三维荧光系统

三维荧光光谱的呈现形式
 

三维荧光光谱的呈现形式如右图所示，左图为三维荧光光谱数据的三维立体图形，中间图形为三维荧光光谱的Z 轴投影，右图为三维荧光光谱的等高线图形。
 

● 三维荧光光谱包含的光谱信息

三维荧光光谱包含的光谱信息如右图所示，分别为激发光谱、发射光谱、同步荧光光谱、线性同步荧光光谱、非线性同步荧光光谱。不难看出，一幅三维荧光光谱包含了我们现在所研究的大部分的荧光光谱信息( 激发光谱、发射光谱和同步荧光光谱) 以及我们在二维荧光光谱上无法观测的光谱信息( 线性同步荧光光谱和非线性同步荧光光谱)。
 

三维荧光光谱((EEMs) 能同时获得激发和发射波长信息，且因污染物种类和含量不同而各异，具有与水样( 溶液) 一一对应的特点，就像人的指纹具有唯一性一样，所以被称为水的“荧光指纹”。EEMs 的这些优点使其可有效地揭示水体中有色溶解性有机质的组成信息。

● 典型应用

溶解性有机质(Dissolved organic matter，DOM) 是广泛存在于天然水生环境的有机物质，对水体的碳循环有重要影响。作为水生生态系统中一种重要的化学组分，DOM 不仅与水体污染物质的迁移转化、生物降解等过程密切相关，同时对水体水质及富营养化的演化等有重要影响。有色溶解性有机质(Colored dissolved organic matter，CDOM) 作为溶解性有机质的*重要组成部分， 可全面揭示水体DOM 的动态、组分及其来源。

● DOM特征指数

荧光指数(FI) 被定义为激光波长为370nm 时，荧光发射光谱在470nm 与520nm 处的强度比值(FI=F470/F520)，这个比值反映了芳香氨基酸与非芳香物对DOM 荧光强度的相对贡献率，因而可以作为物质的来源以及DOM 的降解程度的指示指标。

腐殖化指数(HIX) 被定义为在254nm 激光波长下435~480nm 间荧光峰值与300~345nm 间荧光峰值积分值之商(F435~480/ F300~345)，HIX 指数越高则表示DOM 腐殖化程度越高。

自生源指数(BIX) 被定义为激发波长为310nm 时，荧光发射波长在380nm 和430nm 处荧光强度的比值(BIX=F380/F430)，它被用来估计内源物质对DOM 的相对贡献。

新鲜度指数(β:α) 被定义为激发波长为310nm 时，荧光发射波长在380nm 处荧光强度与荧光发射波长在420~435nm 区间*大荧光强度的比值，反映新生DOM 在整体DOM 中所占比例，是评估水体生物活性的重要依据。

Fn(280) 是Ex=280nm 时，Em 在340~360nm 间*大荧光强度，代表类蛋白物质相对浓度水平。

Fn(355) 是Ex=355nm 时，Em 在440~470nm 间*大荧光强度，代表类腐殖物质的相对浓度水平。