JP2000356635A - クロロフィルa濃度測定方法及びその装置 - Google Patents

クロロフィルa濃度測定方法及びその装置

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JP2000356635A
JP2000356635A JP11167589A JP16758999A JP2000356635A JP 2000356635 A JP2000356635 A JP 2000356635A JP 11167589 A JP11167589 A JP 11167589A JP 16758999 A JP16758999 A JP 16758999A JP 2000356635 A JP2000356635 A JP 2000356635A
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chlorophyll
concentration
measuring
sample water
conductivity
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JP11167589A
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English (en)
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Tetsufumi Watanabe
哲文 渡辺
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 試料水中のクロロフィルa濃度を精度良く測
定すること。 【解決手段】 蛍光光度計10は、一定の励起波長、受光
波長で試料水の蛍光光度を測定し、この測定値をクロロ
フィルa濃度演算器12に供給する。水温計11は、試料水
の温度を測定し、この測定値をクロロフィルa濃度演算
器12に供給する。試料水の蛍光光度と水温は同時に測定
され、これら測定値はクロロフィルa濃度演算器12に供
給される。クロロフィルa濃度演算器12は、蛍光光度計
10及び水温計11から供給された測定値を格納した後、ク
ロロフィルa濃度、蛍光光度及び水温の関係を示した演
算式を用いて、クロロフィルa濃度を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水中のクロロフィ
ルa濃度の測定方法及びその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】現在、水中のクロロフィルa濃度を測定
する方法として、単波長吸光光度法、三波長吸光光度
法、高速液体クロマトグラフ法及び蛍光光度法等があ
る。この中でも、蛍光光度計法はクロロフィルa濃度現
場測定方法としても用いられている。
【0003】現場測定の場合、実験室での分析と違い、
現場のその場でクロロフィルa濃度を知ることができる
というメリットがある。また、現場で連続測定できれ
ば、連続的にクロロフィルa濃度を知ることができ、水
域の富栄養化の状況を連続的にモニタリングできるメリ
ットもある。
【0004】蛍光光度法によるクロロフィルa濃度測定
方法は、蛍光光度計を用いて試料水の蛍光光度を測定
し、予め用意した蛍光光度とクロロフィルa濃度との関
係式を用いて、蛍光光度と関係式から試料水中のクロロ
フィルa濃度を算出することを特徴としている。ここで
いう関係式は、下記の単回帰式で示される。
【0005】 (クロロフィルa濃度)=a×(蛍光光度)+b ……(8) (8)式は、予め予備試験を実施して求めておく。
(8)式は、濃度既知のクロロフィルa試料の濃度列を
作成し、それらの蛍光光度を測定した後、クロロフィル
a濃度と蛍光光度の関係から求める。濃度既知のクロロ
フィルa試料の濃度列は、クロロフィルa(濃度は別途
測定)を含む実試料水を純水などで希釈して作る方法が
用いられている。この場合、前者の濃度列は濁質など共
存物質はないが、後者の濃度列は実際測定する現場の試
料水中の濁質など共存物質が希釈倍率に応じて存在す
る。このように、クロロフィルa濃度換算式(8)は、
予備試験においてある一定の試験条件で作成される。
【0006】ここで、前記の蛍光光度測定について、簡
単に原理、方法を説明する。 (原 理)クロロフィルaに紫外線を照射すると、赤
色の蛍光を発し、その強度は励起光の強さに比例するの
で、強い光源を使用することにより高感度の測定ができ
る。 (測定機器)蛍光光度計または蛍光分光光度計を用い
る。 (測定操作) 1)蛍光光度計または蛍光分光光度計の励起波長を436n
m、蛍光部の波長を670nmに調節する。
【0007】2)検液の一定量を正確に取り、測定セル
に入れる。
【0008】3)測定セルを蛍光光度計にセットして、
励起波長436nm、受光波長670nmで蛍光測定をする。
【0009】4)測定した蛍光の読取値からクロロフィ
ルa濃度を算出する。この際、クロロフィルa1μg/
l当りの固有蛍光(蛍光光度とクロロフィルa濃度の検
量線)を予め求めておく。
