El apagado por fluorescencia como herramienta de diagnóstico para la evaluación de la fiabilidad de la predicción y...

Área de la Ciencia:

• Química analítica del medio ambiente
• Métodos espectroscópicos para la evaluación de la calidad del agua
• Aplicaciones de la espectroscopia de fluorescencia

Sus antecedentes:

• La espectroscopia de matriz de excitación-emisión (EEM) es valiosa para el monitoreo del agua, pero está limitada por la variabilidad química que afecta a las relaciones fluorescencia-contaminante.
• La falta de herramientas confiables e interpretables dificulta la evaluación de la precisión de las predicciones basadas en la EEM.
• Las inconsistencias en la composición de compuestos fluorescentes y la fotofísica son fuentes clave de error predictivo.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método sólido para evaluar la fiabilidad de las predicciones de la calidad del agua basadas en la EEM.
• Identificar y abordar las fuentes de inexactitud predictiva en el análisis EEM.
• Mejorar la interpretabilidad de las señales de fluorescencia en matrices de agua complejas.

Principales métodos:

• Incorporación del apagado por fluorescencia en el análisis EEM junto con el análisis de factores paralelos (PARAFAC).
• Propuesta de F0/F aparente (razón entre la intensidad del componente PARAFAC antes y después de la adición del apagador) como indicador de fiabilidad.
• Desarrollo de métodos de agrupación y de establecimiento de umbrales basados en F0/F aparente para el análisis de datos y el seguimiento en tiempo real.

Principales resultados:

• El F0/F aparente detecta efectivamente las inconsistencias en los compuestos fluorescentes y predice el fallo del modelo.
• Los cambios en la F0/F aparente se correlacionan con cambios en la relación entre la intensidad de fluorescencia y las concentraciones del recuento celular total (TCC) y el carbono orgánico disuelto (DOC).
• Las herramientas validadas demuestran una utilidad práctica en el análisis de la composición química y la detección de anomalías en muestras del mundo real.

Conclusiones:

• El apagado por fluorescencia mejora significativamente la fiabilidad e interpretabilidad del monitoreo del agua basado en EEM a nivel del subfluoróforo.
• La métrica F0/F aparente proporciona una forma físicamente significativa para evaluar la precisión de la predicción y detectar anomalías en el tratamiento.
• Las herramientas desarrolladas ofrecen soluciones prácticas para mejorar la evaluación de la calidad del agua y el seguimiento en tiempo real.