本技术提供一种基于紫外‑可见光段光谱法的水质多参数检测方法及系统,用于检测水样中浊度、化学需氧量和硝酸盐氮的浓度。该方法首先获取水样光谱数据并将其转换为吸光度,然后计算浊度、化学需氧量和硝酸盐氮对混合样本光谱的影响因子,根据影响因子将光谱范围划分为三个特征光谱段,分别对应浊度、化学需氧量和硝酸盐氮。最后,利用偏最小二乘PLS法建立多参数检测模型,用于预测浊度、化学需氧量和硝酸盐氮的浓度。该方法通过分段解析光谱,避免了多参数谱线严重重叠的干扰,并利用融合一阶导数光谱的方法提高了检测精度,尤其在硝酸盐氮检测方面效果显著。该方法操作简便、成本低廉,为水质监测和水环境保护提供了更有效的技术手段。
背景技术
近年来,作为光谱分析的水质检测技术之一的紫外-可见光谱法,相比于化学法,它具有诸多优点。例如,无需添加消解剂,没有二次污染,周期短,操作、维护方便,成本低,可以实现在线、原位测量。以往的紫外-可见光谱法检测水质主要采用单波长法或双波长法。但当水样组分较复杂时,由于不同组分对不同波长的选择性吸收,单波长或双波长建模不能达到理想效果。
浊度、化学需氧量、硝酸盐是监测海水水质的三个重要指标。化学需氧量越高,表明水体中还原性物质(如有机物)含量越高,而还原性物质可降低水体中溶解氧的含量,导致水生生物缺氧以至死亡,水质腐败变臭。硝酸盐质量浓度的增加会对水生态系统产生严重的影响,导致水体富营养化、有毒藻华和缺氧。
浊度、化学需氧量和硝酸盐氮的谱线存在严重的重叠干扰现象,这对利用紫外-可见光谱测定参数浓度造成了困难。
实现思路