автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Разработка методов исследования распределения флуоресцирующего растворенного органического вещества в морской среде

ВВЕДЕНИЕ

1. ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО МОРЕЙ И ОКЕАНОВ. ЕГО ПРОИСХОЖДЕНИЕ, СОСТАВ И ВЕРТИКАЛЬНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ

1.1. Взвешенное органическое вещество.

1.2. Растворенное органическое вещество (РОВ).

1.3. Флуоресцирующее растворенное органическое вещество (ФРОВ).

Выводы

2. АНАЛИЗ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ ВЕРТИКАЛЬНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ФРОВ И МОДЕЛЬНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ

2.1. Механизм образования ФРОВ в морской среде.

2.2. Модельное представление формирования концентрационного профиля органической взвеси и ФРОВ.

2.3. Формирование профилей ФРОВ.

Выводы.

3. МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ ФЛУОРЕСЦЕНЦИИ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА В МОРСКОЙ СРЕДЕ И ИСПОЛЬЗУЕМАЯ АППАРАТУРА

3.1. Описание метода исследования ФРОВ в морской среде.

3.2. Методика отбора проб морской воды.

3.3. Методика центрифугирования проб морской воды.

3.4. Аппаратура и методика проведения спектрофотометрических и спектрофлуориметрических измерений в пробах морской воды.

3.5. Флуориметрические измерения в пробах морской воды.

3.6. Методика количественной оценки флуоресценции РОВ и концентрации хлорофилла в морской воде.

3.7. Аппаратура для натурных измерений флуоресценции в морской среде.83 Выводы.

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ АНАЛИЗ.

4.1. Вертикальное распределение интенсивности флуоресценции хлорофилла фитопланктона и некоторых других параметров в водах Черного моря.

4.2. Ультрафиолетовые спектры пропускания проб морской воды, взятых с разных глубин до и после центрифугирования.

4.3. Исследование флуоресценции РОВ в пробах морской воды.

4.3.1. Влияние УФ облучения, фотолиза и старения на флуоресценцию РОВ морской воды.

4.3.2. Спектрофлуориметрическое исследование РОВ в пробах морской воды, взятых с глубин до 200м.

4.4. Исследование полос флуоресценции и возбуждения флуоресценции в фильтрованных пробах морской воды.

4.5. Исследование флуоресценции в центрифугированных пробах морской воды.

4.5.1. Изменение интенсивности флуоресценции РОВ в пробах морской воды после центрифугирования.

4.5.2. Исследование полос флуоресценции и возбуждения флуоресценции в центрифугированных пробах морской воды.

4.6. Исследование других характеристик флуоресценции РОВ морской воды.

4.7. Профили интенсивности флуоресценции РОВ, биологических и гидрологических параметров в водах Черного моря.

Выводы.

Мировой океан в последние десятилетия стал полем интенсивной хозяйственной, экологической, военной и научной деятельности. Современные океанологические исследования, охватывающие до больших глубин большие акватории, предоставляют большое количество первичных данных, которые необходимо оперативно обрабатывать. Это в свою очередь выдвигает задачи автоматизации процессов сбора, обработки информации, решение которых сопровождается исследованием и разработкой новых методов, созданием аппаратурных комплексов исследований на основе внедрения новейших достижений оптико-электроники и вычислительной техники. Учитывая, что большинство процессов и явлений, происходящих в океане быстропротекающие, возникает необходимость получения информации о них в реальном масштабе времени.

Широкое распространение в океанологических исследованиях при изучении первичных характеристик получили оптические методы. Эти методы обладают целым рядом преимуществ перед другими, а именно, обеспечивают высокую чувствительность, не вносят искажений в исследуемое поле, практически безынерционны, отличаются быстродействием, что является определяющим при обработке информации о быстропротекающих процессах в морской среде, и позволяют получать информацию о целом ряде океанологических и гидрофизических параметров. Один из наиболее перспективных оптических методов - флуоресцентный.

Флуоресцентный метод исследования отличает экспрессность обнаружения и определения органических веществ природного и антропогенного происхождения в толще и на поверхности океана.

Возможность неразрушающего контроля вещества в малых объемах с

12 чрезвычайно низким - до 10' моль порогом обнаружения, пригодность для раздельного определения веществ в их смеси (селективность), доступность необходимых технических средств - делает его незаменимым при проведении океанологических и экологических исследований водных сред в реальном масштабе времени.

Достоинства флуориметрического метода становятся решающим доводом в пользу его внедрения в океанологические исследования, поскольку он позволяет изучать натуральную морскую воду без какой-либо предварительной подготовки. Экспрессность измерений флуоресценции с помощью погружных флуориметров работающих как в режиме зонда, так и в режиме буксировки дает возможность радикально повысить производительность определений органических веществ в океане, как природного, так и антропогенного происхождения. Приблизить их к наблюдениям гидрофизических характеристик по временному и пространственному разрешению, и, в реальном масштабе времени, получать информацию о пространственном распределении измеряемых параметров непосредственно в процессе зондирования или буксировки. С помощью погружных флуориметров в океанологии можно следить за биологической продуктивностью и экологической чистотой вод морей, озер и океанов.

Применение специально вводимых в водную среду органических красителей дает возможность с помощью флуориметра изучать направления, мощность и скорость распределения течений, зон подъема и опускания водных масс, динамику вод исследуемого водоема, внутренние волны и гидродинамические возмущения морской среды, распространение загрязняющих примесей. Причем, сами измерения в силу практической безынерционное™ флуоресценции дают возможность непосредственно в процессе зондирования или буксировки флуориметра в реальном масштабе времени проводить экспрессную оценку биохимического состояния и антропогенного загрязнения изучаемого района, а экстремально высокая чувствительность метода флуориметрии делает флуориметры незаменимыми при проведении такого рода исследований.

Дальнейшее развитие зондов-флуориметров должно привести к встраиванию их в гидрофизические измерительные комплексы, выходу на большие глубины, созданию буйковых и буксируемых многоканальных флуориметрических измерительных систем.

Экспрессность измерений флуоресценции и возможность ее измерения в л объемах воды с поперечником 10" м за малые доли секунды, позволяет определять флуоресцирующие органические вещества в океане и наблюдать их гидрофизические характеристики во временном и пространственном разрешении. Это значит, что, используя флуориметрические методы изучения органических веществ, можно получать детальную картину их распределения и изменчивости как раз в том интервале масштабов и периодов, который недоступен любым способам океанологических наблюдений, основанным на отборе и анализе проб воды. Такая возможность особенно ценна при освоении пищевых и минеральных ресурсов океана, для контроля санитарного состояния моря, при изучении движения морских водных масс и в других разделах океанологических исследований, где имеют дело с мелкодисперсными веществами, присутствующими в водной среде.

