[发明专利]一种提高水体悬浮颗粒物吸收测定精度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及对环境样品中悬浮颗粒物吸收系数的测定，尤其涉及颗粒物吸收测定过程中滤膜上最佳颗粒物光学厚度的控制。

背景技术

水体中浮游植物和非色颗粒物是影响水色的重要因子，其吸收系数的准确测定对于水体生物-光学、水色遥感等领域均有着重要的意义。以叶绿素a浓度的遥感反演为例：叶绿素a生物光学模型的构建即为基于遥感反射率或者离水辐亮度反演出浮游植物吸收系数，再在假定比吸收系数为固定值的情况下计算获得叶绿素a浓度。因此，有效而准确的测定浮游植物的吸收系数，对浮游植物等光学组分、初级生产力的定量遥感以及生态系统动力学模型的建立均具有极其重要的意义。

由于自然水体中颗粒物的浓度通常较低，因而难以直接通过悬浊液对其吸收进行准确测定。当前普遍使用定量化滤膜技术解决这一问题，它是将水体中的悬浮物富集在滤膜上，然后利用分光光度计对其进行吸收系数的测定。具体的测定方法一般有T方法(Transmittance)和T-R方法(Transmitance-Reflectance)两种。在定量化滤膜技术实施过程中，由于颗粒物的散射作用导致在测定过程中的实际光程大于颗粒物样品在悬浮状态下的几何光程，因而产生光程放大效应。研究发现，在实际的测定过程中，滤膜上过滤的颗粒物厚度在很大程度上决定了光程放大因子的变化。而目前的颗粒物吸收测定方法以及光程放大校正公式均未考虑到颗粒物厚度不同带来的校正误差，研究者们均是根据经验过滤一定光学厚度的颗粒物进行测定。因此，亟待提出一种颗粒物光学厚度的控制规范，以规范颗粒物吸收的测定过程，提高颗粒物吸收测定及校正的精度。

发明内容

本发明目的在于提出一种控制颗粒物吸收系数测定过程中滤膜上颗粒物光学厚度的方法，适用于不同浮游植物浓度及比例的环境水体，同时操作方法简便，便于推广和应用。

本发明中以环境水体样品的现场透明度或在550nm波长处的吸收技术为基础，建立了定量公式，以达到有效控制最佳过滤体积的目的。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种提高水体悬浮颗粒物吸收测定精度的方法，具体为：获取水环境样品的现场透明度或550nm波长处的吸收系数，依据所用滤膜的有效直径计算出最佳光学厚度范围对应的过滤体积；依据计算得到的过滤体积过滤水环境样品，进行颗粒物吸收系数的测定。

其中，本发明所述有效直径即有效过滤面积对应的直径。

具体而言，本发明所述的方法包括两种技术方案：

方案一包括如下步骤：

(1)获取水环境样品的现场透明度，依据所用滤膜的有效直径计算出最佳光学厚度范围对应的过滤体积；

C₅₅₀＝3.278·SD^-0.928          (1)

V=π(d2)2C550-0.8762---(2)]]>

其中，C₅₅₀为550nm波长处水体吸收系数；SD为现场透明度，单位为m；V为过滤体积，单位为mL；d为滤膜有效直径，单位为mm；

(2)依据计算得到的过滤体积过滤水环境样品，在分光光度计上测定吸光度，获得颗粒物吸收系数。

方案二包括如下步骤：

(1)测定水环境样品的550nm波长处的吸收系数，依据所用滤膜的有效直径计算出最佳光学厚度范围对应的过滤体积：

C₅₅₀＝2.303·OD₅₅₀·100/L       (3)