DF活體浮游植物在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

簡(jiǎn)要描述：系統(tǒng)主要用于活體浮游植物的在線監(jiān)測(cè)，測(cè)量活體浮游植物的生物量，并對(duì)其進(jìn)行分類。可廣泛用于水華的長(zhǎng)期在線監(jiān)測(cè)，浮游植物初級(jí)生產(chǎn)力及其他生理特性的研究。

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更新時(shí)間：2025-05-16
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    DF活體浮游植物在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

    一、用途

    系統(tǒng)主要用于活體浮游植物的在線監(jiān)測(cè)，測(cè)量活體浮游植物的生物量，并對(duì)其進(jìn)行分類。可廣泛用于水華的長(zhǎng)期在線監(jiān)測(cè)，浮游植物初級(jí)生產(chǎn)力及其他生理特性的研究。系統(tǒng)最大特點(diǎn)是可以排除非活性物質(zhì)及腐殖質(zhì)對(duì)監(jiān)測(cè)過(guò)程的干擾；同時(shí)系統(tǒng)采用連續(xù)激發(fā)光源，得到連續(xù)激發(fā)光譜，藻類識(shí)別更加準(zhǔn)確。

二、原理

    延遲熒光技術(shù)，只測(cè)量光合活性藻類，排除死亡藻類和腐殖質(zhì)等的干擾，更精確的監(jiān)測(cè)藻類的生長(zhǎng)狀態(tài)。

    理論背景

    在植物的光合過(guò)程中，被植物吸收的部分光會(huì)以熒光的形式釋放出來(lái)，在光被PSII利用之前就釋放的稱為瞬時(shí)熒光；因電荷復(fù)合激發(fā)葉綠素分子前，會(huì)發(fā)生隨時(shí)間變化的還原反應(yīng)，這將導(dǎo)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(duì)PSII的電子傳遞效率。延遲熒光光譜技術(shù)主要用于延遲熒光兩個(gè)方面的測(cè)量：延遲熒光動(dòng)力學(xué)特征，即延遲熒光的消亡過(guò)程；延遲熒光光譜，即DF0隨不同激發(fā)光源波長(zhǎng)的變化。這兩種方法分別用于測(cè)量活體藻類的生物量及組成。

    延遲熒光由電子回流導(dǎo)致的電荷重組產(chǎn)生，因此，只有具有光合活性的細(xì)胞才能產(chǎn)程延遲熒光。這種技術(shù)與瞬時(shí)熒光技術(shù)相比，具有明顯的優(yōu)勢(shì)，它不會(huì)受到非活性物質(zhì)及腐殖質(zhì)的干擾。這對(duì)淺水湖或河流能起到?jīng)Q定性的作用，特別是那些經(jīng)常發(fā)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(qū)域。延遲熒光技術(shù)逐漸成為當(dāng)前藻類研究的熱點(diǎn)技術(shù)。

    三、系統(tǒng)功能

    ※測(cè)量活體藻類濃度，排除非活性物質(zhì)及腐殖質(zhì)對(duì)監(jiān)測(cè)過(guò)程的干擾；

    ※鑒別藻類種類：采用連續(xù)激發(fā)光源，標(biāo)準(zhǔn)配置可識(shí)別藍(lán)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(qiáng)版還可識(shí)別紅藻（常見于海水中）；

    ※野外自動(dòng)測(cè)量光合速率動(dòng)態(tài)變化，進(jìn)行藻類初級(jí)生產(chǎn)力的研究；

    ※連續(xù)監(jiān)測(cè)藻類從產(chǎn)生到消亡的過(guò)程；

    ※HAB識(shí)別

    四、組成

    主機(jī)、自動(dòng)采樣單元、自動(dòng)清洗單元、其他附件等

    五、系統(tǒng)特點(diǎn)

    ※延遲熒光技術(shù)，排除了非活性物質(zhì)及腐殖質(zhì)的干擾，僅測(cè)量活體浮游植物；

    ※系統(tǒng)設(shè)計(jì)滿足在線測(cè)量的要求；

    ※觸摸屏，方便操作

    ※數(shù)據(jù)下載方便，USB或網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程傳輸（可選RS-232）；

    ※可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)校正及遠(yuǎn)程傳輸；

    ※系統(tǒng)高度集成，體積小；

    六、主要技術(shù)指標(biāo)

