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基于光谱分析技术的血样残留农药检测与研究

作　者: 陈会
导　师: 赵志敏
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 光学工程
关键词: 药物残留光谱技术血样三维荧光数据处理回归分析
分类号: O433.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

农药残留是指残存在环境及生物体内的微量农药,包括农药原体、有毒代谢物、降解物和杂质。随着农药的广泛使用,农药残留对人类健康、正常的农业生产以及进出口贸易都带来不利的影响,农药残留问题的解决除了提倡合理使用农药、加强法制管理外,还要加强农药残留监测工作,开展全面、系统的农药残留监测工作。及时掌握农产品中农药残留的状况和规律,探索农药残留形成的原因成为当前的一个重要研究方向。本文的主要工作包括以下几个方面:(1)研究了光谱分析技术的理论基础,主要包括分子光谱的定量分析基础和分子荧光光谱技术的基本理论,特别列出了三维荧光光谱技术的相关理论。(2)研究了血液的光谱学特征,包括不同生化指标样本的吸收光谱、荧光光谱、三维荧光光谱,以及外部环境参数,如温度等,对血液光谱学特征的影响。(3)研究了实验选定农药的光谱学特征,并将直接光谱技术应用于血样农药残留的定性、定量检测,实验表明将紫外-可见吸收光谱应用于血样农药残留检测是可行的,具有良好的测量精度。还尝试将三维荧光光谱技术用于血样残留农药的检测研究,目的是从含有农药残留血样的三维光谱数据中提取、选择能够反映残留农药本征光谱特征的特征光谱,要求含有不同残留农药血样的特征光谱之间有显著差异,并将其用于血样残留农药的定性分析。(4)构建了基于MATLAB语言的药物残留检测综合分析系统。为了使实验数据的处理实现自动化,也为了使工作更加具有价值,在整个论文工作完成过程中针对不同数据的处理方法,构建了基于MATLAB语言的药物残留检测综合分析系统,包括回归分析模块和痕量分析模块,这一系统利用了基于Windows平台的动态连接库文件,功能逐步得到完善。本文的特色与创新之处在于:(1)提出并测量了血液样本的三维荧光光谱并将其应用于血样农药残留的定性分析。(2)研究了含有农药残留和不含农药残留血液样本的光谱学特征,并将直接光谱技术应用于血样农药残留的定性、定量检测。(3)将光谱技术应用于复杂体系农药残留的定量检测,并构建了血样农药残留检测综合分析系统,使实验数据的处理实现了自动化。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-11
第一章绪论  11-18
  1.1 研究背景  11-12
  1.2 农药残留检测方法及国内外发展概况  12-16
    1.2.1 国外研究概况  12-14
    1.2.2 国内研究概况  14-16
  1.3 本文的主要研究内容  16-18
第二章光谱分析技术的理论基础  18-26
  2.1 紫外可见近红外（UV-IR）吸收光谱基本原理  18-21
    2.1.1 光吸收定律——比尔（Beer）定律  18-19
    2.1.2 分子光谱定量分析中的定量方法  19-21
  2.2 分子荧光光谱技术的基本理论  21-24
    2.2.1 荧光  21
    2.2.2 荧光光谱的分类  21-22
    2.2.3 荧光发光的表征  22-24
  2.3 三维荧光激发-发射光谱  24-25
  2.4 本章小结  25-26
第三章基于MATLAB 的农药残留检测综合分析系统  26-33
  3.1 MATLAB 简介  26-27
    3.1.1 MATLAB 语言的特点  26
    3.1.2 MATLAB 与Excel 的链接  26-27
  3.2 基于MATLAB 的农药残留检测分析系统  27-31
    3.2.1 多元线性回归模型  27-28
    3.2.2 偏最小二乘回归模型  28
    3.2.3 校正模型的验证  28-29
    3.2.4 回归分析模块和痕量分析模块  29-31
  3.3 本章小结  31-33
第四章血液样品的光谱学特征  33-44
  4.1 血液样品的组成与特性  33-35
    4.1.1 血液样品的组成及生理机能  33
    4.1.2 血液样品的理化特征  33-35
  4.2 血液样品的吸收光谱  35-39
    4.2.1 吸收光谱测量系统  35
    4.2.2 外部环境参数对血液样本吸收光谱的影响  35-37
    4.2.3 不同生化指标血液样本吸收光谱  37-39
  4.3 血液的荧光光谱  39-43
    4.3.1 荧光光谱测量系统  40
    4.3.2 血液样品的荧光光谱  40-41
    4.3.3 血液样品的三维荧光激发-发射光谱  41-43
  4.5 本章小结  43-44
第五章血样残留农药的检测  44-60
  5.1 实验选用农药的光谱学特征  44-50
    5.1.1 实验选用农药简介  44-46
    5.1.2 实验选用农药的紫外—可见吸收光谱  46-47
    5.1.3 实验选用农药的荧光光谱  47-50
  5.2 血样残留农药检测  50-58
    5.2.1 紫外-可见吸收光谱技术用于血样残留农药定量检测  50-55
    5.2.2 三维荧光激发-发射光谱技术用于血样农药残留检测研究  55-58
  5.3 本章小结  58-60
第六章总结与展望  60-62
  6.1 全文总结  60-61
  6.2 对工作的展望  61-62
参考文献  62-67
致谢  67-68
在学期间的研究成果及发表的学术论文  68-69
攻读硕士学位期间获得荣誉  69

基于光谱分析技术的血样残留农药检测与研究

内容摘要

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