[发明专利]一种基于紫外荧光和吸收光谱的多环芳烃检测方法及装置

权利要求书

1.一种基于紫外荧光和吸收光谱的多环芳烃检测方法，其特征在于，包括：

步骤1、获取水样的紫外吸收光谱以及水样在紫外光激发下的荧光发射光谱；

步骤2、利用步骤1获得的紫外吸收光谱，分析获得对应的CDOM荧光光谱；

步骤3、将步骤1获得的荧光发射光谱减去步骤2获得的CDOM荧光光谱，获得包含多种多环芳烃的混合荧光光谱；

步骤4、根据步骤3获得的混合荧光光谱，对多种多环芳烃进行多元拟合，获得水样中各环芳烃的种类和浓度。

2.根据权利要求1所述的基于紫外荧光和吸收光谱的多环芳烃检测方法，其特征在于，在步骤2中，利用预构建的多波长吸收度拟合模型对紫外吸收光谱进行分析，输出对应的CDOM浓度；

利用三维荧光光谱扫描仪获取CDOM浓度的三维荧光光谱，并根据获得的CDOM浓度和对应三维荧光光谱构建线性关系，拟合获得对应的CDOM荧光光谱。

3.根据权利要求1所述的基于紫外荧光和吸收光谱的多环芳烃检测方法，其特征在于，在步骤4中，所述多环芳烃基于混合荧光光谱的激发与发射波长，与预构建的标准光谱数据库进行比对，并根据环数进行分类，所述标准光谱数据库包括多种多环芳烃样品不同浓度下的三维荧光光谱。

4.根据权利要求1所述的基于紫外荧光和吸收光谱的多环芳烃检测方法，其特征在于，在步骤4中，所述多环芳烃的浓度基于混合荧光光谱的荧光强度和吸光度计算获得，具体公式如下：

式中，C_PAH为多环芳烃的浓度，F_total为多环芳烃特征波长处的荧光强度，A_total为CDOM特征波长处的吸光度，b₁和k₁为表示吸光度和CDOM浓度之间线性关系的常数，b₂和k₂为表示三维荧光光谱中CDOM荧光贡献与CDOM浓度之间线性关系的常数，b₃和k₃为表示多环芳烃在特征波长处荧光强度与浓度之间线性关系的常数。

5.一种多环芳烃检测装置，通过如权利要求1～4任一项所述的基于紫外荧光和吸收光谱的多环芳烃检测方法实现检测，其特征在于，包括用于扫描获取吸收光谱和荧光光谱的微型光纤光谱仪，控制微型光纤光谱仪扫描模式的控制器，激发选波器以及激发光源，所述激发选波器包括转盘，固定在转盘上的滤色片，所述滤色片位于激发光源的输出光路上。

6.根据权利要求5所述的多环芳烃检测装置，其特征在于，所述滤色片包括三个不同中心波长的滤光片，所述中心波长包括220nm、250nm以及270nm。

7.根据权利要求5所述的多环芳烃检测装置，其特征在于，所述激发光源采用脉冲氙灯。

8.根据权利要求5所述的多环芳烃检测装置，其特征在于，所述微型光纤光谱仪的荧光光谱扫描范围为300～400nm。

9.根据权利要求5所述的多环芳烃检测装置，其特征在于，所述微型光纤光谱仪的吸收光谱扫描范围为200～400nm。