什么是三維熒光光譜
三維熒光光譜則是由激發(fā)波長(y 軸)—發(fā)射波長(x 軸)—熒光強度(z 軸) 三維坐標(biāo)所表征的矩陣光譜，英文全稱：Excitation—Emission—Matrix Spectra，簡寫EEMs。
三維熒光光譜的呈現(xiàn)形式
三維熒光光譜的呈現(xiàn)形式如右圖所示，左圖為三維熒光光譜數(shù)據(jù)的三維立體圖形，中間圖形為三維熒光光譜的Z軸投影，右圖為三維熒光光譜的等高線圖形。
三維熒光光譜包含的光譜信息
三維熒光光譜包含的光譜信息如下圖所示，分別為激發(fā)光譜、發(fā)射光譜、同步熒光光譜、線性同步熒光光譜、非線性同步熒光光譜。不難看出，一幅三維熒光光譜包含了我們現(xiàn)在所研究的大部分的熒光
光譜信息( 激發(fā)光譜、發(fā)射光譜和同步熒光光譜) 以及我們在二維熒光光譜上無法觀測的光譜信息( 線性同步熒光光譜和非線性同步熒光光譜)。
三維熒光光譜((EEMs) 能同時獲得激發(fā)和發(fā)射波長信息，且因污染物種類和含量不同而各異，具有與水樣( 溶液) 一一對應(yīng)的特點，就像人的指紋具有唯一性一樣，所以被稱為水的“熒光指紋”。EEMs 的這些優(yōu)點使其可有效地揭示水體中有色溶解性有機
質(zhì)的組成信息。溶解性有機質(zhì)(Dissolved organic matter，DOM) 是廣泛存在于天然水生環(huán)境的有機物質(zhì)，對水體的碳循環(huán)有重要影響。作為水生生態(tài)系統(tǒng)中一種重要的化學(xué)組分，DOM 不僅與水體污染物質(zhì)的遷移轉(zhuǎn)化、生物降解等過程密切相關(guān)，同時對水體水質(zhì)及富營養(yǎng)化的演化等有重要影響。有色溶解性有機質(zhì)(Colored dissolved organic matter，CDOM) 作為溶解性有機質(zhì)的*重要組成部分，可全面揭示水體DOM 的動態(tài)、組分及其來源。
DOM特征指數(shù)
熒光指數(shù)(FI) 被定義為激光波長為370nm 時，熒光發(fā)射光譜在470nm 與520nm 處的強度比值(FI=F470/F520)，這個比值反
映了芳香氨基酸與非芳香物對DOM 熒光強度的相對貢獻(xiàn)率，因而可以作為物質(zhì)的來源以及DOM 的降解程度的指示指標(biāo)。
腐殖化指數(shù)(HIX) 被定義為在254nm 激光波長下435~480nm 間熒光峰值與300~345nm 間熒光峰值積分值之商(F435~480/
F300~345)，HIX 指數(shù)越高則表示DOM 腐殖化程度越高。
自生源指數(shù)(BIX) 被定義為激發(fā)波長為310nm 時，熒光發(fā)射波長在380nm 和430nm 處熒光強度的比值(BIX=F380/F430)，它
被用來估計內(nèi)源物質(zhì)對DOM 的相對貢獻(xiàn)。
新鮮度指數(shù)(β:α) 被定義為激發(fā)波長為310nm 時，熒光發(fā)射波長在380nm 處熒光強度與熒光發(fā)射波長在420~435nm 區(qū)間*
大熒光強度的比值，反映新生DOM 在整體DOM 中所占比例，是評估水體生物活性的重要依據(jù)。
Fn(280) 是Ex=280nm 時，Em 在340~360nm 間*大熒光強度，代表類蛋白物質(zhì)相對濃度水平。
Fn(355) 是Ex=355nm 時，Em 在440~470nm 間*大熒光強度，代表類腐殖物質(zhì)的相對濃度水平。
系統(tǒng)檢測限
SmartFluo-Pro 系統(tǒng)檢測限測試譜線如圖所示，
使用原始曲線計算( 黑線)LOD ＜ 0.2μg/L，使用數(shù)據(jù)
處理后的曲線計算( 紅線)LOD ＜ 0.05μg/L。
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生產(chǎn)/生活水質(zhì)檢測
■ 供水管網(wǎng)的水質(zhì)檢測
■ 麋鹿棲息地DOM光譜學(xué)特征
■ 水源熱泵水處理系統(tǒng)DOM三
維熒光光譜特征分析
湖泊/河流水質(zhì)檢測
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生活污水檢測及凈化手段評價
■ 市政污水的有機污染物
■ 膜生物反應(yīng)器-超低壓納濾組合工
藝處理城鎮(zhèn)污水
■ UV-H2O2工藝處理污水廠尾水
CDOM的三維熒光分析
■ 人工濕地對DOM的去除效果
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工業(yè)廢水檢測凈化手段評價
■ 食品工業(yè)廢水水質(zhì)檢測
■ 印染廢水處理廠排水中有機物的熒光方法表征
■ 農(nóng)藥廢水的EEMs分析
■ 制藥廢水的水質(zhì)指紋特性
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物質(zhì)腐爛過程中DOM檢測
■ 水中藻類等物質(zhì)腐爛過程對
DOM的影響
■ 豬糞堆肥過程中DOM結(jié)構(gòu)演變特征
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SmartFluo-Pro三維熒光光譜儀器性能參數(shù)
| 參數(shù) |
規(guī)范 |
參數(shù) |
規(guī)范 |
| 光源 |
150W連續(xù)氙燈光源 |
波長準(zhǔn)確度 |
±1nm |
| 激發(fā)單譜儀 |
200mm焦距，CT結(jié)構(gòu)，低雜散光 |
波長重復(fù)性 |
±0.5nm |
| 光柵 |
1800g/mm@400nm |
積分時間 |
100μs~24s |
| 激發(fā)范圍 |
200~800nm |
檢測限 |
<0.1μg/L@硫酸奎寧* |
| 激發(fā)帶寬 |
5nm |
樣品架 |
標(biāo)準(zhǔn)石英比色皿 |
| 發(fā)射范圍 |
200~800nm |
儀器體積 |
620×415×300mm(L*H*W) |
| 發(fā)射帶寬 |
5nm |
儀器重量 |
25Kg |
■ 曲線處理功能模塊中的3D數(shù)據(jù)提取功能，可實現(xiàn)三維數(shù)據(jù)的等高線視圖，并能從中提取激發(fā)光譜、發(fā)射光譜、同步光譜
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