随着人们对于海洋资源开发与利用的日益增加，海水监测也成为了一个越来越受重视的课题，被世界人民所关注。然而传统的海水监测方法所用化学试剂多，操作复杂，而且容易产生二次污染，用于监测的仪器也难以实现实时化和在线化。所以本文提出的基于紫外-可见光谱法的海水水质检测技术的研究具有十分重要的意义。本文回顾了已有的紫外-可见光谱法的原理和建模方法，如单波长法、双波长法等，在此基础上提出了基于紫外-可见光谱法的全光谱法，建模方法选择了善于处理多元变量的多重相关性问题的偏最小二乘法（PLS）。通过人工海水中邻苯二甲酸氢钾标准溶液的实验，表明该方法的可行性，并用渤海湾的实际海水进行单因变量的PLS建模测量COD值，得到结果具有较高的相关系数R2和较低均方根误差RMSEP。在对COD、TOC和TSS进行多因变量建模是同样得到了较好的预测结果。对PLS模型的发展特性进行讨论时，根据非线性与信号饱和度的关系，以及扩大变量浓度梯度对模型的影响，分别进行了建模研究并得出了相关结论。在对硝酸盐（NO3-）进行检测模型时，对不同光谱预处理方法和不同建模波段范围下模型的预测性能进行了比较分析。实验结果表明，原始光谱数据的紫外波段建立的模型预测性最好，实测值和预测值的相关系数R2为0.977，均方根误差为2.04μM/L。根据本文所采用的紫外-可见全光谱法的原理，设计了一款可进行实时、原位、在线监测的海水水质监测仪器。选用闪烁氙灯作为测量光源，平场凹面全息光栅和光电二极管阵列作为光谱传感器，并对仪器的总体结构和光路系统进行了设计，同时也对浮标进行了设计。本文实验表明，应用基于紫外-可见光谱法的偏最小二乘回归进行建模，可以较好的对海水的水质参数进行预测分析。文中对仪器的设计和研究也将对海水的在线监测技术的发展做出有效的贡献。