【0010】尚、励起光、受光の波長選択をフィルター
で行なうフィルター式の蛍光光度計の場合、一次フィル
ター(励起光源側)としては436nmの干渉フィルター
か、その付近に極大を持つ色ガラスフィルターを用い
る。
【0011】前述の蛍光分析による定量方法の原理につ
いて説明する。蛍光は光の吸収により生ずる。いま、蛍
光物質の濃度cの溶液を厚みbのセルに入れ、励起光源
によって照射する時、入射光の強さをI0、透過光の強
さをIとすれば、蛍光物質による光の吸収についてはLa
mbert−Beerの法則が成り立ち、下記(9)式となる。
【0012】 I=I0・exp(−a・b・c) ……(9) ここでaは、吸光係数である。
【0013】したがって、吸収された光の強さは、下記
(10)式となる。
【0014】 I0−I=I0・(1−exp(−a・b・c)) ……(10) 光の照射方向と直角に受光器を置いて蛍光の強さを測定
すれば、蛍光強度Fは、それ自身が溶液により吸収され
ず、また照射光の吸収に比例すると仮定すれば、下記
(11)式となる。
【0015】 F=K’・(I0−I)=K・I0・(1−exp(−a・b・c))・φ …… (11) ここで、Kは溶液の照射面積、受光器の大きさとレスポ
ンスなど機器による定数、φは蛍光収率すなわち吸収さ
れた励起光量に対する総蛍光量の比である。よって、下
記(12)(13)式が得られる。
【0016】 F=K・I0・φ・a・b・c、(a・b・c<0.05) ……(12) F=K・I0・φ・a・b・c・(1−a・b・c/2)、(0.05<a・b・ c<0.25) ……(13) 希釈溶液では(12)式が成立するので、測定機器の諸条
件を一定にすれば、蛍光強度Fは蛍光物質濃度cに比例
し、予めFとcの関係式を求めれば、未知濃度を求める
ことができる。
【0017】次に、現場におけるクロロフィルaの測定
方法について述べる。
【0018】現場用測定装置には、直接センサを現場の
水中に沈めるタイプと装置は現場陸上に設置して試料水
を装置に通水するタイプの2種類ある。前者を「現場蛍
光光度計」、後者を「通常の蛍光光度計」と呼称する。
【0019】現場蛍光光度計は、測定したい地点、深さ
までセンサを沈めた後、その地点における蛍光光度を測
定し、その測定値からクロロフィルa濃度に換算するこ
とを特徴としている。濃度換算式は、蛍光光度とクロロ
フィルa濃度の関係を予備試験で調査して、予め設定す
る必要がある。尚、連続測定を実現するため、検出部に
は測定妨害となる汚れ除去用にワイパーが付帯されてい
るものもある。
【0020】通常の蛍光光度計は、測定したい地点、深
さの水をポンプアップして、フローセルに通水して蛍光
光度を測定し、その測定値からクロロフィルa濃度に換
算することを特徴としている。現場蛍光光度計と同様
に、蛍光光度とクロロフィルa濃度の関係を予備試験で
調査して、濃度換算式を予め設定する必要がある。以
後、本蛍光光度計による測定方法を、「現場蛍光光度計
を用いた現場測定」と呼称する。
【0021】海洋環境調査法・日本海洋学会編(恒星社
厚生閣)には、現場蛍光光度計を用いたクロロフィルa
測定について次の旨の記述がある。植物プランクトンの
生体に含まれるクロロフィルaが蛍光を発する性質を利
用して、海洋の現場でクロロフィルaを測定することが
できる。現場蛍光光度計は、採水・ろ過・抽出等の作業
が不要で、検出部を直接水中に入れて深度を変えたり曳
行したりすればクロロフィルa量の連続記録ができるの
で極めて便利であるが、抽出法などに比べると精度は劣
る。現場蛍光光度計の使用上もっとも重要なことは、個
々の測定装置に信頼できる検量線を予め作成しておく必
要がある。植物プランクトン以外の微粒子や溶存物など
による濁りが著しい場合にも、測定誤差が大きくなる可
能性があるから注意しなれればならない。
【0022】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、現場蛍
光光度計によるクロロフィルa濃度測定法(以下、現場
蛍光光度法と称し、この測定値を現場蛍光光度と称す
る)では、予め信頼できる検量線を作成しておくことが
必要となる。また、試料水の濁りなどの共存物質によっ
て測定誤差が大きくなることがあるという問題点があ
る。実際の河川湖沼など現場の水の水質、状態は常に一
定ではなく、刻々と変動している。そのため、かかる実
試料水の水質、状態に対して、信頼性の高い検量線を作
成することは非常に困難なこととなる。
【0023】発明者は、上記の問題点についてさらに検
討を行なうべく、現場蛍光光度法で測定された蛍光光度
値と吸光光度法で測定されたクロロフィルa分析値の関
係について実湖沼水を用いて試験を行なった。前記試験
における試料の調製及び測定は、以下の要領で行なっ
た。某湖で湖水を採水し、これを試料水として、市販の
現場蛍光光度計(アレックス電子製)の測定槽に投入し
て試料水の現場蛍光光度を測定した。また、前記試料水
を純水で希釈し、希釈試料列を作成し、これらの蛍光光
度を同計測器によって測定した。さらに、前記の試料
水、希釈試料列のクロロフィルa濃度を吸光光度法(上
水試験方法1993年版参照)で測定した。尚、試験は、試
