我组研制的深海原位气相色谱仪和深海原位CDOM荧光传感器海试成功

www.105.dicp.ac.cn    发布时间: 2020-11-24

 

近日,由我组关亚风研究员、耿旭辉研究员带领的微型分析仪器研究组与中国科学院深海科学与工程研究所(负责耐压水密封外壳的研发和海试)共同研制的4500米级深海原位气相色谱仪、深海原位有色溶解有机物(CDOM)荧光传感器和深海原位叶绿素荧光传感器于2020年8月14日至9月7日,搭载深海勇士号/探索二号在某海域科考航次中海试成功,均获得了有效数据。深海原位气相色谱仪2次进行海底试验,最大潜深1637米;深海原位CDOM荧光传感器和深海原位叶绿素荧光传感器共8次进行海底试验,最大潜深3961.9米。

深海原位气相色谱仪和和深海原位荧光传感器海试证书


深海原位气相色谱仪可原位定量测量深海中单体挥发性有机组分和各类气体成分。本次海试成功的深海原位气相色谱仪验证了工作原理及工程应用的可行性,获得了不同沸点组分含量的半定量数据,为后续深海地球化学和生物等科学研究,以及能源勘探等工程技术奠定了原位探测技术基础。 

有色溶解有机物(chromophoric dissolved organic matter,CDOM)是存在于各类水体中的含有腐殖酸、富里酸、氨基酸和芳烃聚合物等物质的溶解性有机物。开展CDOM分布研究能够更好地确定其来源及组成,对揭示海洋碳循环变化规律和海洋生态系统特征有重要意义。本次海试成功的还有深海原位CDOM荧光传感器以及新型超高灵敏度深海原位叶绿素a荧光传感器。在本航次海试中,该两类荧光传感器分别测量到了某海域从海平面到海底整个剖面的CDOM和叶绿素a的浓度,为海洋生物、物理海洋等学科研究提供了重要数据。两类荧光传感器均采用行业认可的标定方法,经比对,测量结果与文献报道的船载光谱仪对该海域的测量数据相吻合,包括剖面浓度变化趋势、拐点深度和绝对浓度,证明了两类荧光传感器的测量及标定准确性。经权威部门第三方测试,CDOM传感器检测下限8.5 ng/L硫酸奎宁,叶绿素传感器检测下限0.42 ng/L叶绿素a,检测灵敏度均比美国、德国等进口最好的同类产品(可查询到资料的)高数倍。两类深海原位荧光传感器已作为院深海先导A专项首批成果搭载到深海原位实验站上。

深海原位气相色谱仪和深海原位荧光传感器实物照片和测试谱图


上述仪器的研发成功是大连化物所微型分析仪器研究团队在深海极端条件应用的原位探测技术的重要进步。研究得到了中科院战略性A类先导专项“深海/深渊智能技术及海底原位科学实验站”和大连化物所创新研究基金项目的资助。(文/丁坤、耿旭辉 图/宁海静)


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