三维荧光光谱(Excitation-Emission Matrix，EEM)是研究湖泊、河流等自然水体中溶解性有机质荧光 组分的一种有效方法，在水质中的检测主要包括溶解性有机物表征和特征有机污染物检测两个方面。施杰根研究指出河道排放检测水质指标如 pH 值、化学需氧量和氨氮等数据显示水质稳定趋势，但三维 荧光光谱水质预警装置能够发现异物成分异常情况。三维荧光光谱分析法能够有效应用于水体中 DOM 的快速检测和识别，评估水体整体的污染状况，实现对水体中各种组分的含量变化及整个水体的污染状 况的实时监控，是目前国内外学者关注的热点。
样本采集
分别采取不同月份下的校园内自然河水，分装在三个100mL聚乙烯塑料瓶中，每个100mL聚乙烯塑料瓶中加入0.4mL硫酸锰溶液和0.8mL碱性碘化钾溶液，拧紧瓶塞，将瓶子上下颠倒并充分振摇，以确保其混合均匀。在瓶子上贴上标签注明样品名称及日期等，4℃条件下避光保存
展开剩余73%测试要求
水样用0.22μm的滤膜过滤后得到滤液，用于荧光光谱测定。荧光参数：激发波长扫描范围为200~650nm，发射波长扫描范围为200~800nm，扫描速度为15,000nm/min，扫描间隔1nm，激发采样间隔为10nm，激发和发射带宽均为10nm，增益(PMT)：1000V，响应时间为自动匹配。测定过滤得到的滤液，每个样品进行平行测量三次，完毕后导出原始数据表格。将得到的数据导入MatlabR2020b中制图。
实验结果分析
通过PARAFAC分析水体DOM的三维荧光光谱数据，得出自然河水有3个荧光组分，见图1所示。根据区域积分法将荧光区域划分5个区域：
区域I为(λEx/λEm=220~250nm/280~330nm)，
区域II(λEx/λEm=220~250nm/330~380nm)，
区域III为(λEx/λEm=220~250nm/380~480nm)，
区域IV为(λEx/λEm=250~280nm/290~380nm)，
区域V为(λEx/λEm=250nm/380~480nm)，
5个区域的物质分别为类酪氨酸、类色氨酸、类富里酸、可溶性的微生物副产物和类腐殖酸。由图1可知校园内自然河水DOM呈现3个荧光组分(C1、C2和C3)，根据区域积分法分析结果可知，组分C1(Ex/Em=355nm/450nm)和C2(Ex/Em=300nm/400nm)都指示为类腐殖酸物质，组分C3(Ex/Em=280nm/360nm)主要体现为可溶性的微生物副产物。类腐殖酸物质是一种相对稳定、分子结构较为复杂、在人类活动范围内广泛存在的物质，难以被微生物利用，主要来源于城市污水和农业废水。可溶性的微生物副产物的分子结构不稳定，为水环境下浮游生物活动产物。水体DOM荧光组分种类与水体实际情况相符，即附近生活污水直排，水体流动性差，底泥长期淤积。
利用PARAFAC提取的组分最大荧光强度(Fmax)对校园内自然河水55个水样水体DOM相对占比进行表征，结果分别如图2所示。由图清晰可知水体中类腐殖酸物质质量相对占比最大，对水体影响大。
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