王书涛， 郑亚南， 王志芳， 苑媛媛， 马晓晴， 杨雪莹

(燕山大学 河北省燕山大学测控技术与仪器重点实验室， 河北 秦皇岛 066004)

荧光光谱法和ABC-RBF神经网络在多环芳烃浓度检测中的应用

王书涛*， 郑亚南， 王志芳， 苑媛媛， 马晓晴， 杨雪莹

(燕山大学 河北省燕山大学测控技术与仪器重点实验室， 河北 秦皇岛 066004)

多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbon, PAHs)具有强致癌性，极大威胁着人类身体健康。因此，寻找一种高效、精确的多环芳烃浓度检测方法十分必要。采用FS920荧光光谱仪分析了苯并(k)荧蒽(BkF)、苯并(b)荧蒽(BbF)、苯并(a)芘(BaP)混合溶液的荧光光谱特性。发现在激发波长260～400 nm、发射波长300～500 nm范围内，混合溶液的荧光光谱重叠严重。当混合物浓度配比不同时，荧光特性也存在很大差异。针对光谱图不能直接反映混合物各组分浓度的特点，将人工蜂群(ABC)算法优化的径向基函数(RBF)神经网络应用于浓度检测中，对比分析普通RBF和ABC-RBF神经网络模型。结果表明，ABC-RBF神经网络模型预测误差相对较小，训练到95次时，均方差精度达到10-3。BkF、BbF和BaP的回收率平均值分别为99.20%、99.12%和99.23%，证明此网络适用于检测多环芳烃溶液，为检测多环芳烃浓度提供了一种快速、有效的新方法。

多环芳烃； 荧光光谱； 浓度检测； ABC-RBF神经网络

1 引 言

多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbon, PAHs)是指分子中含有两个或两个以上苯环的碳氢化合物[1]，来源于多个方面：化工厂污染物的排放；有机物的不完全燃烧；飞机、汽车等交通工具废气的排放；生活燃煤产生的废气等[2]。多环芳烃在环境中的存在虽然是微量的，但其不断地生成、迁移、转化和降解，并通过呼吸道、皮肤、消化道进入人体，极大地威胁着人类的健康[3]。……