什麽是三維(wéi)熒光光譜(pǔ)
三(sān)維熒光光譜則是由激發波長(y 軸(zhóu))—發射波(bō)長(x 軸)—熒光強度(z 軸) 三維坐標所表征的矩陣光譜,英文全稱(chēng):Excitation—Emission—Matrix Spectra,簡寫EEMs。
三維熒光光譜的呈現形式
三維熒光光譜的(de)呈現形式(shì)如右圖所示,左圖為三維熒光光譜數據的三維立體圖形,中間圖形為(wéi)三維熒光光譜的Z軸投影(yǐng),右圖為三維熒光光譜的等高線(xiàn)圖形。
三維熒光(guāng)光譜包含的光譜(pǔ)信息
三維熒光(guāng)光譜包含的光譜信息如下圖所示,分別為激發光譜、發射光譜、同步熒光光譜、線性(xìng)同步熒光(guāng)光譜、非線性(xìng)同步熒光光譜。不難看出,一幅三維熒光(guāng)光譜包含了我們(men)現在所研究的大部分的(de)熒光
光譜信息( 激發光譜、發射光譜(pǔ)和同步熒光光譜) 以及我們在(zài)二維熒光光譜上無(wú)法觀測的光譜信息( 線性同步熒光光(guāng)譜和非線性同步熒光光譜)。
三維熒光光譜((EEMs) 能同時(shí)獲得激發和發(fā)射波長信息,且因汙染物種類和含量不同而各異,具有與水(shuǐ)樣( 溶液) 一一對應的(de)特點,就像人的指(zhǐ)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(jiě)性有機
質的組(zǔ)成信息。溶(róng)解性有機質(Dissolved organic matter,DOM) 是廣泛存(cún)在於天然水(shuǐ)生環境的有(yǒu)機物質(zhì),對水體的碳循環有重要影響。作(zuò)為水生生態係統中一種重要的化學組分,DOM 不僅與水(shuǐ)體汙染物質的遷移轉化、生物降解等過程密切相關,同時對水(shuǐ)體水質及富營養化的演化等有重要影響。有色溶解性有機質(Colored dissolved organic matter,CDOM) 作為(wéi)溶解性有機質的*重要組成(chéng)部分,可全麵揭示水體(tǐ)DOM 的(de)動態、組分及其來源。
DOM特征指數熒光指數(FI) 被定義為激光波(bō)長為(wéi)370nm 時,熒光發射光譜在470nm 與520nm 處的強度比值(FI=F470/F520),這個比值反
映了芳(fāng)香氨基(jī)酸與非芳香物對(duì)DOM 熒光強度的相對貢獻率,因而可以作為(wéi)物質的來源以及DOM 的(de)降解程度的指(zhǐ)示指標(biāo)。
腐殖化指數(HIX) 被定義為在254nm 激光波長下(xià)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 指數越高則表示DOM 腐殖化程度越高。
自(zì)生源指數(BIX) 被定義為激發波長為310nm 時,熒光發射波長在380nm 和430nm 處熒光強(qiáng)度的比值(BIX=F380/F430),它
被用來估計內源物質對DOM 的相(xiàng)對貢獻。
新鮮度指數(shù)(β:α) 被定義為激發波長為310nm 時,熒(yíng)光(guāng)發射波長在380nm 處熒光強度與熒光發(fā)射波長在420~435nm 區間*
大熒光強度的比值,反映(yìng)新生DOM 在整(zhěng)體DOM 中所占(zhàn)比例,是評估水體生物活性的重要依據。
Fn(280) 是Ex=280nm 時,Em 在340~360nm 間*大熒光(guāng)強度,代表類蛋白物質相對濃度水平。
Fn(355) 是Ex=355nm 時(shí),Em 在440~470nm 間*大熒光強度,代表類腐(fǔ)殖物質的相對濃度水平(píng)。
係(xì)統檢測限SmartFluo-Pro 係統檢(jiǎn)測(cè)限測試譜線如圖所示,
使用原始(shǐ)曲線計算( 黑線)LOD < 0.2μg/L,使用數據
處理後的曲線計算( 紅線)LOD < 0.05μg/L。
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生產/生活水質檢測 ■ 供水管網的水質檢測 ■ 麋鹿棲息地DOM光譜學特征 ■ 水源熱(rè)泵水處理係統DOM三 維熒光光譜特征分析 湖泊/河流水質檢測
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生(shēng)活汙水檢測及淨化手(shǒu)段評價 ■ 市政汙水的有機汙染物 ■ 膜生物反應器-超(chāo)低壓納濾組合工 藝處理城鎮(zhèn)汙水 ■ UV-H2O2工藝處(chù)理汙(wū)水廠尾水 CDOM的三維熒光分析 ■ 人工濕地(dì)對DOM的去除效果
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工業廢水檢測淨(jìng)化(huà)手段評價 ■ 食(shí)品工業廢水水質檢測(cè) ■ 印染廢水處理廠排水中有機物的熒光方法表征(zhēng) ■ 農藥廢水的EEMs分析 ■ 製藥廢(fèi)水的水質指紋特性(xìng)
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物質腐爛過程中DOM檢測 ■ 水中藻類等物質(zhì)腐爛過程對 DOM的影響
■ 豬糞堆肥(féi)過程中(zhōng)DOM結構演變特征
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SmartFluo-Pro三維熒光(guāng)光譜儀器性(xìng)能參數
| 參數 |
規(guī)範 |
參數 |
規範 |
| 光源 |
150W連續氙燈光源 |
波長準確度 |
±1nm |
| 激發單譜儀 |
200mm焦距,CT結構,低雜散光 |
波長重複性 |
±0.5nm |
| 光柵 |
1800g/mm@400nm |
積分時間 |
100μs~24s |
| 激發範圍 |
200~800nm |
檢(jiǎn)測限 |
<0.1μg/L@硫酸奎寧* |
| 激發帶寬 |
5nm |
樣品架 |
標準石英(yīng)比色皿 |
| 發射範圍 |
200~800nm |
儀器體積 |
620×415×300mm(L*H*W) |
| 發射(shè)帶寬 |
5nm |
儀器重量 |
25Kg |
■ 曲線處理功能模塊中的3D數據提取功能,可實現三維(wéi)數據(jù)的等高線視圖,並能從中提(tí)取激(jī)發光譜、發射光譜(pǔ)、同步光(guāng)譜