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随着工业化和城市化进程的不断加快，环境污染问题变得越来越严重，工业排放重金属污染作为一种空间分布范围广、危害性大的环境污染问题，倍受人们关注。工业废气排放的重金属极易吸附于大气颗粒物上，且具有不可降解性和生物富集性，对人体健康和环境造成严重危害。与传统现场采样、实验室检测方法相比，X射线荧光(XRF)光谱分析技术提供了一种工业排放重金属污染物现场、快速分析的方法，具有分析快速、简便、无需预处理、多元素同时测量等特点，开展工业排放重金属XRF光谱现场检测方法研究具有重要的应用价值。 本文针对工业排放重金属XRF光谱现场检测实验装置的设置、光谱预处理、定性识别与定量解算等问题开展研究工作，光谱数据处理方法立足现场检测需求。在XRF光谱测量原理分析基础上，分析了工业排放重金属XRF现场检测实验装置设计;依据大气湿度等因素对现场检测效果的影响，确定了滤膜材质;研究了实验装置对工业排放重金属检测的参数设置，确定工业排放重金属检测的激发电压为40kV，激发电流为20μA，脉冲整形峰值时间与宽度分别为6.4μs、0.2μs，快速阈值为10。为实现现场测量数据的自动去噪处理，着重研究了小波包变换的分解层数选择和阈值设置，提出了小波包变换细节系数重构的奇异谱分析方法自适应选择分解层数;针对测量光谱的噪声水平自适应设置阈值，并采用改进的软阈值函数进行处理。为对0-29.6keV范围的全能谱基线进行校准，提出了小波高尺度分解的尺度系数区间基线校准方法。针对特征光谱小波分解系数特点，提出了基于模极大值传播的区间峰值位置识别方法，并将现场检测造成的能谱漂移引入定性识别算法中。 研究了偏最小二乘(PLS)回归方法在工业排放重金属XRF光谱定量解算中的应用。重点对光谱强度与浓度矩阵的相关性校正，及光谱变量压缩进行了研究。依据光谱强度与浓度得分向量间的权重关系，对测量光谱强度进行了去相关校正;采用遗传基因算法实现了光谱变量的非线性寻优，依据光谱变量与组分浓度的重要性改进了个体适应度评价模型。利用本文的处理方法对工业区大气重金属进行了测量与分析;完成了XRF光谱技术检测工业排放重金属污染物的数据分析软件编制。研究结果为发展工业排放重金属污染物的XRF现场、快速检测提供了数据基础。