料水の性状が調査ごとに異なるように、水温が高い時期
である1998年9月9日と水温が下降し始める同年11月4
日の2回実施した。
【0024】図8は、現場蛍光光度計による蛍光光度値
と吸光光度法によるクロロフィルa濃度の関係を示した
特性図である。図8のデータは、同じ測定場所の湖水の
ものである。図8が示すように、同じ測定場所の湖水で
も、測定時期つまり採水時期が変わると、現場蛍光光度
とクロロフィルa濃度の回帰式は変化することがわか
る。このことにより、ある時期の試料水で作成した現場
蛍光光度とクロロフィルa濃度の回帰式を用いて、異な
る時期の試料水の現場蛍光光度からそのクロロフィルa
濃度を換算すると、換算値と手分析値の差が大きくなる
可能性が高いと考えられる。すなわち、測定時期が変わ
ると、過去の回帰式によるクロロフィルa濃度換算は誤
差を含む可能性が高くなる。
【0025】そこで、本発明は、上記の事情に鑑みてな
されたもので、試料水の特性が変動しても精度良く試料
水中に含まれるクロロフィルa濃度を測定することが可
能なクロロフィルa濃度測定方法及びその装置を提供す
ることを課題とする。
【0026】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
達成するために、第1発明は、試料水の蛍光光度と水温
を測定した後、これらの測定値から演算式によって試料
水のクロロフィルa濃度を算出することを特徴としてい
る。
【0027】第2発明は、前記クロロフィルa濃度算出
のための演算は、下記式によることを特徴としている。
【0028】(クロロフィルa濃度)=a1×(蛍光光
度)+b1×(水温)+c11、b1、c1:定数 第3発明は、試料水の蛍光光度とpHを測定した後、こ
れらの測定値から演算によって試料水のクロロフィルa
濃度を算出することを特徴としている。
【0029】第4発明は、前記クロロフィルa濃度算出
のための演算は、下記式によることを特徴としている。
【0030】(クロロフィルa濃度)=a2×(蛍光光
度)+b2×(pH)+c22、b2、c2:定数 第5発明は、試料水の蛍光光度と導電率を測定した後、
これらの測定値から演算によって試料水のクロロフィル
a濃度を算出することを特徴としている。
【0031】第6発明は、前記クロロフィルa濃度算出
のための演算は、下記式によることを特徴としている。
【0032】(クロロフィルa濃度)=a3×(蛍光光
度)+b3×(導電率)+c33、b3、c3:定数 第7発明は、試料水の蛍光光度、水温及びpHを測定し
た後、これらの測定値から演算によって試料水のクロロ
フィルa濃度を算出することを特徴としている。
【0033】第8発明は、前記クロロフィルa濃度算出
のための演算は、下記式によることを特徴としている。
【0034】(クロロフィルa濃度)=a4×(蛍光光
度)+b4×(水温)+c4×(pH)+d44、b4、c4、d4:定数 第9発明は、試料水の蛍光光度、水温及び導電率を測定
した後、これらの測定値から演算によって試料水のクロ
ロフィルa濃度を算出することを特徴としている。
【0035】第10発明は、前記クロロフィルa濃度算出
のための演算は、下記式によることを特徴としている。
【0036】(クロロフィルa濃度)=a5×(蛍光光
度)+b5×(水温)+c5×(導電率)+d55、b5、c5、d5:定数 第11発明は、試料水の蛍光光度、pH及び導電率を測定
した後、これらの測定値から演算によって試料水のクロ
ロフィルa濃度を算出することを特徴としている。
【0037】第12発明は、前記クロロフィルa濃度算出
のための演算は、下記式によることを特徴としている。
【0038】(クロロフィルa濃度)=a6×(蛍光光
度)+b6×(pH)+c6×(導電率)+d66、b6、c6、d6:定数 第13発明は、試料水の蛍光光度、水温、pH及び導電率
を測定した後、これらの測定値から演算によって試料水
のクロロフィルa濃度を算出することを特徴としてい
る。
【0039】第14発明は、前記クロロフィルa濃度算出
のための演算は、下記式によることを特徴としている。
【0040】(クロロフィルa濃度)=a7×(蛍光光
度)+b7×(水温)+c7×(pH)+d7×(導電
率)+e77、b7、c7、d7、e7:定数 第15発明は、光源から一定波長の光を、試料水に照射さ
せて試料水の蛍光光度を測定する蛍光光度測定手段と、
試料水の水温を測定する水温測定手段と、前記の蛍光光
度測定手段と水温測定手段とから供給された測定値を格
納し、これらの測定値から演算によって試料水のクロロ
フィルa濃度を算出する演算処理手段とからなることを
特徴としている。
【0041】第16発明は、前記蛍光光度測定手段と、試
料水のpHを測定するpH測定手段と、前記の蛍光光度
測定手段とpH測定手段とから供給された測定値を格納
し、これらの測定値から演算によって試料水のクロロフ
ィルa濃度を算出する演算処理手段とからなることを特
徴としている。
【0042】第17発明は、前記蛍光光度測定手段と、試
料水の導電率を測定する導電率測定手段と、前記の蛍光
光度測定手段と導電率測定手段とから供給された測定値
