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引言
不同種類，不同濃度物質的三維熒光信息不同，三維熒光光譜同時表征了發射波長、激發波長、熒光強度三者的關系，信息含量豐富。
天然湖泊、河水、生活用水等中含有多種可溶性有機物，在紫外區具有較強的熒光，因此使用三維熒光可以表征這些可溶性有機物的變化。
本文全面介紹了環境水的三維熒光分析步驟，包括三維熒光的采集、光譜校正、平行因子分析。
1. 三維熒光采集
收集自來水廠各凈水工序中的水樣品，用0.45μm的濾膜過濾以去除不可溶有機物，使用日立熒光分光光度計F-7100采集三維熒光光譜。
在獲得的各凈水工序中的三維熒光光譜中，用紅點標注出所有特征峰，從而直觀判斷激發/發射峰的變化。
2. 三維熒光校正
三維熒光信息含量豐富，能夠全面描述樣品信息，但水樣中的膠體等物質在激發光照射時容易產生散射光，因此需要進行三維熒光校正。日立熒光操作軟件配備光譜校正功能，能夠滿足環境水的檢測需求。
熒光強度標準化
樣品的熒光強度會受光源亮度變化、室溫變化等的影響，使用日立熒光軟件FL Solutions中的“熒光強度標準化功能”可以快速進行熒光強度標準化。通過測定標準品的熒光強度，將樣品的熒光強度換算為與標準品相對的熒光強度，從而校正熒光強度的時間變化和日間差變化。
測定水中的腐殖質時，以硫酸奎寧為基準。本實例中選用1μg/L的硫酸奎寧作為標準品，對自來水廠各凈水工序的三維熒光光譜進行熒光強度標準化。
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瑞利散射的去除
日立多變量分析軟件3D SpectAlyze具有光譜預處理功能，可以直接在光譜中去除不需要的瑞利散射。
3. 三維熒光的多變量解析
各個凈水處理工序中樣品的三維熒光光譜經過校正后，可以通過日立多變量分析軟件 3D SpectAlyze實現譜圖分離、主成分分析等。
使用多變量分析軟件中的平行因子分析(PARAFAC)功能，譜圖分離為3種成分，通過查閱相關文獻，確定了三種成分是富啡酸、腐殖酸和蛋白質。
對自來水廠其他凈水工序的三維熒光光譜進行平行因子分析，得到每種成分在不同工序中的得分值，通過得分值計算出各成分在不同工序中的殘存率。
結果表明，從沉淀過濾到活性炭處理工序，富啡酸和腐殖酸殘存率開始減少。從活性炭處理到凈水池，蛋白質殘存率開始大幅減少。
總結
三維熒光技術由于靈敏度高、操作簡單，在環境水檢測方面得到廣泛應用。日立為環境水監測用戶可提供硬件和軟件的系統性方案，包括三維熒光采集、校正、解析，可大大提高用戶的科研效率。
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