水体藻类光合作用活性监测仪+殷高方

1、产业化项目登记表表1水体藻类浓度荧光监测仪项目名称水体藻类浓度荧光监测仪项目负责人赵南京所属的产业领域资源环境技术领域联 系 人殷高方手 箱gfyin单 位中国科学院合肥物质科学研究安徽光机所项目简介技术特点：(1)对3类藻类(蓝藻、绿藻、褐藻)浓度进行分类测量(2)无须采样，能够实现水体中藻类在线、快速、原位监测(3)采用超高亮LED作为激发光源，体积小、功耗小(4)仪器分为便携式和汲水式两种设计形式，使用灵活，满足更多应用需求主要指标：(1)测量范围(Chl-a)： 0-200g/L(2)检测限(Chl-a)： 绿藻0.1g/L；蓝藻0.1g/L ；褐藻0.1g/

2、L(3)测量精度：5%(4)藻类分类精度：绿藻、蓝藻和褐藻测量比例相对误差5%(5)响应时间：3s 应用状况：(1)2008年3月底，完成水体藻类浓度荧光监测仪第一代工程样机设计；(2)2008年4月，对巢湖西半湖区20个样点的浮游植物浓度进行了原位分类测量,测量结果与实验室高效液相色谱和吸光法标准方法对比结果有很好的一致性；(3)2008年11月22日仪器安徽省科技成果鉴定；(4)2008年底该仪器参加了我国第25次南极科考，其间仪器工作正常；(5)2009年5月份完成第二代工程样机的设计；(6)2009年7月份便携式藻类原位快速荧光监测仪用于巢湖浮标式水华监测系统，已经连续在线运行3个多月

3、，为研究巢湖蓝藻水华的生消规律提供了高频的藻浓度数据；(7)2010年10月通过企业标准认证；(8)2011年7月至10月，仪器在重庆九龙坡马家沟水库进行了应用示范运行，对比重庆九龙坡监测站实验室分析结果，水体藻类浓度荧光监测仪监测结果准确可靠；(8)2011年8月至2012年8月仪器作为蓝藻水华预警浮标系统主要监测仪器在巢湖进行了长达1年示范运行，与其它传感器配合实现了巢湖蓝藻水华的监测与预警；(9)2011年10月10日由湖南力合公司代售1台，安装在福州闽江浮标站点，用于某养殖区水体藻类原位在线监测，目前已经运行两年多时间，期间传感器维修校正两次；(10)2012年12月由湖南力合公司代售

4、2台，安装在广东茂名玉屏湖监测站房，用于饮用水库浮游藻类的长期在线监测。成果的技术优势水体藻类浓度荧光监测仪利用6种不同波长超高亮LED为激发光源，通过离散化特征激发荧光光谱的实现藻类分类测量，构建的具有自主知识产权的水体藻类浓度荧光监测仪，具有体积小、功耗小，可用于野外水体长期原位在线监测。市场分析我国现有湖泊2700余个，总面积达到9.1万km2，调查表明，几乎所有的城郊湖泊都已严重富营养化，其它的湖泊营养状况也均达中营养-富营养水平，处于快速的富营养化发展中。海洋富营养化主要存在沿岸海域和海湾水域。调查结果显示，许多海域已经呈现富营养化状态，主要分布于长江口至杭州湾、珠江口、辽河口、鸭绿

5、江口等近岸海域。藻类的过量增殖是水体富营养化的主要特征之一，淡水水体主要是蓝藻水华爆发，海洋则表现为赤潮爆发。例如太湖、巢湖等由于富营养化，每年都会爆发大规模“蓝藻”，给周边的工农业生产造成极大损失，给人民的生命健康造成严重的危害。仅以目前我国海洋局、环保总局和水利部等所属的约6000个环境监测点，若按今后510年内50的监测站点配备一套水体藻类浓度荧光监测仪计算，总共约需3000套。投资与收益目前，水体藻类浓度荧光监测仪测量方法原理、监测技术实现、监测结果的准确可靠性等关键问题已经解决。仪器已经进入实际应用和产业化转移阶段，投资规模小，主要用于仪器工程化设计调试、实际使用与优化。预期收益：国