В то же время, флуориметрия, являясь одним из самых чувствительных методов, позволяет регистрировать вещества, концентрации которых недоступны для регистрации обычно используемыми спектральными и химико-биологическими методами. Так, пороговая чувствительность погружных флуориметров по органическим красителям составляет величину 10"10г/мл. Как правило, динамический диапазон регистрации интенсивности флуоресценции в линейном режиме у этих флуориметров охватывает 2-3 порядка. А чувствительность лабораторных флуориметров, особенно имеющих лазерное возбуждение - еще на несколько порядков выше. Такая чувствительность метода позволяет определять присутствие в морской среде ничтожно малых концентраций органических веществ, что особенно ценно при проведении экологических исследований.

Связующая роль растворенного органического вещества (РОВ) в водных сообществах и интенсивное участие его легкоусвояемых компонентов в межорганизменном обмене делают параметр РОВ источником многогранной информации о состоянии экосистемы моря и водных сред. Поэтому, для проведения контроля экологической обстановки в морской среде, необходима и крайне важна достоверная информация о природной флуоресценции РОВ морской воды (МВ), так называемой фоновой флуоресценции, о вертикальном распределении флуоресцирующего растворенного органического вещества (ФРОВ) в морской среде и о спектральном составе флуоресценции ФРОВ в зависимости от сезона и глубины. Такая информация необходима, чтобы на ранней стадии иметь возможность регистрировать появление в водной среде антропогенного загрязнения и следить за его развитием, распространением и изменением концентрации.

В связи с большой значимостью и важностью этого метода, и для его успешной реализации, возникает потребность в разработке методов исследования флуоресценции РОВ, которые бы позволили понять природу появления ФРОВ и закономерности его распределения в морской среде; в аппаратуре, с помощью которой можно проводить корректные и качественные измерения вертикального распределения ФРОВ и регистрировать наличие антропогенного загрязнения в водных средах. Использование этих данных даст возможность выбрать наиболее подходящий источник возбуждения флуоресценции и оптимальные спектральные «окна» в полосах возбуждения и флуоресценции РОВ, что позволит усовершенствовать погружные флуориметры и получить реальное представление о природной «фоновой» флуоресценции РОВ МВ и об ее изменении в зависимости от глубины и сезона.

Объектами флуориметрических наблюдений в толще моря выступают непрерывно распределенные изменчивые субстанции, пребывающие в условиях, не поддающихся воздействию экспериментатора. Эти обстоятельства, общие цели и специфика океанологических измерений приводят к тому, что, как уже упоминалось, для успешного применения флуориметрических методов при освоении океана, требуется выяснить закономерности флуоресценции морской среды и поступающих в нее веществ, а также разработать специальный аппаратурно-методический комплекс. То есть, решить задачи, которые раннее не возникали ни в одном из научных направлений. Эти задачи взаимосвязаны и поддаются решению лишь совместными усилиями океанологов, физиков и инженеров.

Трудность решения этих задач обусловлена тем, что океанологи, заинтересованные в результатах внедрения флуориметрических методов, плохо осведомлены о флуоресценции как физическом явлении. Специалисты по оптике моря, дисциплины, нацеленной на решение вопросов подводной локации и связи, распространения солнечного излучения в море и др., ею мало занимались, поскольку флуоресценция морской воды как энергетически слабый эффект не учитывается в большинстве ее задач. Физики-оптики, изучающие флуоресценцию как физическое явление и заинтересованные в приложении своих результатов, слабо представляют проблемы океанологических исследований, особенно их нефизических разделов, где флуоресцентные методы особенно перспективны. Инженеры-разработчики океанологической аппаратуры - нуждаются в сотрудничестве с физиками и океанологами на различных стадиях создания и освоения -морской флуориметрической аппаратуры. Это типично для междисциплинарного направления научной деятельности, возникшей на стыке далеких друг от друга областей знаний.

Целью настоящей работы является разработка метода исследования флуоресцирующего растворенного в морской воде органического вещества,-позволяющего изучать вертикальное распределение ФРОВ во взаимосвязи с биологическими, гидрологическими и гидрофизическими параметрами; выяснение с его помощью механизма появления ФРОВ в морской воде и, используя экспериментальные результаты, полученные с использованием этого метода, - разработка математической модели, позволяющей описать закономерности вертикального распределения ФРОВ в морской среде.

В результате выполненных в работе спектрофлуориметрических исследований обнаружены сезонные изменения состава ФРОВ, происходящие на верхних горизонтах моря. Впервые показано, что спектры возбуждения и флуоресценции РОВ с глубиной изменяются, и что эти изменения происходят в результате изменения состава ФРОВ.

В области скачка плотности МВ обнаружена область повышенной концентрации флуоресцирующего РОВ, принимающая на вертикальном распределении интенсивности флуоресценции РОВ форму пика или своеобразного «флуороклина». Получен патент на способ определения глубины залегания слоя скачка плотности морской воды в реальном масштабе времени с помощью погружного флуориметра.

Выяснено, что концентрация ФРОВ в морской среде в течение года изменяется.

В морской среде впервые обнаружены довольно узкие слои (толщиной 10-15м) состоящие из «непрочной» органической взвеси, содержащей большие концентрации флуоресцирующего растворимого в морской воде органического вещества и оценена их скорость осаждения. Обнаруженное явление позволяет объяснить механизм появления и формирования поля ФРОВ в морской среде.

Доказано, что спектрофлуориметрические характеристики растворимого флуоресцирующего органического вещества, выделяющегося при центрифугировании проб МВ, имеют сезонные различия. На протяжении нескольких лет наблюдалась сезонная цикличность присутствия в составе органической взвеси одинакового флуоресцирующего вещества.

Излучательное время жизни флуоресценции при ХВОЗб=337нм в центрифугированных пробах МВ для длин волн регистрации ^рсг.=400, 420 и 460нм оказалось не одинаковым в разных фракциях центрифугированных проб и во всем изучаемом диапазоне глубин вод Черного моря (20 - 200м). На некоторых глубинах различия времени жизни в разных фракциях центрифугированных проб МВ для одной и той же длины волны регистрации флуоресценции при средней дисперсии измерений 0,65х10"2 достигали более 1,8нсек. В среднем, для всех длин волн регистрации флуоресценции в исследуемых пробах МВ наблюдалось уменьшение с глубиной излучательного времени жизни от 8,9нсек на 20м до 7,2нсек на 200м. Полученные результаты отличаются от опубликованных данных, свидетельствуют о сложности состава флуоресцирующего органического вещества морской среды и подтверждают обнаруженное в результате исследований его изменение с глубиной.

Обнаружена тонкая структура вертикального распределения фитопланктона, взаимосвязанная с мелкомасштабными слоями МВ структурированными по температуре.

Предложена математическая модель формирования профилей ФРОВ, удовлетворительно описывающая нарастание концентрации ФРОВ с глубиной.

Полученные в работе результаты представляют большой интерес для понимания процессов, происходящих в морской среде. Наблюдение за изменениями вертикальных профилей интенсивности флуоресценции РОВ дает возможность судить о биологической продуктивности, экологической чистоте и о внутренней динамике вод в изучаемой акватории.

