利用PARAFAC及SOM研究不同来源及粒径胶体的三维荧光光谱特征

作者：聂明华; 黄娴; 晏彩霞^*; 杨毅; 周俊良; 刘敏

来源：环境科学学报, 2018, 38(09): 3672-3681.

DOI：10.13671/j.hjkxxb.2018.0131

• 胶体
• 粒径分级
• 三维荧光光谱
• 平行因子分析
• 自组织神经网络分析

利用三维荧光光谱法(3D-EEM)结合平行因子分析(PARAFAC)和自组织神经网络分析(SOM),解析了不同来源水体中不同粒径胶体的荧光特性,同时与挑峰法进行比较,以期寻找一种更好的分析天然胶体来源、粒径、荧光特性间关系的方法.基于PARAFAC模型,研究区水体中不同粒径胶体共解析出2个类腐殖质荧光峰(C1和C3)及3个类蛋白荧光峰(C2、C4和C5).其中,300 k Da1μm分级胶体荧光强度最高,C1、C2、C3组分的荧光强度随粒径增大而增强,C4、C5组分的荧光强度随粒径增大而减弱.不同来源胶体(生活污水:进水和出水;农业污水:大盈和天恩桥;天然水体:吴淞口)的荧光强度变化大致规律为:吴淞口>进水>大盈>天恩桥>出水.SOM分析结果与PARAFAC一致,且可视化程度更高,但EEM-SOM模型存在输入变量多、兼具挑峰法缺点的问题.而PARAFAC-SOM模型不仅兼具了前两者的优点,还具有输入变量少、运行时间短、可靠性高等优点.同时,该模型还成功应用于胶体其他理化参数的分析(Parameters-SOM模型),使得前期工作结果系统性更强、更直观.因此,PARAFAC-SOM模型是相对较好的分析天然胶体来源、粒径、荧光特性间关系的方法.

• 单位
  江西师范大学; 华东师范大学; 河口海岸学国家重点实验室; 鄱阳湖湿地与流域研究教育部重点实验室