を格納し、これらの測定値から演算によって試料水のク
ロロフィルa濃度を算出する演算処理手段とからなるこ
とを特徴としている。
【0043】第18発明は、前記の蛍光光度測定手段、水
温測定手段及びpH測定手段と、前記の蛍光光度測定手
段、水温率測定手段及びpH測定手段から供給された測
定値を格納し、これらの測定値から演算によって試料水
のクロロフィルa濃度を算出する演算処理手段とからな
ることを特徴としている。
【0044】第19発明は、前記の蛍光光度測定手段、水
温測定手段及び導電率測定手段と、前記の蛍光光度測定
手段、水温測定手段及び導電率測定手段から供給された
測定値を格納し、これらの測定値から演算によって試料
水のクロロフィルa濃度を算出する演算処理手段とから
なることを特徴としている。
【0045】第20発明は、前記の蛍光光度測定手段、p
H測定手段及び導電率測定手段と前記の蛍光光度測定手
段、pH測定手段及び導電率測定手段から供給された測
定値を格納し、これらの測定値から演算によって試料水
のクロロフィルa濃度を算出する演算処理手段とからな
ることを特徴としている。
【0046】第21発明は、前記の蛍光光度測定手段、水
温測定手段、pH測定手段及び導電率測定手段と、前記
の蛍光光度測定手段、水温測定手段、pH測定手段及び
導電率測定手段から供給された測定値を格納し、これら
の測定値から演算によって試料水のクロロフィルa濃度
を算出する演算処理手段とからなることを特徴としてい
る。
【0047】
【発明の実施の形態】現場蛍光光度法の利点の一つとし
て、現場蛍光光度計を河川、湖沼、海洋などに浸漬し、
深度方向または時間方向のクロロフィルa濃度プロファ
イルを収集できる点が挙げられる。その場合、異なる試
料水条件(例えば、時間、水深、場所から水温等の水質
条件)でも高精度なクロロフィルa濃度測定ができる回
帰式が必要となる。
【0048】前述のように、実際の試験よって、測定時
期が変わるだけで(時間経過により試料水の水質と性状
が変化する)、過去の回帰式を用いてクロロフィルa濃
度換算は、誤差を含む可能性が高いことが分かった。
【0049】そこで、発明者は、測定に時間的変化、空
間的変化(場所、水深)及び試料水質・状態変化があっ
ても使える信頼性の高い換算式を追求することを目的と
して、蛍光光度とクロロフィルa濃度の単回帰式ではな
く、クロロフィルa濃度を目的変数とした重回帰式の検
討を行なった。測定の時間的変化、空間的変化(場所、
水深)、状態変化、試料水質に表れると考え、説明変数
には蛍光光度以外には水温等の水質項目を設定した。
【0050】なおかつ、クロロフィルa濃度を連続的に
測定する観点から、説明変数に選んだ水質項目は蛍光光
度同様、水質計測器で連続測定可能なものを選んだ。重
回帰分析に使用したデータは、図8と同じ湖で98年9月
9日、11月4日に水深別に採取した計3ヶ所のデータ
(計23データ)である。測定時期、場所及び水深を変え
て得られたデータである。
【0051】クロロフィルa濃度を目的変数として重回
帰分析を行なったときの重相関係数を表1に示す。
【0052】
【表1】
【0053】従来の説明変数に現場蛍光光度のみを用い
た場合の相関係数は、0.827であった。それに対して、
水温やpHや導電率を説明変数に加えた場合、重相関係
数は0.920〜0.981となり、現場蛍光光度単独に比べ高い
重相関係数が得られた。重回帰分析で得られた重回帰式
で換算したクロロフィルa濃度換算値とクロロフィルa
濃度測定値(吸光光度法)の差の範囲を残差の範囲とし
て表中に示した。番号0と番号7の残差の範囲を見る
と、−42.2〜31.7が−9.4〜18.3と測定誤差が小さくな
っていることが分かる。これは、説明変数に水温、p
H、導電率を加えた効果といえる。
【0054】この結果より、測定に時間的変化、空間的
変化(場所、水深)、及び試料水水質・状態変化があっ
ても、現場蛍光光度に水温やpHや導電率といった連続
測定できる水質項目を説明変数に加えた重回帰式の採用
により、単回帰式を用いた場合よりも、クロロフィルa
濃度測定精度が向上することがわかる。
【0055】以下、本発明の実施の形態を図面に基づい
て説明する。 (第1形態)図1は、第1形態に係るクロロフィルa濃
度測定装置の概要図である。図1において、本形態例に
係る測定装置は、現場蛍光光度計10、水温計11及びクロ
ロフィルa濃度演算器12から構成される。現場蛍光光度
計10は、前述の蛍光光度計(アレック電子製)に限らず
既存製品にあるようなクロロフィルa濃度測定を目的と
した現場蛍光光度計(例えば、励起波長436nm付近、
受光側波長650nm以上の蛍光光度を測定できるもので
あるもの)も適用が可能であり、後述の第2〜7形態に
おいても適用が可能である。
【0056】現場蛍光光度計10は、試料水の蛍光光度を
測定し、この測定値をクロロフィルa濃度演算器12に供
給する。同時に、水温計11は、試料水の水温を測定し、
この測定値をクロロフィルa濃度演算器12に供給する。
クロロフィルa濃度演算器12は、前記現場蛍光光度計10
と水温計11とから供給された蛍光光度と水温の測定値を
格納して、これらの測定値から下記(1)式の演算によ
