三維熒光系統(tǒng)
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(qiáng)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右圖所示，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(jī)質(zhì)的組成信息。
● 典型應(yīng)用
溶解性有機(jī)質(zhì)(Dissolved organic matter，DOM) 是廣泛存在于天然水生環(huán)境的有機(jī)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(jī)質(zhì)(Colored dissolved organic matter，CDOM) 作為溶解性有機(jī)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)度與熒光發(fā)射波長在420~435nm 區(qū)間*大熒光強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)度，代表類腐殖物質(zhì)的相對濃度水平。
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