DF活体浮游植物在线监测系统

简要描述：系统主要用于活体浮游植物的在线监测，测量活体浮游植物的生物量，并对其进行分类。可广泛用于水华的长期在线监测，浮游植物初级生产力及其他生理特性的研究。

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更新时间：2024-01-12
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详细介绍

    DF活体浮游植物在线监测系统

    一、用途

    系统主要用于活体浮游植物的在线监测，测量活体浮游植物的生物量，并对其进行分类。可广泛用于水华的长期在线监测，浮游植物初级生产力及其他生理特性的研究。系统最大特点是可以排除非活性物质及腐殖质对监测过程的干扰；同时系统采用连续激发光源，得到连续激发光谱，藻类识别更加准确。

二、原理

    延迟荧光技术，只测量光合活性藻类，排除死亡藻类和腐殖质等的干扰，更精确的监测藻类的生长状态。

    理论背景

    在植物的光合过程中，被植物吸收的部分光会以荧光的形式释放出来，在光被PSII利用之前就释放的称为瞬时荧光；因电荷复合激发叶绿素分子前，会发生随时间变化的还原反应，这将导致光的延迟释放，被称为延迟荧光(DF)。延迟荧光光谱揭示了PSI叶绿素P700对PSII的电子传递效率。延迟荧光光谱技术主要用于延迟荧光两个方面的测量：延迟荧光动力学特征，即延迟荧光的消亡过程；延迟荧光光谱，即DF0随不同激发光源波长的变化。这两种方法分别用于测量活体藻类的生物量及组成。

    延迟荧光由电子回流导致的电荷重组产生，因此，只有具有光合活性的细胞才能产程延迟荧光。这种技术与瞬时荧光技术相比，具有明显的优势，它不会受到非活性物质及腐殖质的干扰。这对浅水湖或河流能起到决定性的作用，特别是那些经常发生再悬浮和洪浪，从而将一定量的退化藻类或没有光合功能的藻类带入水体的区域。延迟荧光技术逐渐成为当前藻类研究的热点技术。

    三、系统功能

    ※测量活体藻类浓度，排除非活性物质及腐殖质对监测过程的干扰；

    ※鉴别藻类种类：采用连续激发光源，标准配置可识别蓝藻、绿藻（包括绿藻、裸藻等）、硅藻（包括硅藻、金藻、黄藻等）和隐藻类4种藻类，增强版还可识别红藻（常见于海水中）；

    ※野外自动测量光合速率动态变化，进行藻类初级生产力的研究；

    ※连续监测藻类从产生到消亡的过程；

    ※HAB识别

    四、组成

    主机、自动采样单元、自动清洗单元、其他附件等

    五、系统特点

    ※延迟荧光技术，排除了非活性物质及腐殖质的干扰，仅测量活体浮游植物；

    ※系统设计满足在线测量的要求；

    ※触摸屏，方便操作

    ※数据下载方便，USB或网络远程传输（可选RS-232）；

    ※可实现系统的远程控制、远程数据校正及远程传输；

    ※系统高度集成，体积小；

    六、主要技术指标

    ※测量原理：延迟荧光技术，仅测量活体藻类

    ※测量参数：活体浮游植物生物量、组成、光合特性；

    ※可选测量参数：增强型植物群落识别、光-光合关系曲线；

    ※藻类分组特征光谱：6组

    ※通讯接口：USB或网络远程传输（可选RS-232），对Windows操作系统和苹果Mac系统都兼容；

    ※分辨率：蓝藻、绿藻（包括绿藻、裸藻等）、硅藻（包括硅藻、金藻、黄藻等）和隐藻类4种藻类，增强版还可识别红藻，精度±5%；

    ※测量方式：可野外自动在线测量或便携测量；

    ※用户界面：触摸屏，显示所有运行参数；

    ※采样：12VDC采样泵；

    ※工作模式：自动/手动；

    ※采样频率：6-10次/小时；

    ※检出限：1-5ugCHl-a•l-1；

    ※电压：110-230VAC；

    ※功率：100W；

    ※尺寸：300x400x500mm；

    ※其他：可选GPS定位

七、系统应用

    匈牙利巴拉顿湖在线监测——高度动态变化的环境中研究浮游植物群落的稳定性

    2003-2004年对巴拉顿湖区的水生态因子，如水温、总辐射、光线垂直衰减、内部P负荷等进行监测，并以天为单位，对4种颜色的光合敏感藻类的时序数据进行监测，利用所得数据分析浮游植物的季节变化模式，模拟各种水华的发生过程。实验结果表明，以上所测数据可以足够地模拟各种水华的形成和衰败。

    应用溶解氧的变化来验证DF

    应用Trios在线水质分析仪监测湖水中溶解氧的变化，来验证DF延迟荧光，结果表明，尽管溶解氧的定量有不确定性，延迟荧光与溶解氧的相关性很大。

    鄱阳湖、长江水体生态环境监测

    鄱阳湖水文局、长江水资源保护科学研究所等科研机构应用DF活体浮游植物在线监测仪，监测鄱阳湖和长江水体生态环境的变化情况。

    八、产地匈牙利

    参考文献

    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.刘爱玲，李梅，熊丽黎。活体浮游植物在线监测结果与叶绿素a的关系研究。江西水利科技，2013,39（1）11~16

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