Специально сконструированная и изготовленная флуориметрическая приставка к спектрофотометру СФ-26, вместе с разработанной методикой количественной оценки флуоресценции РОВ, позволяет в натурных условиях проводить экспрессную количественную оценку флуоресценции РОВ, калибровать погружные флуориметры и контролировать экологию природных вод.

Разработанная и изготовленная измерительная головка к погружному флуориметру, регистрирующему флуоресценцию хлорофилла фитопланктона, дает возможность одновременно проводить измерения профилей нескольких параметров и сопоставлять их распределения. Это особенно важно при наблюдении за экологическим состоянием водной среды, биологической продуктивностью и санитарной чистотой вод морей, озер и океанов.

Результаты многолетних исследований флуоресценции в пробах МВ, отобранных с разных горизонтов были использованы при изготовлении глубоководного оптикогидрофизического зондирующего комплекса «Кондор» в части создания и отладки работы флуориметрических каналов измерения флуоресценции РОВ и хлорофилла.

На основании полученных данных о профилях интенсивности флуоресценции РОВ предложено использовать их характерное распределение при изучении внутренних волн и других гидродинамических возмущений, распространяющихся на больших глубинах с помощью погружного флуориметра, где такое изучение с помощью другой аппаратуры и методов физически невозможно.

Работы были заданы соответствующими Постановлениями правительства СССР и были направлены на разработку методов и приборов контроля за гидродинамическими возмущениями морской среды, что позволило, в свою очередь, проводить экспрессную оценку биохимического состояния и антропогенного загрязнения морской среды.

Основное направление диссертационной работы - разработка метода исследования распределения флуоресцирующего органического вещества в морской среде, создание математической модели, позволяющей описать закономерности этого распределения на различных глубинах и исследование с помощью разработанного метода флуоресцентных характеристик морской воды на различных глубинах и в различных гидрологических условиях. Задачами исследований являлись:

- разработка метода проведения экспериментальных исследований для выяснения механизма появления ФРОВ в морской среде;

- разработка методики проведения экспрессной количественной оценки ФРОВ присутствующего в морской воде;

- разработка и усовершенствование методик, аппаратуры и технических средств для проведения экспериментальных исследований;

- исследование особенностей вертикального распределения фитопланктона, как основного поставщика ФРОВ в морскую среду;

- исследование влияния возбуждающего ультрафиолетового (УФ) излучения на интенсивность и форму спектров флуоресценции РОВ;

- экспериментальное исследование флуоресценции РОВ в зависимости от глубины и сезона;

- экспериментальное исследование профилей интенсивности флуоресценции (ИФ) РОВ до больших глубин;

- разработка математической модели, описывающей экспериментально наблюдаемые профили ИФ РОВ.

В настоящей работе использовалось два основных метода, применяемых при исследовании флуоресценции РОВ МВ: контактный и бесконтактный. Под контактным методом понимается исследование в реальном масштабе врехмени вертикального и горизонтального распределения ФРОВ в морской среде с помощью погружных флуориметров в режиме зонда или буксировки. Бесконтактный, - с помощью аппаратуры для изучения флуоресценции в лабораторных или корабельных условиях при исследовании проб морской воды, отобранных с разных глубин. Изучение флуоресценции в лабораторных условиях, в зависимости от поставленной задачи, подразделяется на два вида: измерение уровня интенсивности в максимуме полосы флуоресценции и исследование спектрального распределения полосы возбуждения и флуоресценции РОВ МВ.

Натурные флуориметрические исследования проводятся с целью получения пространственно-временной изменчивости поля интенсивности флуоресценции РОВ и хлорофилла, их взаимосвязи с гидрологией.

Результаты проведенных исследований используются также при решении прикладных задач, связанных с использованием флуориметрической аппаратуры, в частности при оптимизации спектральных характеристик для разработки новых усовершенствованных контактных и дистанционных флуориметров, разработке на основании созданной модели рекомендаций по их использованию в различных гидрологических ситуациях и при прогнозировании закономерностей распределения поля флуоресценции в океане.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Флуориметрический метод исследования ФРОВ в морской среде.

2. Разработанная и испытанная в натурных и лабораторных условиях аппаратура для исследования ФРОВ морской среды.

3. Методика количественной оценки ИФ РОВ в морской воде.

4. Математическая модель, описывающая механизм формирования вертикального распределения ФРОВ в морской среде.

Автор благодарен научному руководителю НИРов, в которых использованы результаты диссертационной работы, доктору технических наук, профессору Красовскому Э.И. за консультации и помощь в процессе проведенных исследований.

Выводы.

Согласно проведенным исследованиям, можно сказать следующее.

1. Вертикальное распределение интенсивности флуоресценции хлорофилла фитопланктона в Черном море носит сезонный характер и встречается, в основном в виде нескольких профилей: распределения с максимумом на поверхности и квазидвухмодального, при котором первый максимум находится в верхнем перемешанном слое, а второй - под скачком плотности МВ или в области термоклина. Максимальная глубина залегания живых клеток фитопланктона не превышала 60м, а мощность его слоя, в зависимости от сезона, колебалась от 20 до 50м, причем сезонные вариации интенсивности флуоресценции хлорофилла относительно ее среднегодовой величины составляли ±14%.

2. Измерение вертикального распределения рассеяния света, измеряемое под углом 90° в спектральном диапазоне возбуждения хлорофилла (в области полосы Соре) продемонстрировало, что рассеяние света в фотической зоне моря обусловлено не только присутствующими в МВ живыми клетками фитопланктона. Данный результат свидетельствует о некорректности определения диапазона глубин залегания слоя фитопланктона на основании только лишь измерений вертикального распределения интенсивности рассеяния света.

3. Максимум в вертикальном распределении кислорода в МВ располагается несколько выше выделяемого максимума интенсивности флуоресценции хлорофилла. Такое его расположение можно объяснить результатом фотосинтезирующей деятельности живых клеток фитопланктона, что позволяет, таким образом, определить зону наибольшей биопродуктивности фитопланктона.

4. Тонкая структура в вертикальном распределении интенсивности флуоресценции хлорофилла взаимосвязана с мелкомасштабными температурными слоями МВ, что, в частности, может объясняться преимущественной приспособляемостью живых клеток фитопланктона к зонам максимальной устойчивости в морской среде, в которых, к тому же, возможно накопление необходимых для жизнедеятельности клеток биогенных элементов.

Разработанный метод исследования ФРОВ в МВ, позволил установить следующее.

