我们日常生活中接触到的重金属大部分是固态,这个时候,它们不会危害我们的健康。一旦他们以离子形式随着废水、废气和废渣进入环境,便祸害无穷。部分重金属污染因浓度高、污染影响明显,对环境产生了严重破坏,而有些因浓度较低,污染短时间内呈现隐性,然而随着时间推移,重金属通过食物链等方式进行累积,人类一旦食用,将会造成人体慢性中毒,危害身体健康。目前,海洋中的重金属检测大多数仍以实验室离线检测为主,这些检测方式分析流程较为复杂。因此,开展对海水重金属快速检测的研究具有重要价值。本文对目前海洋重金属检测的各种方法进行了大量文献的调研和总结,研究了海水多元素重金属同步检测方法。论文的主要内容有:第一,系统分析了国内外重金属光谱测量方法的研究进展和发展趋势,详细介绍了重金属光谱测量的相关基础理论和海水重金属迁移扩散理论,对渤海重金属污染现状和形成原因进行了分析,提出了目前海水重金属光谱检测存在的问题,开展了海水多元素重金属同步检测方法研究。第二,分析研究了环境参数与测量条件对重金属测量值的影响。针对近海和河流等水体中污染较重且含量较高的重金属镉(Cd²⁺)、铜(Cu²⁺)、锌(Zn²⁺)、镍(Ni²⁺)四种元素的同时测量方法进行了研究,在搭建实验平台、确定实验方案的基础上,研究四种元素各自的特征谱与吸光度的特点,重点验证四种离子同时测量时,不同酸碱度、温度、时间、显色剂量等因素对金属离子浓度测量值的影响,并通过实验给出影响规律。第三,对海水多元素重金属光谱检测进行了数学建模。在多元素分析技术的基础上,开展了多元素重金属离子相互干扰实验研究,设计了数学建模用9水平4因素数据训练集;根据采集的数据分别采用PLS算法和基于粒子群算法的最小二乘法支持向量机进行了数学建模,对两种方法进行了对比和实验验证。第四,对建立的数学模型进行了应用研究。利用本文建立的模型对渤海海水重金属含量进行了测试,进而开展了重金属离子静态扩散规律研究和海底重金属污染研究。为使重金属测量技术能适应多变的环境条件提供参考,对海域海底重金属进行了特征分析;同时,利用2010²015年的6年间渤海秦皇岛海域海底的重金属监测数据,开展了海水重金属区域相关性、时间差异性分析研究,以期为进一步完善和扩展海水重金属测量方法提供参考。本文进行了深入的理论研究和大量的实验工作,以期为海水多元素重金属快速检测提供参考和借鉴。