随着技术的进步与发展, 国内外学者早已利用不同的技术手段对水质指标的评价与估算开展了大量研究, 但是利用二维荧光峰值估算水质指标的方法尚不多见。 以艾比湖流域地表水为研究对象, 利用多元统计分析和逐步回归分析方法, 对二维荧光峰值和水质指标建立估算模型以初步探究二者的相互关系。 结果表明: (1)艾比湖流域不同河流的水质状况不同, 博尔塔拉河(简称博河)的TN含量最高, 水库及水渠的TP含量最高。 (2)同一水样点有三个荧光峰(Peak1, Peak2和Peak3)且强度逐渐减弱, 不同河流的荧光峰强度不同, 其中博河、 水库及水渠的荧光峰强度变幅最大。 (3)经过荧光峰值与水质指标的相关分析发现Peak1与BOD5, Peak2与BOD5, Peak2与COD, Peak2与DO具有较好的相关性, 相关系数分别为: 0479, 0371, 0655和0618。 将单荧光峰值和水质指标建立估算模型, 经验证四组估算模型的精度较差, 单峰值建模无法达到监测要求。 因此, 在单荧光峰值建模的基础上, 将每个水样的三组荧光峰值和水质指标进行综合建模, 建立多元回归方程, 经模型验证得出三组荧光峰值与DO的综合模型效果最好, R=0756, RMSE=1001。 因此二维荧光峰值与水质指标DO的综合估算模型是可行的, 对干旱区水质指标监测具有一定的参考意义, 为艾比湖流域水资源的开发、 利用及保护提供科学依据。

利用三维荧光技术进行水质监测对干旱区绿洲河流水质的有效管理具有重要的意义。以三维荧光技术为手段，以艾比湖流域地表水为研究对象，结合平行因子(PARAFAC)法和自组织特征映射神经网络(SOM)方法，探讨了艾比湖流域地表水溶解性有机质的三维荧光特征及其与地表水水质指标之间的关系。通过PARAFAC法，有效提取了艾比湖流域地表水样中的4种荧光组分，C1荧光峰对应物质为紫外区类富里酸，C2荧光峰对应物质为类富里酸，C3包括2个峰C3(T1)和C3(T2)，其中C3(T1) 荧光峰对应物质为类蛋白，C3(T2)荧光峰对应物质为类腐殖酸，C4荧光峰对应物质为类腐殖质。经SOM训练，在不同聚类层中探讨水质参数分布情况，水质状况由差到好的顺序依次为博河上游、精河绿洲、乌苏周边农田、艾比湖周边。在艾比湖流域丰水期，酸碱度(pH)、电导率(EC)、溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)和五日生化需氧量(BOD5)与水样的三维荧光峰具有较为显著的相关性，而总磷(TP)、总氮(TN)及氨氮(NH+3-N)与各荧光峰相关性较弱。分别建立pH、EC、DO、COD及BOD5与各荧光组分间的多元线性回归方程，求得相关系数R分别为0.579、0.632、0.502、0.762和0.785，可以在一定程度上利用各荧光组分模拟水质参数的变化情况。在利用PARAFAC探讨地表水荧光特征的基础上，SOM网络作为一种有效的水体荧光光谱分析工具，可为干旱区水质监测和河流水质污染治理提供科学依据。