    ※測(cè)量原理：延遲熒光技術(shù)，僅測(cè)量活體藻類

    ※測(cè)量參數(shù)：活體浮游植物生物量、組成、光合特性；

    ※可選測(cè)量參數(shù)：增強(qiáng)型植物群落識(shí)別、光-光合關(guān)系曲線；

    ※藻類分組特征光譜：6組

    ※通訊接口：USB或網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程傳輸（可選RS-232），對(duì)Windows操作系統(tǒng)和蘋果Mac系統(tǒng)都兼容；

    ※分辨率：藍(lán)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(qiáng)版還可識(shí)別紅藻，精度±5%；

    ※測(cè)量方式：可野外自動(dòng)在線測(cè)量或便攜測(cè)量；

    ※用戶界面：觸摸屏，顯示所有運(yùn)行參數(shù)；

    ※采樣：12VDC采樣泵；

    ※工作模式：自動(dòng)/手動(dòng)；

    ※采樣頻率：6-10次/小時(shí)；

    ※檢出限：1-5ugCHl-a•l-1；

    ※電壓：110-230VAC；

    ※功率：100W；

    ※尺寸：300x400x500mm；

    ※其他：可選GPS定位

七、系統(tǒng)應(yīng)用

    匈牙利巴拉頓湖在線監(jiān)測(cè)——高度動(dòng)態(tài)變化的環(huán)境中研究浮游植物群落的穩(wěn)定性

    2003-2004年對(duì)巴拉頓湖區(qū)的水生態(tài)因子，如水溫、總輻射、光線垂直衰減、內(nèi)部P負(fù)荷等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并以天為單位，對(duì)4種顏色的光合敏感藻類的時(shí)序數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，利用所得數(shù)據(jù)分析浮游植物的季節(jié)變化模式，模擬各種水華的發(fā)生過(guò)程。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，以上所測(cè)數(shù)據(jù)可以足夠地模擬各種水華的形成和衰敗。

    應(yīng)用溶解氧的變化來(lái)驗(yàn)證DF

    應(yīng)用Trios在線水質(zhì)分析儀監(jiān)測(cè)湖水中溶解氧的變化，來(lái)驗(yàn)證DF延遲熒光，結(jié)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(guān)性很大。

    鄱陽(yáng)湖、長(zhǎng)江水體生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)

    鄱陽(yáng)湖水文局、長(zhǎng)江水資源保護(hù)科學(xué)研究所等科研機(jī)構(gòu)應(yīng)用DF活體浮游植物在線監(jiān)測(cè)儀，監(jiān)測(cè)鄱陽(yáng)湖和長(zhǎng)江水體生態(tài)環(huán)境的變化情況。

    八、產(chǎn)地匈牙利

    參考文獻(xiàn)

    1.IstvánovicsV.,HontiM.,OsztoicsA.,H.M.Shafik,PadisákJ.,Y.YacobiandW.Eckert(2005)On-linedelayedfluorescenceexcitationspectroscopy,asatoolforcontinuousmonitoringofphytoplanktondynamicsanditsapplicationinshallowLakeBalaton(Hungary).FreshwaterBiology50:1950-1970.

    2.HontiM.,IstvánovicsV.andOsztoicsA.(2005)Measuringandmodellinginsitudynamicphotosynthesisofvariousphytoplanktongroups.Verh.Internat.Verein.Limnol.29:194-196.

    3.HontiM.,IstvánovicsV.andOsztoicsA.(2007)Stabilityandchangeofphytoplanktoncommunitiesinahighlydynamicenvironment?thecaseoflarge,shallowLakeBalaton(Hungary).Hydrobiologia581:225-240.

    4.HontiM.,IstvánovicsV.andKozmaZs.(2008)AssessingphytoplanktongrowthinRiverTisza(Hungary).Verh.Internat.Verein.Limnol.30(1):87-89.

    5.IstvánovicsV.andHontiM.(2008)LongitudinalvariabilityinphytoplanktonandbasicenvironmentaldriversalongTiszaRiver,Hungary.Verh.Internat.Verein.Limnol.30(1):105-1

    6.劉愛玲，李梅，熊麗黎。活體浮游植物在線監(jiān)測(cè)結(jié)果與葉綠素a的關(guān)系研究。江西水利科技，2013,39（1）11~16

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