6、外同类产品按照目前的市场价格来算，每套约25万元人民币，仅此项就有数亿人民币的巨大市场。另外，全国具有上万个自来水厂，这也将是一个巨大的潜在市场。建议带技术成果到合肥创新院创新创业，希望合肥研究院提供哪些政策支持 ？根据国际上湖泊治理的经验，湖泊富营养化状况不可能在短时间内有明显改善。在未来数十年时间内，我国的多数湖库仍会频繁出现藻类水华。目前，减少水体富营养化造成损失的最有效措施是发展藻类浓度原位检测技术，加强敏感水域藻类水华的在线监测和预警，为及时采取治理措施，防治水华成灾争取宝贵时间。目前，我单位研制的水体藻类浓度荧光监测仪具有测量快速便捷、灵敏度高、性能稳定、自动化程度高，可进行水体藻

7、类浓度在线分类监测等特点，仪器的测量方法原理、监测技术实现、监测结果的准确可靠性等关键问题已经解决。系统获得国家计量许可认证，进行了小规模试生产，已销售3台。仪器已经进入实际应用阶段，希望能够尽快进行技术转移和小规模产业化。 11 表2水体藻类光合作用活性监测仪项目名称水体藻类光合作用活性监测仪项目负责人赵南京所属的产业领域资源环境技术领域联 系 人殷高方手 箱gfyin单 位中国科学院合肥物质科学研究安徽光机所项目简介技术特点：(1)测量藻类的光合作用诱导曲线并计算光合作用活性等信息；(2)能够潜入水下进行原位测量； (3)连续测量，将测量数据传输至控制终端(掌上电

8、脑或者笔记本电脑)。(4)结构紧凑，体积小，重量轻，方便携带； (5)器件使用寿命长，满足长时间连续工作的要求，维护量少。主要指标：(1)测量光：470nm；(2)光化光强度：1354mol/m2/s；(3)饱和脉冲强度：1354mol/m2/s；(4)荧光检测灵敏度：150A/lm；(5)分析周期：15min；应用状况： (1)2011年12月底，完成水体藻类光合作用活性监测仪工程样机研制；(2) 2012 年3 月至4，水体藻类光合作用活性监测仪在扬州市万福源水厂进行了外场示范运行。对比分析对系统样机测量结果的可靠性进行了分析；(3) 2012年7月17日仪器安徽省科技成果鉴定；(4)20

9、11年8月至2012年8月仪器作为蓝藻水华预警浮标系统主要监测仪器在巢湖进行了长达1年示范运行，与其它传感器配合实现了巢湖蓝藻水华的监测与预警； 成果的技术优势水体藻类光合作用活性监测仪采用激光二极管和超高亮LED为激发光源，通过监测藻类在不同激发光强下的荧光动力学过程反演藻类的生长状态，实现水体藻类光合作用活性的原位实时监测，可用于海洋、湖泊、水库、河流及水源地等水体藻类生长趋势的长期连续在线监测，为水华和赤潮监测与预警提供关键性指标。市场分析我国是个多湖泊的国家，由于湖泊水体的流动性相对较差，淡水富营养化以湖泊最为突出。湖泊水体的水华主要是蓝藻水华。例如太湖、巢湖等由于富营养化，每年都会爆

10、发大规模“蓝藻”，给周边的工农业生产造成极大损失，给人民的生命健康造成严重的危害。藻类光合作用活性描述了藻类对自然光的利用效率，是水污染和水体富营养化监测的一项重要指标，活性大小能够反映出水体中藻类的生长状态和生长潜能，并且能够揭示蓝藻水华爆发的成因。仅以目前我国海洋局、环保总局和水利部等所属的约6000个环境监测点，若按今后510年内50的监测站点配备一套水体藻类光合作用活性监测仪计算，总共约需3000套。投资与收益目前，水体藻类浓度荧光监测仪测量方法原理、监测技术实现等关键方法与技术问题已经解决。仪器已经进入实际应用测试和产业化转移阶段，投资规模小，主要需要完成仪器稳定性测试、工程化设计调

