
第33卷,第6期 2013年6月
光谱
学与光谱
资分,析
Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol. 33, No. 6,Pp1619-1625
June,2013
PARAFAC法解析太湖水体DOM三维荧光光谱
记鹏1,2,3,华祖林23,李惠民4 税
1南昌大学建筑工程学院,江西南昌330031
2河海大学浅水潮泊综合治理与资源开发教育部重点实验室,江苏南京210098
3.河海大学环境学院,江苏南京210098 4江西省环境科学研究院,江西南昌
330029
摘要采用平行因子法(PARAFAC法)对太潮水样溶解性有机质(DOM)三维荧光光谱进行解析。通过比较因子数分别为3,4和5时,PARAFAC模型的核一致函数、激发和发射光谱误差平方和、各水样模拟的三维荧光光谱和残差谱图等情况,选择因子数为3作为太潮水样DOM三维荧光光谱PARAFAC模型的最佳因子数。太潮水样DOM的3类主要荧光组分分别是类感殖质荧光物质、类色氨酸荧光物质、类酪氨酸荧光物质。
关键词平行因子法;游解性有机质;太潮;三维荧光
中图分类号:X524
引言
文献标识码:A
DOl; 10. 3964/j. issn. 1000-0593(2013)06-1619-07
实验部分 1
水体中的溶解性有机质(dissolvedorganicmatter, DOM)在水环境中充当了许多重要的角色。它的存在直接或间接的影响着水环境领域各种物理、化学、生物过程),在潮泊河流等天然水环境物质的研究中,三维荧光光谱分析技术已成为水体DOM荧光物质特征分析的有效手段(")。但是在利用三维荧光光谱进行分析的过程中,由于DOM中荧光组分光谱之间的相互干扰和重叠,使得DOM组分荧光峰的准确识别和判断出现偏差,从而影响研究的准确性。近年来,利用三维荧光光谱数据结合化学计量学方法,对潮泊水体中DOM荧光物质的研究开展了大量的工作,通过化学计量学方法可以对DOM荧光物质组分进行有效识别3.4)。平行因子分析法(parallel factoranalysis,PARAFAC)作为化学计量学的重要代表,在色谱数据矩阵和三维荧光光谱数据矩阵的解析中发挥了重要作用。本文采用PARAFAC法对太潮 55个采样点水样三维荧光光谱数据进行分析,确定太潮水样DOM荧光物质的组分数和组分类型,有效实现了对太潮水样DOM荧光组分的“数学分离”,
收稿日期:2012-10-23,修订日期:2012-12-30
1.1样品采集
太湖位于我国东部长江中下游地区,是沿湖各大中型城市及乡镇的重要饮用水源地。2010年9月共布设55个站点对太潮潮区水样进行了采集,如图1所示。水样采集后在现场于马弗炉中450C灼烧至恒重经WhatnanGF/F玻璃纤维滤膜过滤,聚乙烯瓶避光冷冻保存带回实验室用于三维荧光光谱的测定,
31.5 31.4 31.3
13
31.2 31.1 31.0
119.9
120
Flg1
s
120.2 120.3 120.4 120.5 120.6
120.1
Longitude/e
Sampling sites in Lake Taihu(2010. 9)
基金项目:国家自然科学基金项目(51179052,50979026),水利部公益性行业科研专项经费(201001028),江苏省六大人才高峰计划项目
(08-C)资助
作者简介:祝鹏,1977年生,南昌大学建筑工程学院讲师万方数据
e-mail:ncuzhupeng@163.com