ICS13.020.40 CCSZ10/39 团 体 标 准 T/HEEPA5—2023 水体叶绿素a荧光光谱法现场监测技术规范 Technicalspecificationsforon-sitemonitoringofchlorophyll-a fluorescencespectroscopyinwater 2023—05—30发布 2023—06—29实施 合肥市生态环境保护协会发布 全国团体标准信息平台 T/HEEPA5—2023 合肥市生态环境保护协会团体标准 水体叶绿素a荧光光谱法现场监测技术规范 T/HEEPA5—2023 * 合肥市生态环境保护协会发行 地址:安徽省合肥市高新区创新产业园一期A3栋609室 电话:0551-63508003 网址:http://www.hfepa.org.cn * 2023年06月第一版2023年06月第一次印刷 T/HEEPA5—2023 全国团体标准信息平台 T/HEEPA5—2023 I目  次 前言.................................................................................II 1范围................................................................................1 2规范性引用文件......................................................................1 3术语和定义..........................................................................1 4基本原理............................................................................1 5设备及装置..........................................................................2 6监测条件............................................................................2 7现场监测步骤........................................................................2 8质量保证和质量控制..................................................................3 全国团体标准信息平台 T/HEEPA5—2023 II前  言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》给定的 规定起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由合肥中科环境监测技术国家工程实验室有限公司提出。 本文件由合肥市生态环境保护协会归口。 本文件起草单位：合肥中科环境监测技术国家工程实验室有限公司、中国科学院合肥物质科学研 究院、安徽省生态环境监测中心、国家家用电器产品质量监督检验中心(安徽)、皖江新兴产业技术发 展中心、长三角G60科创走廊环境产业技术创新联盟、安徽环境科技集团股份有限公司、聚光科技(杭 州)股份有限公司、安徽省通源环境节能股份有限公司、安徽元琛环保科技有限公司、安徽中科圣禹环 境有限公司、劲旅环境科技股份有限公司、安徽环光科技有限公司。 本文件主要起草人：刘洋，赵南京，殷高方，陈晋，刘华，戴庞达，张翔，秦飞虎，盛训超，李 亚兰，董鸣，肖文兰，张强，马煜宁，路瑶，梁燕，徐青云，杨晶晶。 全国团体标准信息平台 T/HEEPA5—2023 1水体叶绿素a荧光光谱法现场监测技术规范 1范围 本文件规定了水体叶绿素a荧光光谱法现场监测（以下简称“监测”）的术语和定义、基本原理、 设备及装置、监测条件、现场监测步骤、质量保证和质量控制等。 本文件适用于水体叶绿素a浓度的监测。 2规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用 文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单） 适用于本文件。 