って試料水のクロロフィルa濃度を算出する。
【0057】 クロロフィルa濃度=a1×蛍光光度+b1×水温+c1 ……(1) a1、b1、c1:定数 (1)式は、蛍光光度、水温とクロロフィルa濃度の関
係を調査して予め作成し、クロロフィルa濃度演算器12
に設定する。
【0058】本形態は、目的変数のクロロフィルa濃度
と説明変数の蛍光光度と水温の重相関係数が高く、蛍光
光度と水温からクロロフィルa濃度が精度良く算出でき
る水系で適用が可能である。
【0059】蛍光光度計10と水温計11の設置は、現場陸
上に設置する方法でも、直接試料水に浸漬する設置方法
でも可能である。前者の場合は、試料水をポンプなどに
より各計測器に通水する必要がある。現場では、測定し
たい場所(位置、水深)の試料水をポンプなどで取り出
せばよい。後者の場合は、その必要はなく、測定したい
試料水に計測器または計測器の検出部を浸漬させればよ
い。
【0060】以上のように、本形態に係るクロロフィル
a濃度測定方法及びその装置によれば、試料水の蛍光光
度と共に水温を測定した後、蛍光光度と水温の測定値を
用いて試料水のクロロフィルa濃度を算出することで、
蛍光光度のみから算出する方法と比べて、クロロフィル
a濃度の測定精度が向上する。 (第2形態)図2は、第2形態に係るクロロフィルa測
定装置の概要図である。図2において、本形態例に係る
測定装置は、現場蛍光光度計10、pH計20及びクロロフ
ィルa濃度演算器12から構成される。
【0061】現場蛍光光度計10は、試料水の蛍光光度を
測定し、この測定値をクロロフィルa濃度演算器12に供
給する。同時に、pH計20は、試料水のpHを測定し、
この測定値をクロロフィルa濃度演算器12に供給する。
クロロフィルa濃度演算器12は、前記現場蛍光光度計10
とpH計20とから供給された蛍光光度とpHの測定値を
格納して、これらの測定値から下記(2)式の演算によ
って試料水のクロロフィルa濃度を算出する。
【0062】 クロロフィルa濃度=a2×蛍光光度+b2×pH+c2 ……(2) a2、b2、c2:定数 (2)式は、蛍光光度、pHとクロロフィルa濃度の関
係を調査して予め作成し、クロロフィルa濃度演算器12
に設定する。
【0063】本形態は、目的変数のクロロフィルa濃度
と説明変数の蛍光光度とpHの重相関係数が高く、蛍光
光度とpHからクロロフィルa濃度が精度良く算出でき
る水系で適用が可能である。
【0064】蛍光光度計10とpH計20の設置は、第1形
態と同様に、現場陸上に設置する方法でも、直接試料水
に浸漬する設置方法でも可能である。
【0065】以上のように、本形態に係るクロロフィル
a濃度測定方法及びその装置によれば、試料水の蛍光光
度と共にpHを測定した後、蛍光光度とpHの測定値を
用いて試料水のクロロフィルa濃度を算出することで、
蛍光光度のみから算出する方法と比べて、クロロフィル
a濃度の測定精度が向上する。 (第3形態)図3は、第3形態に係るクロロフィルa濃
度測定装置の概要図である。図3において、本形態例に
係る測定装置は、現場蛍光光度計10、導電率計30及びク
ロロフィルa濃度演算器12から構成される。
【0066】現場蛍光光度計10は、試料水の蛍光光度を
測定し、この測定値をクロロフィルa濃度演算器12に供
給する。同時に、導電率計30は、試料水の導電率を測定
し、この測定値をクロロフィルa濃度演算器12に供給す
る。クロロフィルa濃度演算器12は、前記現場蛍光光度
計10と導電率計30とから供給された蛍光光度と導電率の
測定値を格納して、これらの測定値から下記(3)式の
演算によって試料水のクロロフィルa濃度を算出する。
【0067】 クロロフィルa濃度=a3×蛍光光度+b3×導電率+c3 ……(3) a3、b3、c3:定数 (3)式は、蛍光光度、導電率とクロロフィルa濃度の
関係を調査して予め作成し、クロロフィルa濃度演算器
12に設定する。
【0068】本形態は、目的変数のクロロフィルa濃度
と説明変数の蛍光光度と導電率の重相関係数が高く、蛍
光光度と導電率からクロロフィルa濃度が精度良く算出
できる水系で適用が可能である。
【0069】蛍光光度計10と導電率計30の設置は、第1
形態と同様に、現場陸上に設置する方法でも、直接試料
水に浸漬する設置方法でも可能である。
【0070】以上のように、本形態に係るクロロフィル
a濃度測定方法及びその装置によれば、試料水の蛍光光
度と共に導電率を測定した後、蛍光光度と導電率の測定
値を用いて試料水のクロロフィルa濃度を算出すること
で、蛍光光度のみから算出する方法と比べて、クロロフ
ィルa濃度の測定精度が向上する。 (第4形態)図4は、第4形態に係るクロロフィルa濃
度測定装置の概要図である。図4において、本形態例に
係る測定装置は、現場蛍光光度計10、水温計11、pH計
20及びクロロフィルa濃度演算器12から構成される。
【0071】現場蛍光光度計10は、試料水の蛍光光度を
測定し、この測定値をクロロフィルa濃度演算器12に供
給する。同時に、水温計11、pH計20は、試料水の水
温、pHを測定し、この測定値をクロロフィルa濃度演
算器12に供給する。クロロフィルa濃度演算器12は、現
