水色遥感
水色遥感
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叶绿素是植物光合作用的重要光合色素，常见的有叶绿素a、b、c、d四种类型，其中叶绿素a是一种能将光合作用的光能传递给化学反应系统的唯一色素，叶绿素b、c、d等吸收的光能均是通过叶绿素a传递给化学反应系统的。
通过测定叶绿素a，可掌握水体的初级生产力，了解河流、湖泊和海洋中浮游植物的现存量。试验表明，当叶绿素a质量浓度升至10 mg/m3以上并有迅速增加的趋势时，就可以预测水体即将发生富营养化。因此，可将叶绿素a含量作为评价水体富营养化并预测其发展趋势的指标之一。
叶绿素a的测定方法有高效液相色谱法、分光光度法和荧光光谱法。高效液相色谱法精确度高，但操作步骤烦琐。目前最常用的是分光光度法和荧光光谱法。
分光光度法是常规的分析法，仪器设备简单，灵敏度高，但是操作繁琐，分析耗时长。此方法还需要对样品进行复杂的前处理过程，很难满足水体藻类实时监测要求。
现场叶绿素a检测方法建议使用荧光法，荧光法测定叶绿素a应用广泛,该方法测定快速、操作简单,无须任何试剂。
方法原理：当丙酮提取液用436 nm的紫外线照射时，叶绿素a可发射670 nm的荧光，在一定浓度范围内，发射荧光的强度与其浓度成正比，因此，可通过测定样品丙酮提取液在436 nm紫外线照射时产生的荧光强度，定量测定叶绿素a的含量。
具体来看，各类方法的特点如下：
实验室显微镜法需要人工采样，分析周期长，需要配备专业人员，操作过程繁琐等。
分光光度法是常规的分析法，仪器设备简单，灵敏度高，但是操作繁琐，分析耗时长。
HPLC适用于色素粗提物中的叶绿素单体及其衍生物和其他色素的分离测定，仪器昂贵，分析耗时长，专业化强。
活体荧光光谱法无需采样、测量周期快、样品无需预处理、实时高效简便，灵敏度高、免试剂，无污染，易于实现原位测量。活体荧光光谱法更适应生态环境监测预警需求，被广泛应用于浮游植物光合色素和群落分布测量，是国际公认成熟的藻类荧光分析技术。
不同藻类色素对应于五个主要的光谱 。这些色素与“叶绿素a”共同传递被捕获的光能。每一类藻都有一个特定激发波长的特征荧光指纹谱图。这被称为“藻类指纹图谱”，使荧光计能够识别样品中的不同藻类。
活体荧光光谱法测量叶绿素a浓度的原理是基于活体藻类叶绿素a的强荧光光谱特性。同一种藻，受到同强度不同波长的光照时， 发出的荧光强度不同。不同的藻所含色素不同，不同的色素对于光的吸收也不同。不同的藻受到同强度相同波长的光照时，发出的荧光强度不同。此外，水体的温度、浊度对活体藻类叶绿素a的荧光强度也有显著影响。
宝怡环境科技提供的bbe藻类分析仪利用荧光指纹图谱原理能够精准获取水体中叶绿素a浓度，并有效减除水温、浊度的影响，实现实时监测，被成功应用于千岛湖水质水华监测系统中，为千岛湖的水质安全保驾护航。
禹山自清洁叶绿素数字传感器采用禹山领先的光学技术，带有自动清洁刷，一体化设计，具有高效率的电源管理、坚固的结构、稳定的传感器性能，免于维护和频繁校准，可长期在线使用。可用于河流、湖泊、池塘、海洋调查、养殖业、饮用水源、藻类和浮游植物状况的研究、调查和监测（来源）。
杭州：数字化手段推动生态环境治理现代化（来源）
藻类剖面浮标站，为千岛湖水质水华预测预警系统提供数据支撑（来源）
对叶绿素A浓度的影响因素分析
植物的叶绿素A浓度的含量以及环境的因素都是受到季节的变化影响的，其中水文的条件和营养素都是由季节所决定的。季节的不同出现的差异还是比较大的，主要是由于调整水分已经严重的改变了其中的规律以及其中的养分含量。叶绿素A浓度和生物以及植物之间存在的关系是呈正比的，这种相关性的季节变化会随着植物以及季节的变化发生转变的，这些问题必须引起我们高度的重视与关注。
在水质监测和富营养化评估中，植物养分速测仪直接测定浮游植物生物量不仅工作量大，而且操作烦琐，从而限制了常规使用.水体中叶绿素a的浓度可以指示浮游植物的生物量，相比细胞计数和生物量的计算更加简单，应用也更加普遍. 水体中叶绿素a浓度直接与浮游植物生物量相对应，即浮游植物生物量越高，叶绿素a浓度就越高. 叶绿素a浓度与浮游植物生物量有较好的相关性，但由于浮游植物细胞内的叶绿素a含量存在种类之间的差别，当水体中浮游植物群落结构不同时，叶绿素a浓度与浮游植物生物量的相关性就存在差异，因此，不同水体中叶绿素a浓度对浮游植物生物量的指示作用也就不同.
叶绿素仪影响浮游植物群落和藻类细胞内叶绿素a含量的因素是多方面的，其中营养盐、光照、降水和水动力学被认为是关键的影响因素. 在富营养化评价计算中，现有的方法是以叶绿素a浓度的等级划分为基础并考虑了营养盐浓度和水体透明度等因子的影响，因此分析水体中影响叶绿素a浓度的主要因子，不仅可以了解水体中浮游植物对环境因子的响应，也可以提供水体状况评价的基础。
MODIS Chlorophyll-a Concentration
MODIS数据系列(一)|MODIS数据的下载（基于python）
基于不同运行模式的官厅水库水质过程模拟_孙先忍.pdf
官厅水库夏季叶绿素a浓度短时分布特征_张竞予.pdf