11、试、实际使用与优化。预期收益：国外同类产品按照目前的市场价格来算，每套约30万元人民币，仅此项就有数亿人民币的巨大市场。建议带技术成果到合肥创新院创新创业，希望合肥研究院提供哪些政策支持 ？仪器的测量方法原理、监测技术实现、监测结果的准确可靠性等关键问题已经解决。已经进入实际应用阶段，希望能够尽快进行技术转移和小规模产业化。表3荧光法溶解氧自动测量仪项目名称荧光法溶解氧自动测量仪项目负责人赵南京所属的产业领域资源环境技术领域联 系 人殷高方手 箱gfyin单 位中国科学院合肥物质科学研究安徽光机所项目简介技术特点：(1)基于荧光寿命法，不受光源光强波动影响，抗干扰能力

12、强(2)基于相敏检测荧光信号技术，具有高精度、高灵敏性等特点(3)采用超高亮LED作为激发光源，体积小、功耗小、维护量少 (4)3.5寸显示终端、触屏操作，方便快捷 主要指标：(1)溶解氧测量范围： 0-30mg/L (2)溶解氧检测限：0.01mg/L(3)溶解氧测量精度： 5%(4)响应时间：30秒(5)数字输出：RS232或RS485接口应用状况： (1)2011年5月底，完成荧光法溶解氧自动测量仪工程样机研制；(2)2011年7月至10月，仪器在重庆九龙坡马家沟水库进行了应用示范运行，对比重庆九龙坡监测站实验室分析结果，表明仪器监测结果准确可靠；(3) 2011年12月2日仪器安徽省科

13、技成果鉴定；(4)2011年8月至2012年8月仪器搭载在蓝藻水华预警浮标平台上在巢湖进行了长达1年示范运行，期间仪器运行正常可靠；成果的技术优势荧光法溶解氧自动测量仪是在氧气对荧光物质的荧光猝灭原理的基础上，研究了基于荧光寿命法的溶解氧浓度的检测技术，采用锁相环数字相敏检测技术，将荧光寿命的测量转换为锁相环锁定频率的测量，简化了荧光寿命测量过程及繁锁算法。该仪器体积小、功耗小、维护量少、不受光源光强波动影响，抗干扰能力强，非常适合用于野外环境水体的溶解氧浓度实时快速测量。市场分析溶解氧（Dissolved Oxygen，用DO表示）是水污染和水体富营养化监测的一项重要指标。目前国内溶解氧在线

14、监测设备大多数采用国外的设备和技术，如HACH公司的LDOTM便携式溶氧仪、美国YSI公司的YSI550A-12型便携式溶氧仪、瑞士DMP公司的MICROXI型的溶解氧测量仪，德国DO200型溶解氧测量仪等。但是国外的水质检测设备和系统大多数价格高，体积大，有的不完全符合中国的环境条件。投资与收益目前，荧光法溶解氧自动测量仪测量方法原理、监测技术实现等关键方法与技术问题已经解决。仪器已经进入实际应用测试和产业化转移阶段，投资规模小，主要需要完成仪器稳定性测试、工程化设计调试、实际使用与优化。预期收益：国外同类产品按照目前的市场价格来算，每套约5万元人民币，以目前我国海洋局、环保总局和水利部等所

