各类水质监测、气象监测等相关的仪器

您知道您一年收集了多少个数据点吗?如果您以 15 分钟的间隔连续监测“五大”(温度、电导率、pH 值、溶解氧和浊度),则每年需要 175,200 个数据点。这些数据点中的每一个都讲述了您水体的部分故事。
这个故事可能是关于森林火灾、雨水径流、气候变化、工业污染引起的变化,但如果没有对因果关系的完整解释,这个故事是不完整的。为此,我们需要更多的传感器和更多的数据。
例如,很容易说高浊度会导致沉积物负荷增加,从而导致金属和细菌污染。但是,当负载向下游进入湖泊时呢?在这一点上,营养物质和金属被藻类和其他生物消耗,这会导致氧气、pH值、温度、藻类生长发生剧烈变化。或者当原油在港口泄漏时会发生什么?或者洪水摧毁了农业区的表土层呢?这样的例子不胜枚举。为了了解整个故事——从发生的事情到变化的内容,您可能需要扩大监控范围,以包括五大巨头以外的内容。因此,In-Situ 推出了 Aqua TROLL 700 和 800 多参数探空仪,以在低维护、经济高效的七端口平台中提供更多参数的更多数据点。使用 700 和 800,您可以轻松添加所需的传感器来填补缺失的细节。
下面讨论的原位传感器都被称为荧光传感器。寻找散射或吸光度的常规传感器会发射波长的光,然后在相同波长穿过路径后检测其强度,而这些光学传感器发射一种波长的光并检测另一种波长的光。那么荧光传感器究竟是如何工作的呢?
想象一下漂浮在湖中的藻类细胞。在典型的一天中,它根据其结构使用特定波长的光进行光合作用。原位荧光传感器根据要测量的内容,以几种自然产生的波长之一发光。我们都知道能量守恒定律:它既不能被创造也不能被破坏,只能从一种形式转移到另一种形式。在这种情况下,藻类细胞将光转化为细胞过程的能量,留下一点额外的能量。这种额外的能量以更高波长的光的形式发射回世界。荧光传感器中的光电探测器接收这种更高波长的光,相对荧光单位的计算在传感器内部进行。
化学成分也会发生相同的过程。某些化学品,如原油和示踪染料,在被电信号(如光)激发后会发出荧光,并且恢复到化学品的静止(或接地)状态会导致不同的信号返回到传感器。与生物信号一样,化学成分发射(或返回)的波长将始终高于激发波长。
一个重要的注意事项:生物或化学成分所处的环境以及该成分的分子结构将决定该成分是否会发出荧光。
现在回到这些传感器选项!使用 Aqua TROLL 700 和 800,您可以轻松地将这些传感器中的任何一个添加到 Big 5 中:
染料示踪剂
In-Situ 生产两种染料示踪剂传感器:罗丹明 WT 和荧光素 WT。 示踪剂通常用于地下水、地表水和一些工艺环境,以确定水流。它们还可用于识别管道泄漏的来源、溪流污染,以及由于水体穿越流域的自然方式,终向下游流动的物体终会流向哪里。
罗丹明 WT 是一种鲜红色染料,荧光素 WT 是一种亮绿色染料。出于多种原因,团体倾向于选择其中一种,包括获得产品和公共审美。我们中的许多人都听说过公民打电话给警察报告一条河流变成了奇怪的粉红色的故事,因此荧光素通常用于人口稠密的地区,这是一个令人担忧的问题。
藻类和蓝藻
藻类和蓝藻有许多不同的形状和大小,可以在各种类型的生态系统中找到,从海洋到湖泊再到冰川以及介于两者之间的一切。事实上,由于气候变化创造了更宜居的条件,藻类现在正在所有七大洲生长。藻类可以通过剥夺底栖植物物种的光照,将水体的pH值改变到对鱼类不安全的水平,并通过光合作用、呼吸和腐烂等过程导致溶解氧水平的不安全波动,从而扼杀环境。蓝藻水华以同样的方式影响环境,并进一步产生有害的蓝藻毒素。蓝藻毒素会产生有害的藻华,会损害水生和陆生动物和人类的皮肤、肝脏、肾脏和神经系统。
原位传感器测量叶绿素-a、藻蓝蛋白和藻红蛋白的相对荧光。叶绿素-a 常见于水生植物、藻类和蓝藻中,因此该传感器非常适合用作整体指标,如果绿色的东西在不应该生长的地方生长或监测预期水平,因为并非所有藻类都是有害的,也不是所有的蓝藻都有害!藻蓝蛋白和藻红蛋白是构成蓝藻和红藻物种内部藻胆体结构的两种蛋白质。这些蛋白质收集光的方式与“正常”植物使用叶绿素的方式大致相同,用于光合作用,并将收集到的光用作细胞的另一种能量来源。通过仅使用叶绿素传感器或将其与蓝藻(蓝绿藻)传感器结合使用,科学家可以更好地了解藻类如何在水体中繁殖和有害藻华的发展,以及这对人类和环境意味着什么 - 换句话说,一个更完整的故事。

荧光溶解有机物
荧光溶解有机物,通常称为FDOM,通常用作溶解有机碳的代理。但它实际测量的是水中腐殖酸样物质的含量。这些是植物物质通过氧化过程自然发生的生物降解的副产品。在森林、天然草原或沼泽比例较高的地区,您可能会发现更高水平的 FDOM。这种测量很重要,因为它可以指示水中天然存在的碳含量。这种溶解的碳和有机物可以帮助诱发藻类大量繁殖,使水着色并阻止光线通过,并通过在处理过程中产生有害的消毒剂副产物给饮用水植物带来问题。
原油
原油传感器经常被忽视或误解。它测量水样中溶解的颗粒原油。它不一定用于跟踪表面漏油。但是,如果原油泄漏发生在港口或河流中,传感器将非常准确地检测相对荧光,以显示泄漏的去向或流出位置以及该区域的相对浓度。原油的运输,无论是通过管道还是船舶,都有可能污染环境,伤害或杀死动植物。当原油在不该出现的地方检测到原油时,原油传感器可以为公司提供早期预警,从而更快地响应以清理和修复管道或船舶,节省收入并保护周边地区。