場蛍光光度計10、水温計11及びpH計20とから供給され
た蛍光光度、水温及びpHの測定値を格納して、これら
の測定値から下記(4)式の演算によって試料水のクロ
ロフィルa濃度を算出する。
【0072】 クロロフィルa濃度=a4×蛍光光度+b4×水温+c4×pH+d4 ……(4 ) a4、b4、c4、d4:定数 (4)式は、蛍光光度、水温、pHとクロロフィルa濃
度の関係を調査して予め作成し、クロロフィルa濃度演
算器12に設定する。
【0073】本形態は、目的変数のクロロフィルa濃度
と説明変数の蛍光光度、水温及びpHの重相関係数が高
く、蛍光光度、水温とpHからクロロフィルa濃度が精
度良く算出できる水系で適用が可能である。
【0074】現場蛍光光度計10、水温計11及びpH計20
の設置は、第1形態と同様に、現場陸上に設置する方法
でも、直接試料水に浸漬する設置方法でも可能である。
【0075】以上のように、本形態に係るクロロフィル
a濃度測定方法及びその装置によれば、試料水の蛍光光
度と共に水温及びpHを測定した後、蛍光光度、水温及
びpHの測定値を用いて試料水のクロロフィルa濃度を
算出することで、蛍光光度のみから算出する方法と比べ
て、クロロフィルa濃度の測定精度が向上する。 (第5形態)図5は、第5形態に係るクロロフィルa濃
度測定装置の概要図である。図5において、本形態例に
係る測定装置は、現場蛍光光度計10、水温計11、導電率
計30及びクロロフィルa濃度演算器12から構成される。
【0076】現場蛍光光度計10は、試料水の蛍光光度を
測定し、この測定値をクロロフィルa濃度演算器12に供
給する。同時に、水温計11、導電率計30は、試料水の水
温、導電率を測定し、この測定値をクロロフィルa濃度
演算器12に供給する。クロロフィルa演算器12は、現場
蛍光光度計10、水温計11及び導電率計30とから供給され
た蛍光光度、水温及び導電率の測定値を格納して、これ
らの測定値から下記(5)式の演算によって試料水のク
ロロフィルa濃度を算出する。
【0077】 クロロフィルa濃度=a5×蛍光光度+b5×水温+c5×導電率+d5 ……( 5) a5、b5、c5、d5:定数 (5)式は、蛍光光度、水温、導電率とクロロフィルa
濃度の関係を調査して予め作成し、クロロフィルa濃度
演算器12に設定する。
【0078】本形態は、目的変数のクロロフィルa濃度
と説明変数の蛍光光度、水温及び導電率の重相関係数が
高く、蛍光光度、水温と導電率からクロロフィルa濃度
が精度良く算出できる水系で適用が可能である。
【0079】現場蛍光光度計10、水温計11及び導電率計
30の設置は、第1形態と同様に、現場陸上に設置する方
法でも、直接試料水に浸漬する設置方法でも可能であ
る。
【0080】以上のように、本形態に係るクロロフィル
a濃度測定方法及びその装置によれば、試料水の蛍光光
度と共に水温及び導電率を測定した後、蛍光光度、水温
及び導電率の測定値を用いて試料水のクロロフィルa濃
度を算出することで、蛍光光度のみから算出する方法と
比べて、クロロフィルa濃度の測定精度が向上する。 (第6形態)図6は、第6形態に係るクロロフィルa濃
度測定装置の概要図である。図6において、本形態例に
係る測定装置は、現場蛍光光度計10、pH計20、導電率
計30及びクロロフィルa濃度演算器12から構成される。
【0081】現場蛍光光度計10は、試料水の蛍光光度を
測定し、この測定値をクロロフィルa濃度演算器12に供
給する。同時に、pH計20、導電率計30は、試料水のp
H、導電率を測定し、この測定値をクロロフィルa濃度
演算器12に供給する。クロロフィルa濃度演算器12は、
現場蛍光光度計10、pH計20及び導電率計30とから供給
された蛍光光度、pH及び導電率の測定値を格納して、
これらの測定値から下記(6)式の演算によって試料水
のクロロフィルa濃度を算出する。
【0082】 クロロフィルa濃度=a6×蛍光光度+b6×pH+c6×導電率+d6 ……( 6) a6、b6、c6、d6:定数 (6)式は、蛍光光度、pH、導電率とクロロフィルa
濃度の関係を調査して予め作成し、クロロフィルa濃度
演算器12に設定する。
【0083】本形態は、目的変数のクロロフィルa濃度
と説明変数の蛍光光度、pH及び導電率の重相関係数が
高く、蛍光光度、pHと導電率からクロロフィルa濃度
が精度良く算出できる水系で適用が可能である。
【0084】現場蛍光光度計10、pH計20及び導電率計
30の設置は、第1形態と同様に、現場陸上に設置する方
法でも、直接試料水に浸漬する設置方法でも可能であ
る。
【0085】以上のように、本形態に係るクロロフィル
a濃度測定方法及びその装置によれば、試料水の蛍光光
度と共にpH及び導電率を測定した後、蛍光光度、pH
及び導電率の測定値を用いて試料水のクロロフィルa濃
度を算出することで、蛍光光度のみから算出する方法と
比べて、クロロフィルa濃度の測定精度が向上する。 (第7形態)図7は、第7形態に係るクロロフィルa濃
度測定装置の概要図である。図7において、本形態例に
係る測定装置は、現場蛍光光度計10、水温計11、pH計
