本项目探索建立了一套实时、经济、易于推广的海洋溢油样品多环芳烃(PAHs)现场检测技术。针对荧光光谱重叠严重、信息提取困难等问题,提出了引入浓度辅助参量,形成浓度同步荧光光谱矩阵(CSMF)的方法,全面地反映了不同激发波长下不同芳烃组分的荧光信息。在引入多种外扰条件(不同初始浓度、风化时间、光源强度、掺杂海水等)下,基于不同的溢油种类36个样本光谱数据库,全面分析了溢油荧光光谱的特性。并针对多维数据的特点,建立和完善了整合多种先进数据挖掘手段(PCA、PLS、Wavelet、Gabor、 SVM、ANN等)的软件库。通过插值的方法获取了浓度层析光谱,提出了测试样品的局部光谱与训练样品浓度层析光谱最佳匹配的识别方法,实现同时对溢油样品进行指纹识别和浓度定量。并基于Gabor小波支持向量机联合识别方法实现了针对相近油源小样本集的准确、鲁棒性高的指纹鉴别。对比实验表明可达到与色谱质谱联用(GC/MS)技术接近的分析精度,同时大大简化了实验过程,降低了测试费用。项目的顺利完成,为国际溢油分级检测提供了有效可靠的现场快速检测方法,并为该技术的实用化,规范化提供了详尽的实验和理论支撑。
英文主题词Spilled oils fingerprinting; Polycyclic aromatic hydrocarbon; Concentration-Synchronous-Matrix-Fluorescence;Synchronous Fluorescence;Data mining.