GB/T13966分析仪器术语 GB/T21805化学品藻类生长抑制试验 HJ91.2地表水环境质量监测技术规范 HJ897水质叶绿素a的测定分光光度法 3术语和定义 GB/T13966界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 浮游藻类planktonicalgae 水中浮游生活方式的藻类，易于在风和水流的作用下作被动运动，不包括细菌（蓝藻除外）和 其他植物，淡水中常见浮游藻类主要包括蓝藻（Cyanophyta）、绿藻（Chlorophyta）、硅藻 （Bacillariophyta）、甲藻（Pyrrophyta）和隐藻（Cryptophyta）等门类。 3.2 叶绿素achlorophylla 叶绿素a分子式为C55H72MgN4O5，是一种估算浮游植物生物量的重要指标，评价水体富营养化水平和 初级生产力情况的重要色素。 3.3 荧光fluorescence 一个原子、分子或离子吸收一个光子接着又转变为总自旋量子数不变的基态时发生的电磁辐射。 此电磁辐射的延续时间（余辉时间）与温度无关，一般小于10-8s。 [来源：GB/T13966—2013,4.40] 4基本原理 采用荧光光谱技术，以活体藻类细胞受激发射出的荧光为探针测量叶绿素a浓度，利用荧光光谱 的激发和发射光谱信息，结合荧光光谱解析方法，定量分析叶绿素a浓度。 全国团体标准信息平台 T/HEEPA5—2023 25设备及装置 5.1组成部分 设备基本构成包含光源系统、进样清洗系统、激发光聚焦与滤光系统、荧光聚焦与滤光系统、 控制电路系统及数据处理系统。 5.2光源系统 光源系统是由多波段LED矩阵构成，波段范围覆盖400nm至660nm。 5.3进样清洗系统 进样清洗系统由系统动力泵提供动能，预设多路通道，执行系统流路水样置换、排样及纯水抽 取清洗、抽取外部水样至检测室等流程。 5.4激发光聚焦与滤光系统 激发光聚焦与滤光系统由低通滤光片和透镜组成。激发光经过激发光聚焦与滤光系统汇聚于待 测样品上，样品被激发后发射出荧光。 5.5荧光聚焦与滤光系统 荧光聚焦与滤光系统由带通滤光片、透镜和光电传感器组成。样品受激发射的荧光经聚焦与滤 光系统被相对主光路垂直角度的光电传感器探测，最终荧光信号被采集放大及信号数字化处理。 5.6控制电路系统 控制电路系统由电源模块、控制底板模块及核心处理器模块组成。控制电路系统具备LED阵列激 发光源控制、荧光信号检测和荧光信号数据采集与存储的功能。 5.7数据处理系统 数据处理系统由工业电脑、应用程序软件及算法组成，探测到的荧光光谱数据经数据处理系统 结合PARAFAC模型方法、激发荧光光谱以及多元线性回归算法完成光谱数据的处理分析，实现水体叶 绿素a的定量分析。 6监测条件 6.1现场监测条件 仪器设备应轻拿轻放、避免放置在振动、强气流、酸碱等腐蚀及强电磁场的环境中； 环境温度：0℃～40℃； 环境湿度：0～85%RH； 保持电源电压、频率稳定。 6.2监测断面（点位）的选择 监测断面（点位）的选择应具有代表性，监测结果能够全面反映监测区域叶绿素a浓度的整体情 况。监测断面（点位）的确定应符合HJ91.2的规定。 7现场监测步骤 7.1开机自检 全国团体标准信息平台 T/HEEPA5—2023 3设备通电，开机运行软件，确认运转正常。 执行系统自检流程。 7.2参数设置 按照测量样品对光谱信号强度和稳定性的要求，设置光源、进样冲洗时间、进水冲洗时间、PMT 初始电压、蓝光初始光强、红光初始光强等参数。 7.3标样定标及核查 一般采用标准样品进行进样定标，根据光谱信号的强度对设备或装置进行强度校准，标准样品 的定值方法参考HJ897。标准样品购买成品藻种，标准样品培养参考GB/T21805。定标后，进行标 样核查，核查结果在一定范围内即可。 7.4光谱分析 操作水体浮游藻门类叶绿素a活体荧光光谱设备或装置激发特定的光波段，籍由激发光源辐射待 检测区域的水样，经荧光聚焦与滤光系统，获得待测水体藻门类荧光光强分布数据。 7.5数据反演 根据水体藻门类荧光光强分布，获取藻门类不同光波段的特征荧光光谱数据，利用各门类藻种 单位浓度与荧光强度对应关系数据库，结合平行因子算法、最小二乘法等方法模型完成藻门类定性 分析和定量分析，最终完成特征荧光光谱数据的反演。 7.6输出结果 根据光谱信息识别出藻门类，再通过反演的数据得到各藻门类叶绿素a浓度。 8质量保证和质量控制 8.1空白实验 每批样品应至少做一个全程序空白实验，其测定结果应低于方法检出限。 8.2平行样测定 每批样品应至少测定10%的平行双样，样品数量少于10个时，应至少测定一个平行双样，测定结 果的相对偏差应≤20%。 全国团体标准信息平台