20、導電率計30及びクロロフィルa濃度演算器12から構
成される。
【0086】現場蛍光光度計10は、試料水の蛍光光度を
測定し、この測定値をクロロフィルa濃度演算器12に供
給する。同時に、水温計11、pH計20及び導電率計30
は、試料水の水温、pH及び導電率を測定し、この測定
値をクロロフィルa濃度演算器12に供給する。クロロフ
ィルa濃度演算器12は、現場蛍光光度計10、水温計11、
pH計20及び導電率計30とから供給された蛍光光度、水
温、pH及び導電率の測定値を格納して、これらの測定
値から下記(7)式の演算によって試料水のクロロフィ
ルa濃度を算出する。
【0087】 クロロフィルa濃度=a7×蛍光光度+b7×水温+c7×pH+d7×導電率+ e7 ……(7) a7、b7、c7、d7、e7:定数 (7)式は、蛍光光度、水温、pH、導電率とクロロフ
ィルa濃度の関係を調査して予め作成し、クロロフィル
a濃度演算器12に設定する。
【0088】本形態は、目的変数のクロロフィルa濃度
と説明変数の蛍光光度、水温、pH及び導電率の重相関
係数が高く、蛍光光度、水温、pHと導電率からクロロ
フィルa濃度が精度良く算出できる水系で適用が可能で
ある。
【0089】現場蛍光光度計10、水温計11、pH計20及
び導電率計30の設置は、第1形態と同様に、現場陸上に
設置する方法でも、直接試料水に浸漬する設置方法でも
可能である。
【0090】以上のように、本形態に係るクロロフィル
a濃度測定方法及びその装置によれば、試料水の蛍光光
度と共に水温、pH及び導電率を測定した後、蛍光光
度、水温、pH及び導電率の測定値を用いて試料水のク
ロロフィルa濃度を算出することで、蛍光光度のみから
算出する方法と比べて、クロロフィルa濃度の測定精度
が向上する。
【0091】
【発明の効果】本発明に係るクロロフィルa濃度測定方
法及びその装置によれば、蛍光光度からクロロフィルa
濃度を算出する手段において、水温、pH及び導電率と
いった取扱が容易で連続測定が可能な水質項目を説明変
数とする回帰式の導入により、連続的なクロロフィルa
濃度の測定が可能になるばかりでなく、試料水の特性
(水質、性状等)が変化しても、蛍光光度のみから算出
する従来の測定方法と比べて精度良くクロロフィルa濃
度を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1形態に係る測定装置の概要図。
【図2】第2形態に係る測定装置の概要図。
【図3】第3形態に係る測定装置の概要図。
【図4】第4形態に係る測定装置の概要図。
【図5】第5形態に係る測定装置の概要図。
【図6】第6形態に係る測定装置の概要図。
【図7】第7形態に係る測定装置の概要図。
【図8】蛍光光度(現場蛍光光度計)とクロロフィルa
濃度(吸光光度法)の関係を示した特性図。
【符号の説明】
10…現場蛍光光度計 11…水温計 12…クロロフィルa濃度演算器 20…pH計 30…導電率計
フロントページの続き Fターム(参考) 2G043 AA01 CA03 EA01 KA03 KA05 NA01 2G045 AA40 CB20 CB21 DA80 FA27 FA29 GC15 GC16 2G054 AA02 AB07 CA21 EA03 EB01 GA04 GB02 JA01 2G060 AA05 AC10 AE16 AF08 HC21 KA06

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 試料水の蛍光光度と水温を測定した後、
    これらの測定値から演算式によって試料水のクロロフィ
    ルa濃度を算出することを特徴とするクロロフィルa濃
    度測定方法。
  2. 【請求項2】 前記クロロフィルa濃度算出のための演
    算は、下記式によることを特徴とする請求項1記載のク
    ロロフィルa濃度測定方法。 (クロロフィルa濃度)=a1×(蛍光光度)+b1×
    (水温)+c11、b1、c1:定数
  3. 【請求項3】 試料水の蛍光光度とpHを測定した後、
    これらの測定値から演算によって試料水のクロロフィル
    a濃度を算出することを特徴とするクロロフィルa濃度
    測定方法。
  4. 【請求項4】 前記クロロフィルa濃度算出のための演
    算は、下記式によることを特徴とする請求項3記載のク
    ロロフィルa濃度測定方法。 (クロロフィルa濃度)=a2×(蛍光光度)+b2×
    (pH)+c22、b2、c2:定数
  5. 【請求項5】 試料水の蛍光光度と導電率を測定した
    後、これらの測定値から演算によって試料水のクロロフ
    ィルa濃度を算出することを特徴とするクロロフィルa
    濃度測定方法。
  6. 【請求項6】 前記クロロフィルa濃度算出のための演
    算は、下記式によることを特徴とする請求項5記載のク
    ロロフィルa濃度測定方法。 (クロロフィルa濃度)=a3×(蛍光光度)+b3×
    (導電率)+c33、b3、c3:定数
  7. 【請求項7】 試料水の蛍光光度、水温及びpHを測定
    した後、これらの測定値から演算によって試料水のクロ
