Spektroskopijā balstīta ūdens kvalitātes monitoringa prototipa kalibrācija un automatizēta datu analīzes algoritma pamatu izveide

Abstract

Fitoplanktona uzplaukumi, ko izraisa eitrofikācija, kaitē videi un ekonomikai, īpaši zivsaimniecības nozarē, taču lokāli tos var prognozēt. Populārākā metode uzplaukumu monitorēšanai ir fluorometrija, taču fluorometriskie sensori parasti ir balstīti uz fotodiožu sensoriem, kas limitē to pielietojumu. Darbā tiek apskatīts alternatīvas metodes pielietojums pigmentu identifikācijai - izmantojot sensoru kopu, kuras pigmentu identifikācija notiek caur mikrospektrometru redzamā un tuvā infrasarkanā elektromagnētiskā spektra diapazonā. Tiek apskatīta iespēja daļu no šīs iekārtas kalibrēt laboratorijā, lai noteiktu pigmentu koncentrācijas vidēs, kas mērītas dabiskos apstākļos. Rezultātā ir iegūtas lineāri aprakstāmas sakarības starp pigmentu emisijas pīķu augstumiem un pigmentu biomasas koncentrācijām mērītā ūdens tilpnē.

Eutrophication-related phytoplankton blooms can be anticipated locally but are harmful to the ecology and economy, particularly in the fisheries industry. The most prevalent method for monitoring blooms is fluorometry, although fluorometric sensors are primarily based on photodiode sensors, which limits their application. The use of a sensor array with pigment identification carried out by a microspectrometer in the visible and near-infrared range of the electromagnetic spectrum is discussed in this study as an alternate way for pigment identification. It is explored whether it is possible to calibrate a portion of this setup in a lab to establish the pigment concentrations in medium measured under realistic circumstances. As a result, it is possible to obtain linear descriptive relationships between the peak heights of pigment emissions and the pigment biomass concentrations in the measured water body.