數(shù)字藍(lán)綠藻傳感器通過監(jiān)測葉綠素 a 和藻藍(lán)蛋白濃度反映水體富營養(yǎng)化程度,其測量精度直接影響水華預(yù)警的及時性。針對藻類易附著、水體環(huán)境復(fù)雜的特點,需建立針對性維護(hù)體系,確保數(shù)據(jù)有效性。 一、光學(xué)系統(tǒng)清潔保養(yǎng) 傳感器光學(xué)窗口易附著藻類和生物膜,每周需用專用清潔刷(刷頭為柔軟尼龍材質(zhì))沿順時針方向輕刷 3 圈,去除表面附著物。對于頑固生物膜,可用 5% 檸檬酸溶液浸泡 10 分鐘后沖洗,避免使用金屬工具劃傷光學(xué)鏡片。在藍(lán)藻爆發(fā)期(細(xì)胞濃度>10?個 / L),需每日清潔 1 次,清潔后用去離子水沖洗 3 次,防止殘留藥劑影響熒光檢測。 自動清潔裝置需定期檢查:刮刷電機若出現(xiàn)異響或轉(zhuǎn)動卡頓,需及時加注專用潤滑油;清潔環(huán)磨損超過 0.5mm 時立即更換,確保與光學(xué)窗口貼合緊密。每次清潔后記錄窗口狀態(tài),若出現(xiàn)劃痕或透光率下降 15% 以上,需聯(lián)系廠家更換光學(xué)組件。 二、校準(zhǔn)與性能驗證規(guī)范 每月需用標(biāo)準(zhǔn)葉綠素 a 溶液(10μg/L、50μg/L)進(jìn)行兩點校準(zhǔn),校準(zhǔn)前將標(biāo)準(zhǔn)液置于 25℃恒溫水浴中平衡 30 分鐘,避免溫度波動導(dǎo)致的熒光強度偏差。校準(zhǔn)過程需關(guān)閉環(huán)境光干擾,確保暗箱內(nèi)操作,校準(zhǔn)后相關(guān)系數(shù) R2 需≥0.999。 每季度進(jìn)行一次交叉驗證:同時使用熱乙醇萃取法測定水樣中葉綠素 a 濃度,與傳感器讀數(shù)比對,相對誤差需控制在 ±10% 以內(nèi)。當(dāng)傳感器用于咸淡水交界區(qū)域時,需額外進(jìn)行鹽度補償校準(zhǔn),每增加 5‰鹽度梯度補充一個校準(zhǔn)點。 三、安裝環(huán)境適應(yīng)性維護(hù) 傳感器安裝位置需避開強水流區(qū)域(流速>0.5m/s 會導(dǎo)致藻類細(xì)胞破碎),建議固定在水面下 30-50cm 處,同時加裝防碰撞保護(hù)罩,避免船舶或漂浮物撞擊。在富營養(yǎng)化嚴(yán)重的封閉水體中,需每周檢查傳感器外殼是否附著絲狀藻類,發(fā)現(xiàn)后用軟布蘸淡水擦拭干凈。 溫度驟變會影響熒光檢測靈敏度,冬季需確保傳感器工作環(huán)境溫度不低于 5℃,可加裝恒溫套;夏季避免陽光直射,通過遮陽板將傳感器表面溫度控制在 40℃以下。長期監(jiān)測時,每 3 個月檢查一次電纜密封性能,在接口處涂抹防水硅脂,防止水汽滲入電路模塊。 四、數(shù)據(jù)質(zhì)量控制措施 建立數(shù)據(jù)異常篩查機制:當(dāng)連續(xù) 3 次測量值波動超過 20% 時,立即檢查傳感器是否被藻類團(tuán)塊包裹,或是否進(jìn)入藍(lán)藻死亡分解期(此時需同步測量 pH 和溶解氧輔助判斷)。每日采集 1 次現(xiàn)場水樣,用實驗室方法比對傳感器數(shù)據(jù),偏差超過 15% 時啟動重新校準(zhǔn)程序。 存儲與傳輸系統(tǒng)需定期維護(hù):每周導(dǎo)出傳感器內(nèi)部存儲數(shù)據(jù),與上位機數(shù)據(jù)比對,確保傳輸無丟包;每月格式化數(shù)據(jù)存儲單元,避免碎片文件影響讀取速度。對于采用無線傳輸?shù)膫鞲衅?,需每周檢查信號強度(保持在 - 80dBm 以上),信號弱區(qū)域需加裝信號增強器。 停用維護(hù)需特別注意:長期不用時(超過 15 天),需將傳感器浸泡在含 0.1% 甲醛的蒸餾水中,防止殘留藻類在光學(xué)窗口繁殖;重新啟用前用去離子水沖洗 5 次,在標(biāo)準(zhǔn)藻液中浸泡 2 小時活化檢測系統(tǒng),確保初始讀數(shù)穩(wěn)定。 通過系統(tǒng)化維護(hù),可使傳感器在富營養(yǎng)化水體中保持 85% 以上的測量精度,為水華防控提供可靠數(shù)據(jù)支撐。實際操作中需結(jié)合水體類型(湖泊、河流、水庫)調(diào)整維護(hù)頻次,重點關(guān)注高溫、高光照等易引發(fā)藻類爆發(fā)的季節(jié),提前強化清潔和校準(zhǔn)流程。
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