[发明专利]三维荧光光谱结合二次微分检测水体溶解性有机物的方法

权利要求书

1.一种三维荧光光谱结合二次微分检测水体溶解性有机物的方法，其特征在于：该方法包含以下步骤：

(1)首先通过荧光光谱仪测定水样的三维荧光光谱，获得紫外到可见光波段的三维荧光光谱数据；

(2)去除三维荧光光谱的拉曼和瑞丽散射峰；

(3)基于最小二乘法，采用二维的Savitzky–Golay法对三维荧光光谱进行平滑处理，具体为：三维荧光光谱5nm×5nm的数据块进行多项式拟合，通过最小二乘法确定a₀,a₁,a₂,a₃,a₄和a₅；多项式拟合公式为：

z＝a₀+a₁x_i+a₂y_i+a₃x_i²+a₄x_iy_i+a₅y_i²；

将平滑处理后的数据，进行二次全微分处理，所述二次全微分处理的公式为：

式中，x值为激发波长，y值为发射波长，z值为荧光强度值；

将二次全微分处理后的正值变为0；

(4)将溶解性有机物的TOC值和荧光光谱的二次全微分值进行相关分析，建立模型，获取不同特性的溶解性有机物的TOC浓度和荧光光谱最高峰值的相关关系，实现对水体中有机物种类和浓度的快速检测。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所测定水样首先须通过0.45μm滤膜过滤；测定水样的TOC浓度要求稀释至0.01～5ppm；水体中的重金属离子浓度不得高于20ppb，所述重金属离子包括铜离子、汞离子；水样的pH值不受限制。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，测定荧光光谱仪的发射波长和激发波长波段均设置为200～600nm；发射波长和激发波长相同间隔取样，步长设置为1～5nm；扫描速度为600～1200nm/min。

4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于：该方法用纯腐殖酸样品进行检验，检验模型的准确性并为模型的进一步优化提供数据支撑。

5.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于：该方法所分析的液体样品包括废水、自来水和天然水体。

6.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于：该方法还用于固体样品有机物的性质分析；所分析的固体样品包括堆肥样品、城市垃圾填埋场固体样品。