5. В фотической зоне моря формируются некоторые слои органической взвеси, видовое разнообразие и появление которой в морской среде связано с сезонной биопродуктивностью. Эта взвесь поддается механической деструкции, выделяя в раствор МВ растворимое флуоресцирующее вещество, различающееся по гравитационной крупности и спектральному составу в количествах значительно превышающих содержание ФРОВ в морской среде. В составе этого растворимого флуоресцирующего вещества выделяются как минимум 6 групп флуорофоров, характеризующихся максимумами в полосе возбуждения флуоресценции при 295, 300, 305, 310, 330 и 335нм (Я.рег.=420нм). Возможно, это промежуточные стадии трансформации органического вещества. Как известно, с усложнением структуры вещества наблюдается длинноволновое смещение максимума в полосе его флуоресценции. Очевидно, этот факт имеет место и для ФРОВ, что проявляется при смещении максимума в полосе возбуждения флуоресценции ФРОВ с 295 до ЗЮнм и флуоресценции с 395 до 425нм с глубиной, обнаруженном при проведении настоящих исследований. Смещение максимумов в полосах возбуждения и флуоресценции с глубиной и в зависимости от сезона, а также разное излучательное время жизни флуоресценции ФРОВ убедительно доказывают не одинаковость флуоресцирующего состава РОВ в морской среде, что коренным образом меняет представление о неизменности состава ФРОВ морской воды. В процессе седиментации, за счет биохимических превращений, происходящих за время осаждения органической взвеси, растворимое флуоресцирующее вещество, содержащееся в органической взвеси трансформируется, его состав стабилизируется и становится подобным составу ФРОВ присутствующему на больших глубинах в самой морской среде.

В результате проведенных с помощью разработанного метода исследований, удалось проследить седиментацию в морской среде одного из таких слоев, определить его примерную толщину и оценить размеры составляющей его взвеси.

Не выделение обнаруженных слоев используемой погружной аппаратурой «in situ» не позволило судить о точности забора проб из области слоя органической взвеси, а выбранная стандартная дискретность забора проб, возможно, не позволила определить и другие аналогичные слои.

По нашему мнению, эти слои состоят из отмерших клеток фитопланктона, появление которых в МВ обусловлено массовым отмиранием последнего после периода бурного цветения. В дальнейшем, за счет старения и действия бактерий стенки органической взвеси постепенно ослабляются и разрушаются. Содержимое ОВ вымывается наружу, обогащая окружающую морскую среду растворимым флуоресцирующим органическим веществом. Это вымывание, в отсутствие таких явлений как конвергенция, дивергенция, апвелинг, происходит в процессе медленной седиментации органической взвеси в поле положительного градиента плотности морской воды. Такая седиментация, согласно формулы Стокса, приводит к уменьшению скорости осаждения и «зависанию» органической взвеси в водной толще при достижении величины плотности взвеси значения плотности МВ на этой глубине. В некоторых случаях разлагающиеся остатки становятся легче воды и поднимаются вверх, возникает, так называемый, антидождь. В процессе подъема они также адсорбируются на поверхности детритных частиц, оседающих сверху, и таким образом процесс повторяется. Уменьшение скорости осаждения отмирающих клеток с глубиной увеличивает время их пребывания в зоне осаждения, а это приводит к тому, что с глубиной большее количество взвеси начинает разлагаться вплоть до полного распада, с выделением растворимого органического вещества в морскую среду. Увеличение давления с глубиной и понижение температуры МВ приводит к увеличению времени жизни РОВ, что способствует его накоплению на нижних горизонтах. Интенсивно погружающиеся крупные частицы взвеси в наибольшей степени способствуют вертикальному переносу ОВ, а мелкие определяют его концентрацию в МВ. Такой механизм появления ФРОВ и его распределение в морской среде является наиболее реальным и предпочтительным, чем выполнение в МВ химической реакции типа Мэйара, тем более, что он позволяет переносить растворимые флуоресцирующие вещества, обладающее малой плотностью на большие глубины, где выполнение таких реакций довольно проблематично.

Дальнейшее вертикальное распределение ФРОВ будет определяться уже внутренней динамикой вод моря или океана. По нашему мнению, основным механизмом, регулирующим формирование поля ФРОВ в морской среде, является изменение плотности МВ с глубиной, скорость осаждения и разложения органической взвеси и время жизни ФРОВ.

Исследование ФРОВ с помощью разработанного метода позволило доказать наличие полос возбуждения и флуоресценции в коротковолновой области спектров исходных проб МВ и объяснить видимое смещение максимума в полосе флуоресценции РОВ в зависимости от глубины. Обнаруженные разные фракции флуоресцирующего органического вещества, позволяют объяснить формирование наблюдаемых профилей ИФ РОВ, подобных профилям плотности МВ.

6. В результате проведенных исследований в Черном море получены совместные профили ИФ РОВ и гидрологических параметров МВ как в фотической зоне моря, так и до больших глубин. В области скачка плотности МВ обнаружено формирование слоя с повышенной концентрацией ФРОВ, имеющего на профилях ИФ РОВ вид максимума или своеобразного флуороклина, положение которого в точности совпадало с положением скачка плотности МВ. Такая закономерность позволяет с помощью погружного флуориметра, регистрирующего ИФ РОВ, непосредственно в процессе вертикального зондирования аппаратом, косвенно определять границы залегания слоя скачка плотности МВ [109]. Вертикальное распределение ИФ РОВ с глубиной, имеет положительный градиент, что позволяет предложить новый метод для изучения с помощью погружного флуориметра внутренних волн и гидродинамических возмущений, распространяющихся на больших глубинах. Идея данного метода заключается в том, что флуориметрический зонд, внесенный в морскую среду с положительным градиентом вертикального распределения ИФ РОВ, будет фиксировать любое колебание морской среды, в то время как такая регистрация с помощью другой аппаратуры и других методов на больших глубинах, в силу физических обстоятельств, - невозможна.

157

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящей работе разработан метод исследования флуоресцирующего органического вещества в морской среде.

Предложена методика количественной оценки ИФ РОВ с помощью разработанной к спектрофотометру СФ-26 флуориметрической приставки, позволяющая в единицах, используемых в методе «внутреннего репера» оценивать ИФ РОВ, и, в натурных условиях, осуществлять калибровку погружных флуориметров, регистрирующих флуоресценцию РОВ. Такая калибровка погружных флуориметров до настоящего времени никем не проводилась, хотя ее использование позволило бы сравнивать измерения, проведенные в различных районах Мирового океана, в разное время сезона и разные годы.

Проведенное в настоящей работе исследование спектров флуоресценции РОВ МВ на разных глубинах позволило сделать вывод о наличии на верхних горизонтах моря белковоподобных комплексов, обладающих флуоресценцией. Присутствие белковоподобных комплексов в морской воде методом флуориметрии регистрировалось впервые.

В результате проведенных исследований наблюдались изменения с глубиной в полосах флуоресценции и возбуждения флуоресценции РОВ, которые свидетельствуют о соответствующем изменении состава ФРОВ. Многолетние исследования позволили обнаружить изменение состава ФРОВ морской среды и в зависимости от сезона. В пробах МВ, отобранных в разное время года и разные годы после центрифугирования обнаружено выделение одних и тех же флуорофорных групп, свидетельствующее о том, что источник их образования - одинаков и его присутствие в морской среде связано с сезонным периодом.

На основании многолетних исследований определена спектральная область возбуждения флуоресценции РОВ. Возбуждение в этой области позволяет регистрировать изменения концентрации и состава ФРОВ с глубиной и в зависимости от сезона, получать косвенную информацию о сезонной биопродуктивности и естественной очистке вод моря, а также на ранних стадиях обнаруживать появление антропогенного загрязнения в морской среде.

