一、三维荧光光谱的基本定义三维荧光光谱（EEM ）是将荧光强度以等高线方式投影在以激发光波长 和发射光波长为纵横坐标的平面上获得的谱图，图像直观，所含信息丰田三维荧光光谱（EEMs ）能同时获得激发和发射波长信息，且因有机物 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”三维荧光光谱仪可快速检测液体中的有机化合物（DOM），每个样品仅 需数十秒或者几分钟，即可及时识别液体中的有机物成分二、 原理由于三维荧光光谱具有与物质组成成分一一对应的光谱特性，根据此 特性三维荧光光谱可广泛应用于水质检测、食品检测等领域能表征水中（特别是废水）有机物含量和性质的水质指标一直是水质 研究领域的重要内容之一传统表征水质有机污染的指标如化学需氧量（COD）和生化需氧量（BOD）的测量需耗时数小时甚至数天，不能及时反 映水质变化，而且只能反映有机物总量，不能展现有机物成分，例如无法 区分易降解、可降解和不易降解的有机物或者降解速率快和慢的有机物 这些不足使得污水处理设施的设计和运行长期只能依赖经验三维荧光光 谱为这些问题解决提供了近乎完美的方案。
三、 应用领域水质分析应用一：河水/湖水水质溶解性有机质是（DOM）主要是由含氧、氮和硫的氨基酸、脂肪族、 芳香族等功能团组成的异质碳氢化合物，遍存在于湖泊、河流等自然水体 中，对污染物的溶解、吸附解吸、毒性以及迁移转化特性影响非常大，影 响着水生环境中生化性质，被用来表征水质特征三维荧光光谱研究的荧 光溶解性有机物（FDOM ）或者有色溶解有机（CDOM ）是DOM的重要组成部 分，其重要组成部分及其三维荧光发光峰位如表 1所示表1 DOM各类物质对应的特征峰序EX/EM(nm)代恚物厦1210-2 30,260-280/280'310类辜吕展灵光区’主聲九类酷2220-240,260 -280/320-350奨色氨酸3240^260/J80M10紫外区貴富皇醸斗可见光区类爲里酚5260~300nm/47S~510鬓钥數酸6250-290/290-33C微生物代说"户水质分析应用二城市污水通过荧光定量分析（荧光光谱区域积分法 fluorescenceregional integra tion）可将荧光区域量化，进而量化水中各组分的含 量，根据水中各成分的含量和比例确定污染源以及水质的污染程度。
有报 道称DOM与氮、磷的迁移和转换有关，与 Mn、As、Cr等金属浓度也存有 潜在相关性，同时金属离子、PH值、基团浓度对DOM的荧光猝灭/增强的 影响尚未有定论国目前仍然存在较严重的污水偷排以及事故性污染排放， 对水环境质量影响十分严重如何监控偷排以及诊断污染类型是当前水质预警研究的 重点和难点问题通过对污水的三维荧光谱进行分析，可以有效的区分生 活污水和工业废水，实时监测污水排放是否达标，检验湿地等环境对污水 的深度处理能力，根据污水中各组分的不同针对性的进行分类处理水质分析应用三：石化废水通过三维荧光技术能快速地检测分析出石化工厂排出的污水变化，根 据污水中各种组分的变化，监控生成过程中出现问题的环节，以及对污水 进行分类处理石化废水中各组分的含量与其荧光强度存在较强的线性关 系，通过对比就能确认废水中各组分的比例水质分析应用四：石油检测三维荧光的主峰位置是反映原油性质的最主要参数，不同含油气盆地 性质类似的原油，三维荧光主峰位置的激发波长与发射波长对基本不变 常规原油由Tl、T2、T3峰连续组成各峰的地球化学意义如表所示根 据主峰T1陡度以及与T2、T3连线与x轴的夹角，可以区分凝析油、轻重 质油、轻质油等。
峰序EX/EM[nm)代表物质T1230/340二环、三环芳绘化T2260/360二环芳绘化合物？13280/330一环、二5E芳疑化T4Aem=400二开一四环若炷化T5Aem=440在石油勘探过程中，可通过对该地区的石油三维荧光谱数据的分析， 能进行油气性质识别（气到油、由轻质油到重质油的变化，其特征峰的发 射波长由短波长向长波长方向移动）、油油和油原对比（油气系统的 划）、储层含油气性识别及油气性质预测、区分原油和钻井液添加剂、地 下含油气性预测（通过分析地表或者底下一定深度的水、土壤）、界定古 油水界面、油气成熟度的评价、石油馏分的鉴别三维荧光结合同步荧光也可以进行石油勘探（通过对地表或者底下一 定深度的水、土壤光谱的分析，确定该地区的是否含油以及含油品质等信 息）、测试原油浓度等具体应用如下：提供水中有机污染物的检测；自来水中微生物污染的检测；评价净水工艺及再生水对环境的危害；食品中各组成成分定量分析及农药残留检测；要求：样品成分单一不适合难分离或者分离手续复杂的样品1） 用血液的等高线荧光光谱检查人体的健康情况人类的血液由多种 成份组成，但只有几种成份对总荧光有影响当人体的情况出现问题时， 总荧光的可见光谱部分就有相当显著的变化。
在积累大量主要成份的荧光 光谱数据的情况下，从血液的等高线荧光光谱图就可以对病情进行了解和 诊断2） 三维荧光光谱帮助解决刑事案件三维荧光光谱对于两种汽油样品 是否相同，较之气相一液相色谱具有更强的辨别能力，尤其是采用光谱相 减法对刑事案件的确证确实大有帮助例如，在一纵火案的现场获得了一 些未尽燃烧的少量汽油样品，而从嫌疑犯处亦获得汽油样品为确证案 犯，可进行三维荧光光谱相减法加以分析判断测定时，将两个样品分别 溶于光谱纯的己烷中配成25ppm的分析试液，进行三维荧光光谱的测量, 获得总荧光的数据然后由计算机对这两个样品的三维荧光光谱进行相 减，得出减余光谱如果这两种样品是同一来源，则所得的减余光谱将是 平坦的，任何一点的荧光强度都基本上等于零.如果这两种样品并非来自 同一来源，则所得的减余光谱将不是平坦的，而有不少小“山包”。