近年来,随意倾倒未处理工业废水及农药化肥所引起的污染事故屡见不鲜,并且经常发生赤潮、绿藻等水质灾害,水质污染已经成为当今社会面临的重要问题之一。准确、全面地获取水质环境监测数据,明确水质环境质量情况和变化趋势,及时跟踪污染源变化情况并做出应对措施,实现全方位实时监测是解决这一问题的必要条件。光谱探测技术具有非接触、周期短、成本低等优势,因此水质光谱检测技术成为近年来的研究热点。光谱检测技术的核心设备是光谱仪,传统光谱检测仪器采用USB电缆与PC端连接,由PC端进行数据处理,存在设备连接复杂、便携能力低、实时性差的不足,制约了光谱仪在水质检测领域的应用。为此,本文借助蓝牙技术进行光谱数据的高速传输,利用Android客户端,完成光谱数据的实时处理,研制了小型便携式的水质监测系统。系统集成了油污识别和厚度算法,实现了对水体表面的油污实时、较大量程的监测,给出快速检测水质的计算方法。在快速准确的获取数据的同时,缩小了系统体积、降低了制造成本,简化了操作步骤。本文研究内容如下:首先,编写Android应用程序,实现了光谱数据的蓝牙传输,完成了两种光谱仪设备的搜索与配对,准确接收光谱数据并提取光谱信息,测量结果在手机端实时显示。测试实验证明,系统能够稳定、高效运行。第二,使用自研的光谱仪进行了海水检测,实现了叶绿素、浊度等水质信息的实时显示。创建了油污种类的光谱数据库,提取了柴油、稀释原油、机油、汽油、食用油等油种的光谱数据,实现了油污种类的识别。同时测量柴油、原油和机油的相关参数,采用荧光拉曼法进行油膜厚度测量实验,分析了油污厚度、品种对识别结果的影响。第三,基于激光激发水体中DOM产生荧光的原理,提出快速检测水样质量的方法并集成到软件中。使用自研的光谱仪对纯净水、污水、海水、自来水和湖水等样品进行水质快速检测,了解水样的质量,为安全用水提供数据支撑。