Обнаруженные различия интенсивности флуоресценции РОВ в частях «а» и «б» центрифугированных проб МВ и их разные спектры возбуждения и флуоресценции свидетельствуют о наличии разных гравитационных фракций флуоресцирующего органического вещества выделяемого при центрифугировании.

Разработанный метод позволил обнаружить наличие полос в коротковолновой области спектров возбуждения и флуоресценции ФРОВ МВ и объяснить видимое смещение максимума в полосе флуоресценции РОВ, которое обусловлено исчезновением с глубиной коротковолновой полосы флуоресценции. Исследования полосы флуоресценции при разных длинах волн возбуждения и полосы возбуждения при разных длинах волн регистрации флуоресценции с помощью предложенного метода показали, что на верхних горизонтах моря состав флуоресцирующего вещества содержащегося в органической взвеси более однороден, но не одинаков. Разные гравитационные фракции флуоресцирующего органического вещества выделяющегося при центрифугировании различаются по спектрам возбуждения и флуоресценции, и эти спектры изменяются в течение года. Предложенный метод позволил обнаружить сезонную цикличность появления флуоресцирующего растворимого органического вещества в составе органической взвеси, обладающего одинаковыми спектрами возбуждения и флуоресценции. При анализе спектров исходных и ЦП МВ, взятых с разных горизонтов, отмечено одинаковое смещение с глубиной в красную область максимумов в полосах возбуждения и флуоресценции ФРОВ. Причем, с глубиной они сближаются, и к 200м становятся идентичными, что говорит о конечной стадии трансформации органического вещества в составе присутствующей на этих глубинах органической взвеси. Полученный результат позволяет сделать вывод, что разработанный метод позволяет определить зону биохимической трансформации органического вещества в морской среде.

Резкое увеличение интенсивности флуоресценции в ЦП МВ, отобранных с некоторых горизонтов моря и отличие их спектров возбуждения и флуоресценции от спектров в ЦП МВ, отобранных с других глубин, позволили заключить, что в фотической зоне моря формируются некоторые слои органической взвеси, появление которой в морской среде связано с сезонной биопродуктивностыо. Эта взвесь поддается механической деструкции, выделяя в раствор МВ растворимое флуоресцирующее органическое вещество, различающееся по гравитационной фракции и составу, в количествах значительно превышающих содержание ФРОВ в морской среде. Предложенный метод исследования, позволил проследить седиментацию одного из этих слоев, определить его примерную толщину и оценить размеры составляющей его органической взвеси.

Скорее всего, эти слои состоят из отмерших клеток фитопланктона, появление которых в МВ обусловлено массовым отмиранием последнего после периода бурного цветения. В дальнейшем, за счет старения и действия бактерий стенки органической взвеси постепенно ослабляются и разрушаются. Содержимое ОВ вымывается наружу, обогащая окружающую морскую среду растворимым флуоресцирующим органическим веществом. Это вымывание, в отсутствие таких явлений как конвергенция, дивергенция, апвелинг, происходит в процессе медленной седиментации органической взвеси в поле положительного градиента плотности морской воды. Такая седиментация, согласно формулы Стокса, приводит к уменьшению скорости осаждения и «зависанию» органической взвеси в водной толще при достижении величины плотности взвеси значения плотности МВ на этой глубине. Уменьшение скорости осаждения отмирающих клеток с глубиной увеличивает время их пребывания в зоне осаждения, а это приводит к тому, что с глубиной большее количество взвеси начинает разлагаться вплоть до полного распада, с выделением растворимого органического вещества в морскую среду. Увеличение давления с глубиной и понижение температуры МВ приводит к увеличению времени жизни РОВ, что способствует его накоплению на нижних горизонтах. Интенсивно погружающиеся крупные частицы взвеси в наибольшей степени способствуют вертикальному переносу ОВ, а мелкие определяют его концентрацию в МВ. Такой механизм появления ФРОВ и его распределение в морской среде является наиболее реальным и предпочтительным, чем выполнение в МВ химической реакции типа Мэйара, тем более, что он позволяет переносить растворимые флуоресцирующие вещества, обладающее малой плотностью на большие глубины, где выполнение таких реакций довольно проблематично. Дальнейшее вертикальное распределение ФРОВ будет определяться уже внутренней динамикой вод моря или океана. Основным механизмом, регулирующим формирование поля ФРОВ в морской среде, является изменение плотности МВ с глубиной, скорость осаждения и разложения органической взвеси.

Вертикальное распределение ИФ РОВ изучалось по результатам измерений интенсивности флуоресценции в пробах МВ, полученных с глубин до 200м с помощью разработанной приставки по предложенной методике и, до больших глубин, с помощью зондирующего комплекса «Кондор». Установлено, что это распределение в Черном море имеет вид, близкий к распределению плотности МВ, что обусловлено, очевидно, консервативным характером распределения ФРОВ в МВ, определяемым в основном статическим равновесием и внутренней динамикой вод моря.

В области скачка плотности МВ обнаружено наличие пика повышенной ИФ РОВ. Обнаруженная закономерность позволяет с помощью погружного флуориметра в реальном масштабе времени косвенно определять границы залегания слоя скачка плотности МВ, что было использовано при разработке способа определения глубины залегания слоя скачка плотности МВ, на который получен патент. Полученные распределения свидетельствуют о наличии разных гравитационных фракций флуоресцирующего ОВ, обнаруженных нами в результате проведенных исследований по предложенному методу. Из полученных результатов следует, что в фотической зоне Черного моря распределение плотности МВ оказывает существенное влияние на формирование профилей ИФ РОВ. В профилях ИФ РОВ обнаружена зона минимальной интенсивности флуоресценции, расположенная в области максимальной концентрации живых клеток фитопланктона и содержания кислорода. Это позволило сделать вывод, что первичная продукция, вырабатываемая фитопланктоном, не является основным источником появления ФРОВ в МВ и принятая нами теория справедлива.

Исследовавшееся с помощью комплекса «Кондор» вертикальное распределение ИФ РОВ до больших глубин характеризуется распределением с положительным градиентом, величина которого с глубиной немного уменьшается. Такое вертикальное распределение ИФ РОВ позволило предложить новый метод для изучения с помощью погружного флуориметра внутренних волн и гидродинамических возмущений, распространяющихся на больших глубинах, где такая регистрация с помощью другой аппаратуры и других методов, в силу физических обстоятельств, - невозможна.

Предложена математическая модель, удовлетворительно описывающая вертикальное распределение ФРОВ в морской среде.

СПИСОК СПЕЦИАЛЬНЫХ СОКРАЩЕНИЙ, ВСТРЕЧАЮЩИХСЯ В ТЕКСТЕ.

