1.在线监测叶绿素的目的和意义

一般来说，收集的水样中叶绿素的含量被用作悬浮浮游植物浓度的衡量标准。目前，全球的湖泊、河流、水库以及沿海和海洋水域都进行叶绿素测定。海洋和沿海研究调查浮游植物在海洋系统中的分布。这些研究有助于追踪和预测致命的藻类暴发。水体的营养物质富集导致有机物生产增加，从而引起溶解氧水平下降，造成海洋生物死亡。此外，海洋剖面研究可以追踪和记录叶绿素读数，这些读数可能沿水柱垂直变化。河流和溪流由于植物养分浓度高而过度生长的浮游植物也会被监测。过度生长可能导致河流或溪流的富营养化，并引发致命的鱼类死亡。出于类似原因，湖泊、池塘和水库的监测，包括湖泊剖面研究，也会观察藻类种群的过度分布和生长。在池塘管理中，藻类控制是一个主要问题，尤其是在较小的水体中，过度生长的藻类可能迅速成为问题。测定叶绿素浓度也是筛查/监测可能影响饮用水源水味和气味的滋扰藻类暴发的步骤。这些藻类暴发可能实际上产生对鱼类、野生动物、家畜和人类有毒的环境。用于饮用水的水体也会监测浮游植物浓度，以便及早发现藻类暴发，从而最小化过滤系统堵塞的风险。

2.AL4110荧光叶绿素传感器的检测原理

  荧光分析法是今年来迅速发展的一项检测技术，其原因之一是荧光分析法具有很高的灵敏度和选择性。在灵敏度方面，荧光分析法的灵敏度一般是比色法或分光光度法的2-3个数量级。在荧光选择性方面，由于不同的物质在激发波长和发射波长方面可能有所差异，因而通过选择适当的激发波长和荧光测定波长，便可能达到选择性测定的目的。基于荧光分析法，可以对各类无机化合物、有机化合物进行定性和定量分析。

  叶绿素的一个关键特性是它会荧光。当受到特定波长的光照射时，它会发出波长更长（或能量更低）的光。叶绿素的荧光能力是所有能够原位测量分析物的商业荧光计的基础。这类荧光计已经使用了一段时间。这些仪器通过将适当波长的光束照射到样品中，使叶绿素产生荧光，然后测量由荧光过程产生的较高波长的光来工作。大多数叶绿素系统使用发光二极管（LED）作为照射光源，其峰值波长约为470纳米。符合此规格的LED会在可见光谱的蓝光区域产生辐射。在这种蓝光照射下，存在于整个细胞中的叶绿素会在光谱的650-700 nm区域发出光。为了量化荧光，系统检测器通常是一个高灵敏度的光二极管，并配有光学滤光片以限制检测的光。叶绿素的荧光发射光谱如图所示。

   AL4110荧光叶绿素传感器采用采用通行的470nm高亮度LED作为激发光，荧光接收光泽采用650nm±10nm窄带滤光片进行接收。同时由于荧光强度及其微弱，为了提高检测下限，传感器采用数字取样积分器来实现信噪比的优化。

   荧光强度与叶绿素浓度和入射光强的关系为

当荧光物质浓度很低，用幂级数展开，忽略二次项可得

  其中--F为荧光强度；--K为荧光仪器常数；-- I0为激发光强度； 为物质的摩尔吸收系数；--C为叶绿素a浓度；--为荧光效率，--l为样品的光程；

3.AL4110荧光叶绿素传感器的性能和优点

•样品无需处理和萃取，无需试剂、无污染

•  窄带滤光片过滤接收光路，消除杂散光影响

•  光纤式传感器，产品体积紧凑，易于集成

•   电刷定期自动清洁光学窗口，清除水中杂质附着和窗口结垢

•   内置故障自诊断功能，保证数据准确

•   出厂预校准，可随时恢复出厂校准参数

•   半导体LED和光电探测器，使用寿命超过10年

•    3KV耐压隔离电源供电，抗干扰能力强

4、AL4110荧光叶绿素传感器的校准

仪器出厂前已进行过零点校准、标液校准操作，通常情况下无需再校准。

然后由于现场的浊度、pH等环境条件发生变化，用户需要自行校准

1）标准液的配置

使用叶绿素a标准液进行稀释，在稀释过程中全程需遵守避光、精准移取的核心原则。本次标液配制使用10μg/L进行稀释，稀释溶剂为丙酮9+1溶液。在通风橱内，使用移液管吸取0.16mL外购标液加入200mL棕色容量瓶中，后使用丙酮9+1溶液定容至刻度线，混匀，倒入试剂瓶中备用。其他浓度均可按比例进行稀释获取。由于丙酮具有刺激性气味和挥发性的特点，配制好的试剂需要密闭低温（4℃）保存，有效期为2周。

2）校准的操作校准的注意事项

校正前，需要准备一个口径至少大于60mm、深度大于100mm的黑色容器。校正时需避光校准，校准前校准液需充分搅拌后静置1-3min再使用仪器探头需固定在容器中心位置，距离容器底部5-10cm，确保校正过程，溶液中无气泡。每完成一点校正，需要用蒸馏水完全冲洗仪器多次，光学窗口部位需用柔软的纸巾或布轻轻擦拭校准液配好后，应该尽快校正。

3）校准操作

校准顺序为：零点校准→标液1校准→标液2校准。以量程0-400μg/L进行二点校准为例。

零点校准步骤如下：

1)   准备纯净水，倒入容器中，将仪器探头固定在容器中心位置，距离容器底部5-10cm。

2)   打开仪器校准界面→点击“零点校准”，仪器即开始进行零点校准操作，同时对本次零点校准进行保存。通过观察系统日志，查看零点校准是否完成。

标液校准步骤如下：

3)   配置二种浓度叶绿素a标准溶液，分别为叶绿素a=80μg/L（标液1）、叶绿素a=240μg/L（标液2）的标准液。

4)   打开仪器校准界面→校准方式选择“二点校正”→校准因子选择“叶绿素a”。

5)   标液1校准：容器中倒入标液1，将仪器浸没在标准液中，在上位机中，标液1浓度输入80→点击标液1校准按钮→观察“标液1电压值”，等待测量值稳定→点击“保存校准”按钮，即完成了标液1校准。

6)   将仪器从容器中拔出，仔细冲洗仪器多次，并擦干仪器。

7)   标液2校准：容器中倒入标液2，将仪器浸没在标准液中，在上位机中，标液2浓度输入240→点击标液2校准按钮→观察“标液2电压值”，等待测量值稳定→点击“保存校准”按钮，即完成了标液2校准。

8)   将仪器从容器中拔出，仔细冲洗仪器多次，并擦干仪器。

9)   校准结果查看：“一键读取”校准值、校准系数，检查校准值和校准系数是否已经更新，并查看校准值大小。