Matlab-三維熒光法對龍頭水質(zhì)的分析研究

蒲淑娟，賀培翔，張 悅，牛亞林，劉 龍，李惠平，陳 艷

（1.蘭州交通大學環(huán)境與市政工程學院，甘肅蘭州 730070；2.甘肅省黃河水環(huán)境重點實驗室，甘肅蘭州 730070）

三維熒光光譜（Three Dimensional Fluorescence Spectrum Excitation-Emission Matrix，3DEEM）技術(shù)是近年來廣泛應(yīng)用于飲用水中有機物組分及濃度檢測與研究的分析方法之一[1，2]，不但可以進行多組分有機物體系光譜識別和表征，還可以通過其超高的靈敏度對水體中痕量有機物進行識別和解析[3]。大多數(shù)學者將三維熒光光譜技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境水體溶解性有機物（Dissolved Organic Carbon，DOC）的表征，王志剛[4]通過3DEEM 對科學島、巢湖和太湖不同來源水樣進行分析發(fā)現(xiàn)，熒光響應(yīng)強度和COD、DOC 存在一定的線性關(guān)系；姚昕[5]研究發(fā)現(xiàn)草、藻來源的有機物熒光光譜也有所差別，且藻源性DOC 更容易被微生物所代謝利用。

然而在三維熒光光譜的應(yīng)用中，數(shù)據(jù)分析方法起著至關(guān)重要的作用。峰值法（Peak Method），一種較為普遍的光譜分析方法，主要搜尋特定區(qū)域固定激發(fā)和發(fā)射波長下的熒光峰強進行分析，該方法簡單便捷，但是峰值法無法有效反映整體區(qū)域熒光強度變化情況，并且由于存在強烈熒光對較弱熒光的掩蔽作用，從而導致較弱熒光峰難以表現(xiàn)出來；熒光區(qū)域積分法（Fluorescence Regional Integration，F(xiàn)RI），由Chen 等[6]提出，通過對固定激發(fā)、發(fā)射波長范圍的熒光強度進行積分，進而通過區(qū)域積分強度的變化進行水質(zhì)分析，該方法相比于峰值法更加具有整體性和代表性，但是由于存在熒光強度的重疊問題，導致部分熒光組分可能會重復(fù)計算。為了更加準確細致的進行熒光數(shù)據(jù)的處理與分析，Stedmon、Murphy 等[7，8]在Matlab 軟件平臺下提出了平行因子分析法（Parallel Factor Analysis，PARAFAC）。……