МВ - морская вода;

ОВ - органическое вещество;

ВОВ - взвешенное органическое вещество;

РОВ - растворенное органическое вещество;

ФРОВ - флуоресцирующее растворенное органическое вещество;

ЖВ - «желтое» вещество;

ИФ - интенсивность флуоресценции;

ХФ - хлорофилл фитопланктона;

ЦП - центрифугированная(ые) проба(ы);

УФ - ультрафиолетовое (излучение);

ИК - инфракрасное (излучение);

СКР - спонтанное комбинационное рассеяние.

163

1. Романкевич Е.А. Геохимия органического вещества в океане. М.: Наука.-1977.-256с.

2. Bada J.L., Lee С. Decomposition and alteration of organic compounds dissolved in seawater. //Marine Chemistry.-1977.-5.-P.523-534.

3. Секи Хумитаке. Органические вещества в водных экосистемах. Л.: Гидрометеоиздат.-1986.-199с.

4. Шифрин К.С. Введение в оптику океана. Л.:Гидрометеоиздат.-1983.-278с.

5. Скопинцев Б.А. Закономерности разложения (минерализации) органического вещества отмершего планктона. //Водные ресурсы.-1976.-№2.-С.150-160.

6. Крисс А.Е., Рукина Е.А. Судьба мертвого органического вещества в Черном море. //Микробиология.-1951.-Т.20.-Вып.2.-С.90-102.

7. Израэль Ю.А., Цыбань А.В. Антропогенная экология океана. Л.: Гидрометеоиздат.-1989.-528с.

8. Лебедева Л.П., Востоков С.В. Исследование процессов детритообразования в Черном море. //Океанология.-1984.-Т.24.-Вып.2.-С.329-336.

9. Тримонис Э.С., Шимкус К.М. Количественное распределение взвеси в Черном море. //Океанология,-1976.-Т.16.-Вып.4.-С.648-654.

10. Suess Е. Particulate organic carbon flux in the ocean-surface productivity and oxygen utilization. //Nature.-1980.-V.288.-N5788.-P.260-263.

11. П.Цейтлин В.Б. Потребление погружающегося детрита пелагическими животными. //Океанология.-1981.-Т.21.-Вып.5.-С.889-893.

12. Turner J.T. Microbial attachment to copepod fecal pellets and its possible ecological significance. //Trans.Amer.Microsc.Soc.-1979.-V.98.-Nl.-P.131-135.

13. Павлова E.B. О деструкции зоопланктонных организмов из Средиземного моря. В кн.: Экспедиционные исследования в Средиземном море в мае-июне 1968г. Киев: Наукова думка.-1968.-С.103-107.

14. Harding G.C.H. Decomposition of marine copepod. //Limnol. and Oceanogr.-1974.-V.18.-H.4.-P.670-673.

15. Скопинцев Б.А. О скорости разложения органического вещества отмершего планктона. Труды Всесоюзного гидробиологического общества. М.: Изд-во АН СССР.-1949.-Т.1.-С.34-43.

16. Карабашев Г.С. Флюоресценция в океане. JL: Гидрометеоиздат.-1987.-200с.

17. Jewell W.I., McCarthy P.L. Aerobic decomposition of algae. //Env. Sei. Technol.-1971V.6.-H. 10.-P. 1213-1221.

18. Сергеев Ю.Н., Колодочка A.A., Крумель Х.Л., Кулеш В.П., Савчук О.П. Моделирование процессов переноса и трансформации вещества в море. Л.: ЛГУ.-1979.-291с.

19. Заславский Е.М. Содержание и биохимический состав органического детрита в морских осадках. //Океанология.-1981.-Т.21.-Вып.6.-С. 10391046.

20. Коржикова Л.И., Смирнов Б.А., Бордовский O.K. К характеристике химического состава органического вещества океанских осадков из районов его массового накопления. //Океанология. 1979.-Т. 19.-Вып.З.-С.421-426.

21. Дашошевская А.И., Романкевич Е.А., Беляева А.Н. Геохимические особенности и диагеническая эволюция органического вещества в донных отложениях Балтийского моря. //Океанология. 1985.-Т.24.-Вып.1.-С.80-87.

22. Голицина Л.В. О связях между скоростями накопления донных осадков, распределением в них аминокислот и восстановленных форм серы, (зона Канарского апвелинга). //Океанология. 1988.-Т.28.- Вып.2.-С.251-258.

23. Данюшевская А.И., Козлова И.С., Кириллов О.В., Матвеева В.А, Яшин Л.С. Геохимические особенности органического вещества донных отложений Баренцева моря. //Океанология. 1985.-Т.24.-Вып.1.-С.102-111.

24. Saunders G.W. The transformation of artifical detritus in lake waters. //Mem.Ist.Ital. Hidrobiol. "Dott.M.Marchi". 1972. -V.29. -P.261-288.

25. Базелян В.Л., Айзатуллин T.A. Адсорбция белков-ферментов на взвесях в морской воде, //Океанология. 1980. -Т.20. -Вып.5. -С.844-848.

26. Zo-Bell С.Е., Anderson D.Q. Observation on the multiplication of bacteria in different volumes of stored sea water and the influence of oxygen tension and solid surfaces. //Biol. Bull.-1936.-71.-324.

27. Скопинцев Б.А. Органическое вещество в воде океанов. В кн.: Успехи советской океанологии. М.: Наука.-1979.-С.64-86.

28. Parsons T.R., Seki Н. Importance and general implications of organic matter in aquatic environments. In.: Organic matter in natural waters. Hood.D.B.Ed.University of Alaska. Fairbanks.-1970.-1.

29. Виноградов M.E., Меншуткин В.В., Шушина Е.А. Математическое моделирование пелагической экосистемы в тропических водах океана. //Морская биология.-1972.-16.-С. 161-168.

30. Налетова М.А., Владимирская Е.В. Аминокислоты, растворенные в морской воде, как один из показателей физиологического состояния экосистемы. //Океанология. 1977.-Т.17.-Вып.6.-С.1010-1015.

31. Агатова А.И., Сапожников В.В., Торгунова Н.И. Новые данные по биогдрохимии органического вещества в Черном море.//ДАН. 1989г.-Т.309.- №3.-С.706-710.

32. Скопинцев Б.А. Формирование современного химического состава вод Черного моря. Л.: Гидрометеоиздат. 1975.-336с.

33. Батурина М.В., Мишустина И.Б. Ультрамикроскопическая структура макромолекулярных фракций органического вещества морской воды. В кн.: Органическая геохимия вод и поисковая геохимия. М.: Наука. 1982.-С.36-46.

34. Старикова Н.Л., Яблокова О.Г., Коржикова Л.И. Определение молекулярного состава растворимого органического вещества методом гель-фильтрации. //Океанология. 1976.-Т.16.-Вып.6.-С. 1007-1014.

35. Романкевич Е.А. Геохиия органического вещества в океане. М.: Наука. 1977.-256с.

