[發明專利]海水中葉綠素含量對于水下光傳播特性影響的探測方法

在審

• 申請號: 201811430223.6
• 申請日: 2018-11-28
• 公開（公告）號: CN109238993A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 章熙琴;袁瑾;李志農;袁大鵬
• 申請（專利權）人: 南昌航空大學
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31;G01N1/38
• 代理公司: 南昌市平凡知識產權代理事務所 36122
• 代理人: 許艷

本發明公開了一種海水中葉綠素含量對于水下光傳播特性影響的探測方法，經制備樣品、光譜檢測、光譜分析，分別對比所述純海水樣品與所述海水被測樣品的吸收譜及透射譜的標準吸收峰和透射峰的強度；取光譜分析的平均值，計算出葉綠素含量對光譜的吸收率和透射率。本發明采用了紫外可見近紅外分光光度計的方法，分別測出樣品的吸收譜和透射譜，分析無葉綠素海水樣品溶液和加入葉綠素海水樣品溶液的光譜特性，從而得出海水中葉綠素含量對于水下光傳播特性的影響。準確度高，效果明顯，能精確地計算出葉綠素含量對光譜的吸收率和透射率，可以探測海水中葉綠素含量對于水下光傳播特性影響。

技術領域

本發明涉及光譜探測技術，特別涉及一種海水中葉綠素含量對于水下光傳播特性影響的探測方法。

背景技術

目前，海水污染問題比較嚴重，海洋污染造成的海水渾濁嚴重影響海洋植物(浮游植物和海藻)的光合作用，從而影響海域的生產力。由于海水中含有大量浮游植物，它們是光能利用的主要產物。其中含有的葉綠素能夠將光能轉化為生物能，這是影響海水中光的吸收特性的一個重要條件，所以，葉綠素的含量對水下光傳播具有很大的影響。由于葉綠素能夠影響光的散射，已有人用實驗證明了所有影響浮游植物光合作用強度和葉綠素濃度的因子都會影響海洋初級生產力，所以，一種探究海水中葉綠素含量對于水下光傳播特性影響的方法是很有研究價值。

目前，影響光在海水中傳輸的影響因素很多，海水溫度、鹽度、壓強、湍流等，但是對于海水中浮游植物的含量對光傳輸的影響，特別是模擬海水中葉綠素的含量對于光傳輸的影響確鮮有研究。有效地模擬真實海水環境下葉綠素含量對200-1200nm范圍光譜的吸收和散射狀況，對海水中光傳輸，光通信有著深遠意義的影響。

發明內容

本發明的目的在于提供一種探究海水中葉綠素含量對于水下光傳播特性影響的方法，通過光譜探測方法，分析海水中不同深度葉綠素含量對光傳播特性的影響。

本發明的目的采用以下技術方案來實現。海水中葉綠素含量對于水下光傳播特性影響的探測方法，其步驟如下：

1)制備樣品：取純海水樣品在比色皿中，按照海水深度分別配置不同濃度葉綠素的海水被測樣品；

2)光譜檢測：采用紫外可見近紅外分光光度計對所述海水被測樣品進行光譜檢測；

3)光譜分析：分別對比所述純海水樣品與所述海水被測樣品的標準吸收峰和透射峰的強度，如果相同，則海水中的葉綠素成分對水下光傳播特性無影響；如果不同，則海水中的葉綠素成分對水下光傳播特性有影響；

4)取步驟3)光譜分析的平均值，計算出葉綠素含量對光譜的吸收率和透射率。

進一步，所述純海水樣品的鹽度為3～4％；

進一步，所述海水被測樣品的葉綠素含量配置分別為：海水表面為3.7mg/m³；10米深海水為6.72mg/m³；15米深海水為5.5mg/m³；20米深海水為3mg/m³；

進一步，所述光譜探測的間隙為7～9nm；

進一步，所述光譜探測波長的范圍為200nm-1400nm。

本發明采用了分光光度計的方法，配置待測無葉綠素的海水標準樣品溶液和加入不同濃度葉綠素的海水樣品標準溶液，分別測出樣品的吸收譜和透射譜，分析無葉綠素海水樣品溶液和加入葉綠素海水樣品溶液的光譜特性，從而得出海水中葉綠素含量對于水下光傳播特性的影響。在測試時需要重復多次以取平均值的方法減小誤差，研究了葉綠素含量對200nm-1400nm光譜的光的散射與吸收，實驗光譜范圍廣，準確度高，效果明顯，能精確地計算出葉綠素含量對光譜的吸收率和透射率，可以探測海水中葉綠素含量對于水下光傳播特性影響。

附圖說明

圖1是本發明的探測裝置示意圖；