    ロフィルa濃度を算出することを特徴とするクロロフィ
    ルa濃度測定方法。
  8. 【請求項8】 前記クロロフィルa濃度算出のための演
    算は、下記式によることを特徴とする請求項7記載のク
    ロロフィルa濃度測定方法。 (クロロフィルa濃度)=a4×(蛍光光度)+b4×
    (水温)+c4×(pH)+d44、b4、c4、d4:定数
  9. 【請求項9】 試料水の蛍光光度、水温及び導電率を測
    定した後、これらの測定値から演算によって試料水のク
    ロロフィルa濃度を算出することを特徴とするクロロフ
    ィルa濃度測定方法。
  10. 【請求項10】 前記クロロフィルa濃度算出のための
    演算は、下記式によることを特徴とする請求項9記載の
    クロロフィルa濃度測定方法。 (クロロフィルa濃度)=a5×(蛍光光度)+b5×
    (水温)+c5×(導電率)+d55、b5、c5、d5:定数
  11. 【請求項11】 試料水の蛍光光度、pH及び導電率を
    測定した後、これらの測定値から演算によって試料水の
    クロロフィルa濃度を算出することを特徴とするクロロ
    フィルa濃度測定方法。
  12. 【請求項12】 前記クロロフィルa濃度算出のための
    演算は、下記式によることを特徴とする請求項11記載の
    クロロフィルa濃度測定方法。 (クロロフィルa濃度)=a6×(蛍光光度)+b6×
    (pH)+c6×(導電率)+d66、b6、c6、d6:定数
  13. 【請求項13】 試料水の蛍光光度、水温、pH及び導
    電率を測定した後、これらの測定値から演算によって試
    料水のクロロフィルa濃度を算出することを特徴とする
    クロロフィルa濃度測定方法。
  14. 【請求項14】 前記クロロフィルa濃度算出のための
    演算は、下記式によることを特徴とする請求項13記載の
    クロロフィルa濃度測定方法。 (クロロフィルa濃度)=a7×(蛍光光度)+b7×
    (水温)+c7×(pH)+d7×(導電率)+e77、b7、c7、d7、e7:定数
  15. 【請求項15】 光源から一定波長の光を、試料水に照
    射させて試料水の蛍光光度を測定する蛍光光度測定手段
    と、試料水の水温を測定する水温測定手段と、前記の蛍
    光光度測定手段と水温測定手段とから供給された測定値
    を格納し、これらの測定値から演算によって試料水のク
    ロロフィルa濃度を算出する演算処理手段とからなるこ
    とを特徴とするクロロフィルa濃度測定装置。
  16. 【請求項16】 前記蛍光光度測定手段と、試料水のp
    Hを測定するpH測定手段と、前記の蛍光光度測定手段
    とpH測定手段とから供給された測定値を格納し、これ
    らの測定値から演算によって試料水のクロロフィルa濃
    度を算出する演算処理手段とからなることを特徴とする
    クロロフィルa濃度測定装置。
  17. 【請求項17】 前記蛍光光度測定手段と、試料水の導
    電率を測定する導電率測定手段と、前記の蛍光光度測定
    手段と導電率測定手段とから供給された測定値を格納
    し、これらの測定値から演算によって試料水のクロロフ
    ィルa濃度を算出する演算処理手段とからなることを特
    徴とするクロロフィルa濃度測定装置。
  18. 【請求項18】 前記の蛍光光度測定手段、水温測定手
    段及びpH測定手段と、前記の蛍光光度測定手段、水温
    率測定手段及びpH測定手段から供給された測定値を格
    納し、これらの測定値から演算によって試料水のクロロ
    フィルa濃度を算出する演算処理手段とからなることを
    特徴とするクロロフィルa濃度測定装置。
  19. 【請求項19】 前記の蛍光光度測定手段、水温測定手
    段及び導電率測定手段と、前記の蛍光光度測定手段、水
    温測定手段及び導電率測定手段から供給された測定値を
    格納し、これらの測定値から演算によって試料水のクロ
    ロフィルa濃度を算出する演算処理手段とからなること
    を特徴とするクロロフィルa濃度測定装置。
  20. 【請求項20】 前記の蛍光光度測定手段、pH測定手
    段及び導電率測定手段と前記の蛍光光度測定手段、pH
    測定手段及び導電率測定手段から供給された測定値を格
    納し、これらの測定値から演算によって試料水のクロロ
    フィルa濃度を算出する演算処理手段とからなることを
    特徴とするクロロフィルa濃度測定装置。
  21. 【請求項21】 前記の蛍光光度測定手段、水温測定手
    段、pH測定手段及び導電率測定手段と、前記の蛍光光
    度測定手段、水温測定手段、pH測定手段及び導電率測
    定手段から供給された測定値を格納し、これらの測定値
    から演算によって試料水のクロロフィルa濃度を算出す
    る演算処理手段とからなることを特徴とするクロロフィ
    ルa濃度測定装置。
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