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水环境监测和评价是控制水污染、防止水环境退化的基本手段。纺织、印染、制革、造纸、制药、食品等工业厂家排放的废水以及我们的生活污水均会在不同程度上导致水体外观,如水的颜色和透明度发生变化。水质色度是水质分析的主要指标之一,加强水质色度监测分析对于保护水环境有重要意义。根据国家现行标准,色度检测方法包括目视比色法和稀释倍数法,这两种方法都是受人为主观因素影响极大,而且步骤繁琐,对水体色度难以实现高精度和高稳定性测量。针对现行色度检测办法的局限性,论文在国家自然科学基金青年基金项目(61805029)和重庆市社会事业与民生保障科技创新专项(cstc2017shmsA1497)的联合资助下,开展基于光谱法的水质色度在线检测方法研究。为获得更高精度、更稳定的水质色度检测方法,论文首先将直接光谱法应用于色度检测中,分别使用了单波长法、三刺激值法以及色差法表征水质色度;为提高检测精度和稳定性,采用塑料光纤倏逝波传感器替代直接光谱法,同时为减小物理参量对于色度测量结果的影响,研制了一种光纤Bragg光栅传感器,可用于温湿度检测,取得了较好的研究成果。论文主要研究工作及成果如下:(1)利用直接光谱法检测水质色度,单波长法、三刺激值法以及色差法三种方法中,1976(LUV)色差法对于色度的表示最准确。首先参照国家标准配置不同浓度的铂-钴标准溶液,搭建水质色度光谱法检测系统,直接测得溶液的吸光度曲线,采用单波长直接表示色度,在满足国家标准前提下,430nm可作为表示色度的参考波长;利用三刺激值法表示色度时,结果表明改进后的Z值测色方案更准确和稳定;在三刺激值的基础上,对比分析三种匀色空间表示色度的结果。结果表明,三种方法用于色度分析,数值结果稳定性与准确性关系是:色差法>三刺激值法>单波长法。三种匀色空间中,1976(LUV)的拟合优度达到0.98878,相对误差平均值为3.3%。(2)为减小环境变化给水质色度检测结果造成影响,制备一种准确测量温湿度光纤Bragg光栅传感器,用于采集水质色度监测现场环境参数变化。采用聚酰亚胺和FBG构建了一种用于环境中温湿度准确测量的传感器,实验研究了FBG1和FBG2对温湿度的响应特性,以及FBG在变温变湿环境下的响应特性。结果表明:在2090%RH和3070℃变温变湿测试环境中,当FBG2直径和光栅长度分别为7.8μm和12mm,聚酰亚胺薄膜厚度为80μm时,FBG2能同时响应温度和湿度变化信息,且对温度和湿度的响应灵敏度分别为16.8pm/℃和17.1pm/(%RH);FBG1只对温度响应,其响应灵敏度为9.9pm/℃;该传感器能准确测量变温变湿环境中的温度和湿度信息,湿度和温度的测量相对误差分别低于3.8%和2.6%。(3)为进一步提升水质色度检测结果的精度与稳定性,提出一种基于光纤倏逝波传感器的水质色度在线监测方法。通过研磨法,制备塑料光纤倏逝波传感器,同时使用亚甲基蓝表征其性能参数。实验研究结果表明,将该传感器用于水质色度测量能有效克服主观因素影响,结合光谱仪可实现在线原位测量,提升水质色度的检测精度与稳定性,与透射法相比,灵敏度提高2.65倍,最低检测下限为0.065372/C,相对误差平均值为1.6%。