AOM廣譜藻類熒光在線監測系統(Algal Online Monitor)為超高靈敏度藻類在線測量監測儀器。本儀器具有超高靈敏度,可監測葉綠素濃度極低的水體(最低檢測限30ng/L);而且具有廣譜生物檢測功能,可以對藍藻、綠藻、硅藻及褐藻等進行測量。測量的葉綠素熒光參數包括Ft、QY及OJIP曲線等。測量OJIP曲線可以得到F40μs-F1s的葉綠素熒光曲線面積(Fix Area),這一參數進行校準后可以反映水體中藻類濃度的真實值。本儀器可廣泛應用于飲用水在線監測及河流、湖泊、海洋藻類測量監測和研究。
易科泰公司工程師為遼寧省海洋水產科學研究所在渤海調試安裝了一套AOM廣譜藻類熒光在線監測系統。這套系統首先安裝在大連凌水灣的一條船上。測試運轉一段時間后,近日我公司工程師又協助其將系統安裝到沿海的實驗站中。實驗站內通過海水泵提供循環未處理的鮮活海水?,F在儀器已經開始正常運轉,并且通過GPRS遠程無線傳輸了第一批監測數據。之后的數據也都可以實時進行無線查看與下載。
大連凌水灣安裝在船艙的AOM
太陽能供電系統海水抽水泵與出水管
在實驗站內運轉的AOM
藻類的光合色素有葉綠素、藻紅素、藻藍素和別藻藍素等。其中葉綠素a在455nm藍光區存在吸收峰,而藻紅素吸收峰為565-570nm,藻藍素吸收峰為610-620nm,別藻藍素吸收峰則在630nm。因此AOM配備了455nm藍光和590nm黃褐光兩個波長的測量光源,從而盡量涵蓋各種藻類光合色素的測量需求。在監測過程中,AOM會自動順序進行455nm和590nm的測量,實現對藍藻、綠藻、硅藻及褐藻等多種藻類進行同步測量的效果(圖1)。
圖1. OJIP455(左)和OJIP590(右)
通過Fv/Fm的監測曲線圖(圖2)可以看出,Fv/Fm的值基本在0.3-0.5之間波動,沒有明顯的規律。只是在25日后平均數值略有升高,基本保持在0.4以上。同時,由于測量的藻類樣品是從實驗室水池中抽取了,也消除了室外光照周期變化可能造成的影響。由于Fv/Fm可以直接反應藻類的受脅迫程度,因此可以認為在測試期間,測試海域藻類沒有受到嚴重的持續脅迫。
圖2. Fv/Fm監測曲線圖
根據OJIP曲線計算的Fix Area(固定面積)可以直接反應藻類密度。從Fix Area監測曲線圖中發現,24日晚至25日上午達到最低點,之后又有所上升(圖3)。這與當地氣溫變化走勢十分吻合。在24日,大連平均氣溫也達到了最低點(最低氣溫應該出現在25日黎明前)。之后一直到28日,氣溫都在逐漸回升。通過圖三可以發現這段時間的測試海域藻類密度變化與氣溫波動有一定的關系,同時日照、風向、洋流等氣象因素也會對藻類密度造成一定的影響。
圖3. Fix Area監測曲線圖
但是對藻類密度影響更大的是水體的水質。在使用AOM進行藻類監測時,尤其是進行水華、赤潮等由水體富營養化造成的藻類爆發監測,對水質特別是營養鹽的同步監測就尤為重要。如果想構建全面的藻類監測模型,還需要對水質、氣象等條件進行統一監測和綜合分析,可以配備iMetos氣象站(儀器鏈接)和WIZ原位營養鹽監測系統(儀器鏈接)實現同步的數據監測和遠程無線傳輸。