主要用于水质富营养化调查、赤潮与水华监测预警、海洋和湖库初级生产力评估、水体生态与环境调查等海洋学、湖沼学、环境科学等领域。具有结构简单紧凑、体积小、携带方便、样品无需预处理、测量快速简便、精度高、灵敏度高等特点。

1931年，德国科学家H.考茨基（H.Kautsky）和A.希尔施（A.Hirsch）首次用肉眼发现叶绿素荧光现象。1985年，Yentsch等人率先提出浮游植物浓度的荧光光谱分析技术。2002年，博伊特勒（Beutler）等人将该技术发展称为浮游植物叶绿素a浓度现场分析技术，最终形成FluoroProbe荧光分析仪。美国HACH公司、YSI公司、德国BBE公司和WALZ公司相继研制出了Hydrolab、YSI600系列叶绿素荧光传感器及FluoroProbe和MultiPAM藻类荧光仪。中国科学院安徽光学精密机械研究所于2015年研制出了水体藻类荧光光谱在线分析仪AGHJ-AFA，并能够准确实现淡水及海洋中硅藻、甲藻、绿藻、蓝藻、隐藻等藻类的分类测量。

基于色素荧光光谱的水体藻类在线监测仪，通常包含有水体自动进样系统、色素荧光光谱测量系统、主控制系统等部分。其中，水体自动进样系统能够实现水体样品的自动进样和样品池的自动清洁功能；色素荧光光谱测量系统是仪器的核心部件，通常由样品池、激发光源、荧光探测通道、荧光信号检测模块等组成，能够实现藻类色素荧光的快速测量；主控制系统能够实现整个系统时序控制和数据处理，如水体自动进样时序、光源激发时序、荧光测量、光谱采集、光谱分析、结果存储和显示等。基于色素荧光光谱的水体藻类在线监测仪主要技术指标如表所示。

工作时，激发光源产生的激发光照射样品池中的水体样品，使藻细胞中的色素产生特征指纹荧光，荧光信号经探测通道传输至检测模块，实现光电信号转换，再由主控制系统对数据进行处理与分析，结合相应的光谱解析方法，实现水体藻类色素特征荧光光谱测量及藻类群落识别与浓度测定。

图1 基于色素荧光光谱的水体藻类在线监测仪原理图

图2 基于色素荧光光谱的水体藻类在线监测仪现场应用