36. Kalle К. Fluoreszenz und Gelbstoff in Bottnischen und Finischen Meerbusen. //Dtsch. Hydrogr. Z. 1949.-2.-S.117-124.

37. Teale F., Weber G. // Biochem. J. 1957.-65.-N3.- P.476.

38. Копелевич О.В. «Желтое вещество» в океане по оптическим данным. //Океанология. 1982.-Т.22.-Вып.2.-С.214-219.

39. Харченко С.В., Корнеева Г.А., Ветров А.А. О биологической активности «желтого вещества» морской и речной воды. //Океанология. 1987.-Т.27.-Вып.б.-С. 1023-1026.

40. Иванов А. Введение в океанографию. М.: Мир. 1978.-574с.

41. Люцарев С.В. Методика исследования свойств флуоресцирующих соединений морской воды. В кн.: Методы рыбохозяйственных химико-океанографических исследований. -4.2. М.: ВНИРО. 1986.-С.69-91.

42. Brown М. Laboratory measurements of fluorescence spectra of Baltic waters. //Univ. Copenhagen, Inst. Phys. Oceanogr. Rep. 1974.-29.-31.

43. Traganza E.D. Fluorescence excitation and emission spectra of dissolved organic matter in sea water. //Bull.Mar.Sci. 1969.-J.19.-P.897-904.

44. Лакович Дж. Основы флуоресцентной спектроскопии. М.: Мир. 1986.-496с.

45. Stewart A.J., Wetzel R.G. Dissolved humic materials: photodegradation, sediment effects and reactivity with phosphate and calcium precipitation. //Arch. Hydrobiol. 1981.-J.92.-P.265-286.

46. Ильюшонок А.В., Кшокшто В.Н., Костко М.Я., Примшиц Б.П., Сакович С.Ю., Соловьев М.В. О связи вертикальных профилей интенсивности люминесценции РОВ и температуры в океане. // XI Пленум «Оптика моря и атмосферы»: тез.докл. 4.1. -Красноярск, 1990.-С.99.

47. Паркер С. Фотолюминесценция растворов. М.: Мир. 1972.-510с.

48. Карабашев Г.С. Фотолюминесценция вод Атлантического и Тихого океана. В кн.: Гидрохимические и гидрооптические исследования в Атлантическом и Тихом океанах М.: Наука. 1974.-С.143-153.

49. Карабашев Г.С., Агатова А.И. О соотношении флуоресценции и концентрации растворенных органических веществ в водах океана. //Океанология. 1984.-Т.24.-Вып.6.-С.906-909.

50. Люцарев С.В., Горшкова О.М., Чубаров В.В. Исследование растворенного органического вещества морских и иловых вод методом лазерной спектроскопии. //Океанология. 1984.-Т.24.-Вып.1.-С.95-101.

51. Stewart A.J., Wetzel R.G. Fluorescence:absorbance rations a molecular-weight tracer of dissolved organic matter. //Limnol.Oceanogr. 1980.-25(3).-P.559-564.

52. Momsicoff A. Recherches sur les composes fluorescents de leau- de mer. //Cahiers Biol. Marine. 1969.-V.10.-H.3.

53. Лактионов А.И. Приставка к спектрофотометру СФ-26 для измерения флуоресценции. //Заводская лаборатория. 1989.-№2.-С.20-23.

54. Скопинцев Б.А. Органическое вещество в природных водах. Л.: Гидрометеоиздат. 1950.-290с.

55. Неуймин Г.Г., Сорокина Н.А. Статистические связи поля прозрачности в океане с гидрологическими и биологическими характеристиками. //Изв.АН СССР. Физ.атм. и океана. 1979.-Т.15.-№2.-С.233-236.

56. Stewart A.J., Wetzel R.G. Asymmetrical relationships between absorbance, fluorescence and dissolved organic carbon. // Limnol.Oceanogr. 1981.-26(3).-P.590-597.

57. Kalle К. Über das Verhalten und die Herkunft der in der Gewässern und in der Atmosfäre vorhandenen himmelblauen Fluoreszenz.-Dt. Hydrogr. Zs. 1963. -Bd. 16.-H.4.

58. Глебовский Д.Н., Лактионов А.И., Магалдадзе Л.М., Сидоренко В.М. Спектральное положение максимума полосы флуоресценции морской воды в зависимости от глубины. //ВОТ. 1989,-Серия 10.-Вып.8(256).-С.34-36.

59. Теренин А.Н., Дмитриевский О.Д., Глебовский Д.Н. Импульсное фотовозбуждение адсорбатов гематопорфирина, хлорофилла, пигментов листа и Mg-фталоцианина. //Биофизика.-1964.-Т.1.-С.25-37.

60. Коржикова Л.И., Смирнов Б.А., Бордовский O.K. К характеристике химического состава органического вещества океанских осадков из районов его массового накопления. //Океанология. 1979.-Т.19.-Вып.З. -С.421-426.

61. Fogg G.Е., Boalch G.T. Extracellular products in pure cultures of a brown alga. //Nature. 1958.-181.-P.789-790.

62. Yentch C.S., Reichert C.A. The interrelationship between water-soluble yellow substances and chloroplastic pigments in marine algae. //Botan.Marina. 1962. -3.-P.65-74.

63. Харченко C.B., Корнеева Г.А., Ветров A.A. О биологической активности «желтого вещества» морской и речной воды. //Океанология. 1987.-Т.27. -Вып.б.-С. 1023-1026.

64. Красовский Э.И., Лактионов А.И., Сидоренко В.М. Особенности вертикального распределения флуоресцентных характеристик органических веществ в морской воде. //X Пленум «Оптика океана»: тез.докл.-Ростов-на-Дону, 1988.-С. 167.

65. Лактионов А.И., Сидоренко В.М. Исследование спектров возбуждения флуоресценции центрифугированных проб морской воды. //XI Пленум «Оптика моря и атмосферы»: тез.докл.-4.1.^-Красноярск, 1990.-С.116-117.

66. Айзатуллин Т.А. Моделирование внешнеметаболических систем и систем со смешанными связями. В кн.: Биохимическая трофодинамика в морских прибрежных экосистемах. Киев: Наукова думка. 1974г.-С.138-163.

67. Айзатуллин Т.А. Расчет и моделирование трансформации органических веществ. В кн.: Методы исследования органического вещества в океане. М.: Наука. 1980.-С.311-331.

68. Буренков В.И., Васильков А.П., Кельбалиханов Б.Ф., Стефанцев Л.А. Теоретическая модель вертикального распределения взвеси и гидрооптических характеристик в поверхностном слое океана. //Изв. АН СССР. Физ.атм. и океана. 1981 .-Т. 17.-№5 .-С.537-544.

69. Копелевич О.В., Гущин O.A., Маштаков Ю.Л. О вертикальном распределении светорассеивающих свойств и взвешенных частиц в поверхностных водах океана. //Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1980.-Т. 16.-Ж7.-С.73 8-747.

70. Моделирование морских систем. Л.: Гидрометеоиздат. 1978.-280с.

71. Ichiye T., Bassin N.J., Harris J.E. Diffusivity of suspended matter in the Caribbean Sea. //Journal of Geophysical Research. 1972.-77.P.6576-6588.