15、属的约6000个环境监测点，若按今后5-10年内50的监测站点配备一套溶解氧自动测量仪计算，仅此项就有几千万元人民币的巨大市场。建议带技术成果到合肥创新院创新创业，希望合肥研究院提供哪些政策支持 ？仪器的测量方法原理、监测技术实现、监测结果的准确可靠性等关键问题已经解决。已经进入实际应用阶段，希望能够尽快进行技术转移和小规模产业化。表4双向散射式浊度自动测量仪项目名称双向散射式浊度自动测量仪项目负责人赵南京所属的产业领域资源环境技术领域联 系 人殷高方手 箱gfyin单 位中国科学院合肥物质科学研究安徽光机所项目简介技术特点：(1)测量方法上将垂直散射与后向散射而有机

16、结合起来，分段测量浊度，在保证测量精度的前提下有效提高了量程(2)使用红外LED作为激发光源，不受水体色度的影响、体积小、功耗小(3)采用调制解调技术实现散射光信号检测，检测更精度、更灵敏(4)3.5寸显示终端、触屏操作，测量快速、便捷、自动化程度高主要指标：(1)浊度测量范围：0-1000NTU(2)浊度检测限：0.1NTU(3)响应时间：3秒(4)数字输出：RS232或RS485接口应用状况： (1)2011年5月底，完成双向散射式浊度自动测量仪工程样机研制；(2)2011年7月至10月，仪器在重庆九龙坡马家沟水库进行了应用示范运行，对比重庆九龙坡监测站实验室分析结果，表明仪器监测结果准确

17、可靠；(3) 2011年12月2日仪器安徽省科技成果鉴定；(4)2011年8月至2012年8月仪器搭载在蓝藻水华预警浮标平台上在巢湖进行了长达1年示范运行，期间仪器运行正常可靠；成果的技术优势双向散射式浊度自动测量仪是基于垂直散射与后向散射相结合的浊度检测技术，垂直散射法用于低浊度测量，后向散射较高浊度测量，采用调制解调技术实现散射光信号检测，能够在大动态测量范围下实现浊度的高精度、高灵敏测量。市场分析浊度（Turbidity）是水质五参数之一，是衡量水质的综合指标，同时也是监测水污染和水体富营养化的一项重要指标。以全国具有上千个大型的供水厂，今后每个大型水厂配备一台水体双向散射式水体浊度自动

18、测量仪，每台仪器2万元计算，仅此项就有数亿元的潜在市场份额。投资与收益目前，双向散射式浊度自动测量仪测量方法原理、监测技术实现等关键方法与技术问题已经解决。仪器已经进入实际应用测试和产业化转移阶段，投资规模小，主要需要完成仪器稳定性测试、工程化设计调试、实际使用与优化。建议带技术成果到合肥创新院创新创业，希望合肥研究院提供哪些政策支持 ？仪器的测量方法原理、监测技术实现、监测结果的准确可靠性等关键问题已经解决。已经进入实际应用阶段，希望能够尽快进行技术转移和小规模产业化。表5水质在线监测浮标项目名称水质在线监测浮标项目负责人赵南京所属的产业领域资源环境技术领域联 系 人殷高方手机1361560

19、0900邮 箱gfyin单 位中国科学院合肥物质科学研究安徽光机所项目简介技术特点：(1)设备集成度高，最多连接水质和水文气象参数在线传感设备可达20多种(2)建站成本低，组站灵活、快速，建设进度一般为30个工作日(3)无人值守，免维护，管理成本低(4)实现对源水各类参数的实时在线连续测量(5)可实现对大面积水域可以布点组网监测主要指标：(1)测量波长：400nm-700nm (2)测量量程：010000mol/s/m2(3)角度响应：±90度方向能达到法向方向响应的85.8%(4)线性度：最大偏差<1%(满量程)(5)稳定性：相对误差0.1%应用状况：(1)2009年5月底，完成水质在线监测浮标平台设计与研制；(2)2009年7月份水质在线监测浮标在巢湖进行示范运行，搭载了包括藻类浓度、藻类光合作用活性、浊度、溶解氧、水温、pH、氧化还原电位、电导率等水质在线传感器，气温、风速、风向、光照等气象参数传感器，系统连续在线运行3个多月，为研究巢湖蓝藻水华的生消规律提供了高频的藻