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DF活體浮游植物在線監測系統

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一、用途
? ? ? ? 系統主要用于活體浮游植物的在線監測,測量活體浮游植物的生物量,并對其進行分類??蓮V泛用于水華的長期在線監測,浮游植物初級生產力及其他生理特性的研究。系統最大特點是可以排除非活性物質及腐殖質對監測過程的干擾;同時系統采用連續激發光源,得到連續激發光譜,藻類識別更加準確。

二、原理
? ? ? ??延遲熒光技術,只測量光合活性藻類,排除死亡藻類和腐殖質等的干擾,更精確的監測藻類的生長狀態。

理論背景
? ? ? ??在植物的光合過程中,被植物吸收的部分光會以熒光的形式釋放出來,在光被PSII 利用之前就釋放的稱為瞬時熒光;因電荷復合激發葉綠素分子前,會發生隨時間變化的還原反應,這將導致光的延遲釋放,被稱為延遲熒光(DF)。延遲熒光光譜揭示了PSI 葉綠素P700 對PSII 的電子傳遞效率。延遲熒光光譜技術主要用于延遲熒光兩個方面的測量:延遲熒光動力學特征,即延遲熒光的消亡過程;延遲熒光光譜,即DF0隨不同激發光源波長的變化。這兩種方法分別用于測量活體藻類的生物量及組成。
? ? ? ??延遲熒光由電子回流導致的電荷重組產生,因此,只有具有光合活性的細胞才能產程延遲熒光。這種技術與瞬時熒光技術相比,具有明顯的優勢,它不會受到非活性物質及腐殖質的干擾。這對淺水湖或河流能起到決定性的作用,特別是那些經常發生再懸浮和洪浪,從而將一定量的退化藻類或沒有光合功能的藻類帶入水體的區域。延遲熒光技術逐漸成為當前藻類研究的熱點技術。

三、系統功能
???測量活體藻類濃度,排除非活性物質及腐殖質對監測過程的干擾;
???鑒別藻類種類:采用連續激發光源,標準配置可識別藍藻、綠藻
? ?(包括綠藻、裸藻等)、硅藻(包括硅藻、金藻、黃藻等)和隱藻
? ? ?類 4種藻類,增強版還可識別紅藻(常見于海水中);

???野外自動測量光合速率動態變化,進行藻類初級生產力的研究;
???連續監測藻類從產生到消亡的過程;
???HAB 識別

四、組成
主機、自動采樣單元、自動清洗單元、其他附件等

五、系統特點
???延遲熒光技術,排除了非活性物質及腐殖質的干擾,僅測量活體浮游
? ? 植物;

???系統設計滿足在線測量的要求;
???觸摸屏,方便操作
???數據下載方便,USB或網絡遠程傳輸(可選RS- 232);
???可實現系統的遠程控制、遠程數據校正及遠程傳輸;
???系統高度集成,體積??;

六、主要技術指標
???測量原理:延遲熒光技術,僅測量活體藻類
???測量參數:活體浮游植物生物量、組成、光合特性;
???可選測量參數:增強型植物群落識別、光-光合關系曲線;
???藻類分組特征光譜:6組
???通訊接口:USB或網絡遠程傳輸(可選RS-232),對Windows操作系統和蘋果Mac系統都兼容;
???分辨率:藍藻、綠藻(包括綠藻、裸藻等)、硅藻(包括硅藻、金藻、黃藻等)和隱藻類 4種藻類,增強版還可識別
? ? 紅藻,精度±5%;

???測量方式:可野外自動在線測量或便攜測量;
???用戶界面:觸摸屏,顯示所有運行參數;
???采樣:12VDC 采樣泵;
???工作模式:自動/手動;
???采樣頻率:6-10次/小時;
???檢出限:1-5ug CHl-a?l-1;
???電壓:110-230 V AC;
???功率:100 W;
???尺寸:300 x 400 x 500 mm;???其他:可選GPS定位
七、系統應用
匈牙利巴拉頓湖在線監測——高度動態變化的環境中研究浮游植物群落的穩定性
? ? ? ? 2003-2004年對巴拉頓湖區的水生態因子,如水溫、總輻射、光線垂直衰減、內部P負荷等進行監測,并以天為單位,對4種顏色的光合敏感藻類的時序數據進行監測,利用所得數據分析浮游植物的季節變化模式,模擬各種水華的發生過程。實驗結果表明,以上所測數據可以足夠地模擬各種水華的形成和衰敗。

應用溶解氧的變化來驗證DF
? ? ? ??應用Trios在線水質分析儀監測湖水中溶解氧的變化,來驗證DF延遲熒光,結果表明,盡管溶解氧的定量有不確定性,延遲熒光與溶解氧的相關性很大。

鄱陽湖、長江水體生態環境監測
? ? ? ??鄱陽湖水文局、長江水資源保護科學研究所等科研機構應用DF活體浮游植物在線監測儀,監測鄱陽湖和長江水體生態環境的變化情況。

八、產地?? 歐洲

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參考文獻

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Honti M., Istvánovics V. and Osztoics A. (2005) Measuring and modelling in situ dynamic photosynthesis of various phytoplankton groups. Verh. Internat. Verein. Limnol. 29: 194-196.

Honti M., Istvánovics V. and Osztoics A. (2007) Stability and change of phytoplankton communities in a highly dynamic environment ? the case of large, shallow Lake Balaton (Hungary). Hydrobiologia 581: 225-240.

Honti M., Istvánovics V. and Kozma Zs. (2008) Assessing phytoplankton growth in River Tisza (Hungary). Verh. Internat. Verein. Limnol. 30 (1):87-89.

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劉愛玲,李梅,熊麗黎?;铙w浮游植物在線監測結果與葉綠素a的關系研究。江西水利科技,2013,39(1)11~16
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