72. Kitchen James C., J.Ronald V.Zaneveld, Hasong Pak. The vertical structure and size distributions of suspended particies off Oregon during the upwelling season. //Deep Sea Research. 1978.-V.25.-N.5.-P.453-468.

73. Riley G.A. Theory of Food-Chain Relations in the Ocean. In.: The Sea.-Vol.2. -1963.-P.438-463.

74. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике (для научных работников и инженеров). М.: Наука.-1978.-831с.

75. Лактионов А.И., Эмдин B.C. О некоторых особенностях вертикального распределения флуоресцирующего РОВ фотической зоны вод Черного моря.// Оптический журнал.-2003.-Т.70.-№3.-С.8-13.

76. Будак Б.М., Самарский A.A., Тихонов А.Н. Сборник задач по математической физике. М.: Наука.-1972.-687с.

77. Лактионов А.И., Магалдадзе Л.М., Сидоренко В.М. Исследование спектральных характеристик флуоресценции морской воды. //IX Пленум «Оптика океана»: тез.докл Батуми, 1984.-С.62.

78. Люцарев С.В. Измерение флуоресценции морской воды. В кн.: Методы рыбохозяйственных химико-океанографических исследований.-Ч.1. М.: ВНИРО.- 1986.-С.158-172.

79. Фадеев В.В. Дистанционное лазерное зондирование фотосинтезирующих организмов. //Квантовая электроника. 1978.-Т.5.-№10.-С.2221-2226.

80. Лактионов А.И., Эмдин B.C. Экспрессный метод количественной оценки флуоресценции РОВ в морской среде. //2 Международная конференция «Современные проблемы оптики естественных вод ONW'2003»: труды конференции-Санкт-Петербург,2003.-С.276-279

81. Юнев O.A., Берсенева Г.П. Флуориметрический метод определения концентрации хлорофилла «а» и феофитина «а» в фитопланктоне. //Гидробиологический журнал. 1986.-Т.22.-№2.-С.89-95.

82. Ильюшонок A.B., Драков С.Н., Кацевич С.П., Кнюкшто В.Н., Костко М.Я., Примшиц Б.П. Погружной флуориметр БФ-2.//Океанология. 1989. -Т.29.-вып.2.-С.335-339.

83. Костко М.Я., Думен Ю.В., Илыошонок A.B., Кацевич С.П., Кнюкшто В.Н. Флуориметр для натурных исследований морской воды. //ЖПС. 1985.-Т.42.-Вып.4.-С.684-691.

84. Лапшин А.И., Трохан A.M. Погружной проточный флуориметр.// Океанология. 1984.-Т.24.-Вып.2.-С.352-357.

85. Ильюшонок А.В., Кнюкшто В.Н., Костко М.Я., Примшиц Б.П. Исследование спектров люминесценции фитопланктона "in situ".//X-Пленум «Оптика океана»: тез.докл,- Ростов-на-Дону, 1988.- С. 148.

86. Костко М.Я., Ильюшонок А.В., Кацевич С.П., Кнюкшто В.Н., Примшиц Б.П., Сакович С.Ю. Погружаемый спектрофлуориметр для исследования морской воды СФП. //ЖПС.1988.-Т.48.-Вып.2.-С.333-340.

87. Красовский Э.И., Лактионов А.И., Перов А.И., Сидоренко В.М. Анализ корреляции между вертикальным распределением интенсивности флуоресценции фитопланктона и температурой морской воды. //Изв.Сиб.Отд.АН СССР. Сер.Технических наук.-1990.-Вып.4.-С.ИЗ-115.

88. Wolken J.J., Strother G.K. Microspectrophotometry. //Appl.Opt. 1963. -Vol.2(9).-P.899-907.

89. Лактионов А.И., Сидоренко B.M., Эмдин B.C. Новые данные о флуоресценции РОВ фотической зоны вод Черного моря. //2 Международная конференция «Современные проблемы оптики естественных вод ONW'2003»: труды конференции.-Санкт-Петербург, 2003.-С.302-306.

90. Ильюшонок А.В., Кнюкшто В.Н., Костко М.Я., Примшиц Б.П. Зависимость вертикальных профилей интенсивности люминесценции РОВ от длины волны возбуждающего излучения.//Х1 Пленум «Оптика моря и атмосферы»: тез.докл.-Ч.1.- Красноярск, 1990.-С.98.

91. Карабашев Г.С., Агатова А.И. О соотношении флуоресценции и концентрации растворенных органических веществ в водах океана. // Океанология.-1984.-Т.24.-Вып.6.-С.906-909.

92. Uri N. Chlorophyll photosensitized polimerisation and free radical intermediates in photosynthesis. //Journal of Americal Chemical Society.-1952. -V.74.-N20.-P.5808-5809.

93. Stewart A.J., Wetzel R.G. Fluorescence:absorbance rations a molecular-weight tracer of dissolved organic matter. //Limnol.Oceanogr.-1980.-25(3).-P.559-564.

94. Люцарев C.B., Горшкова О.М., Чубаров B.B. Исследование растворенного органического вещества морских и иловых вод методом лазерной спектроскопии. //Океанология.-1984.-Т.24.-Вып. 1 .-С.95-101.

95. Владимиров Ю.А., Потапенко А.Н. Физико-химические основы фотобиологических процессов. М.: Высшая школа.-1989.-199с.

96. Гуринович Г.П., Севченко А.И., Соловьев К.Н. Спектроскопия хлорофилла и родственных соединений. Минск.: Наука и техника.-1968.

97. Anderson J.M., Boardman N.K. //Biochem. Biophys. Acta.-1966.-112.-403.

98. Boardman N.K., Anderson J.M. //Nature.-l964.-203.-166.

99. Зайцева В.А., Кононович С.И., Науменко E.K. Влияние поглощения излучения фитопланктоном на спектры яркости морской воды. //Морской гидрофизический журнал.-1991.-1 .-С.54-59.

100. Хайлов K.M. Экологический метаболизм в море.-Киев.-1971.-252с.

101. Лактионов А.И., Эмдин B.C. Об одном из возможных механизмов появления флуоресцирующего РОВ в морской среде. //2 Международная конференция «Современные проблемы оптики естественных вод ONW'2003»: труды конференции.-Санкт-Петербург,2003.-С.270-27.

102. Рябченко В.А. Параметризация источников и стоков биогенов в океане. //Метеорология и гидрология.- 1990.-№2.-С.78-87.

103. Неуймин Г.Г., Сорокина H.A. О корреляции между вертикальными распределениями оптических и гидрологических характеристик в океане. //Океанология.-1976.-Т.26.-Вып.З,-С.441-450.

104. Лактионов А.И., Красовский Э.И., Сидоренко В.М. Способ определения глубины залегания слоя скачка плотности МВ .//Патент2014587. Россия, МГЖ 500Ш21/64. (Россия, №4591084/25. Заявл. 28.06.91; опубл. 15.06.94; бюлл.-№11.-4с.).174