数r2为0.991 5,预测均方根误差RMSEP为0.362 8mg·L-1。综上所述,提出的硝酸盐浓度紫外导数光谱检测方法,采用220~230 nm波段的紫外导数光谱数据,结合PLS建模,可以快速准确测量在浊度干扰下水体硝酸盐的浓度,为发展实际水体硝酸盐在线监测技术与设备提供方法基础。

Abstract

xiao suan yan shi shui zhong "san dan "(xiao suan yan dan 、an dan 、zong dan )zhi yi ,shi fan ying shui ti shou wu ran cheng du de yi xiang chong yao zhi biao 。chuan tong "xian chang cai yang -li xian fen xi "de xiao suan yan hua xue jian ce fang fa cao zuo fan suo 、hao shi chang ,nan yi man zu xian dai shui huan jing shi shi zai xian jian ce xu qiu 。you yu xiao suan gen zai zi wai ou ju you hen jiang de zi wai xi shou te xing ,bing ju zi wai xi shou guang pu fa ju you jian bian kuai su 、ke shi xian shi shi zai xian jian ce deng te dian ,jin nian lai bei an fan yong yu xiao suan yan nong du de ce liang 。dan shi yong zi wai xi shou guang pu fa jian ce shui ti xiao suan yan han liang shi ,rong yi shou dao shui ti zhuo du ying xiang ,zao cheng pu xian fei xian xing tai sheng ,dao zhi ce liang wu cha 。mu qian dui zhuo du bu chang suan fa de yan jiu da dou yong yu shui zhong CODhan liang de jian ce ,dui xiao suan yan jian ce zhong zhuo du gan rao qu chu yan jiu jiao shao 。wei ci di chu yi chong ji yu yi jie dao shu zi wai xi shou guang pu de xiao suan yan nong du ce liang fang fa ,gai fang fa ke yi jian xiao zhuo du gan rao ,cong er di gao zi wai guang pu kuai su jian ce xiao suan yan han liang de zhun que du 。tong guo ce liang fu er ma jing yu xiao suan na biao zhun rong ye he ta men hun ge rong ye zai 190~300 nmbo duan de zi wai xi shou guang pu bing zuo yi jie dao shu guang pu chu li ,chu li hou de guang pu cai yong Savitzky-Golaylv bo jin hang qu zao ping hua chu li ,bi jiao zhuo du yu xiao suan yan zi wai xi shou yi jie dao shu guang pu te zheng ,fen bo duan yan jiu zhuo du dui xiao suan yan zi wai yi jie dao shu guang pu ying xiang ,jie guo biao ming xiao suan yan dao shu guang pu zai 220~230 nmbo duan shou zhuo du ying xiang xiao ;shua qu 220~230 nmbo duan zuo wei guang pu fen xi ou jian ,yi 30chong bu tong nong du hun ge de fu er ma jing yu xiao suan na rong ye zuo wei xun lian yang ben ,li yong pian zui xiao er cheng suan fa jian li xiao suan yan ding liang fen xi mo xing ,shi yong gai jian mo mo xing yu ce sheng xia de 6chong bu tong nong du fu er ma jing yu xiao suan na hun ge rong ye zhong xiao suan yan de nong du ,jie guo biao ming fu er ma jing gan rao xia xiao suan yan ce liang jie guo de yu ce jue ding ji shu (correlation coefficient,R2)wei 0.994 3,yu ce jun fang gen wu cha (root mean square error of prediction, RMSEP)wei 0.346 9 mg·L-1。wei jin yi bu yan zheng gai fang fa de zhun que xing yu wen ding xing ,shi yong gai jian mo mo xing yu ce gao ling tu yu xiao suan jia pei zhi de hun ge shui yang zhong xiao suan yan de nong du ,jie guo biao ming gai fang fa dui gao ling tu gan rao xia xiao suan yan ce liang jie guo de yu ce jue ding ji shu r2wei 0.991 5,yu ce jun fang gen wu cha RMSEPwei 0.362 8mg·L-1。zeng shang suo shu ,di chu de xiao suan yan nong du zi wai dao shu guang pu jian ce fang fa ,cai yong 220~230 nmbo duan de zi wai dao shu guang pu shu ju ,jie ge PLSjian mo ,ke yi kuai su zhun que ce liang zai zhuo du gan rao xia shui ti xiao suan yan de nong du ,wei fa zhan shi ji shui ti xiao suan yan zai xian jian ce ji shu yu she bei di gong fang fa ji chu 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自光谱学与光谱分析的陈晓伟,殷高方,赵南京,甘婷婷,杨瑞芳,祝玮,刘建国,刘文清,发表于刊物光谱学与光谱分析2019年09期论文,是一篇关于硝酸盐论文,浊度论文,一阶导数光谱论文,紫外吸收光谱论文,偏最小二乘论文,校正模型论文,光谱学与光谱分析2019年09期论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自光谱学与光谱分析2019年09期论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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