Динамика спектров лазерной индуцированной флуоресценции морской воды в процессе жизнедеятельности клеток фитопланктона тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.05, кандидат физико-математических наук Ластовская, Ирина Анатольевна

• Ластовская, Ирина Анатольевна
• кандидат физико-математических наук
• 2007

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Ластовская, Ирина Анатольевна

Введение

Глава I. Спектроскопия ЛИФ органического вещества в морской воде

1.1 Лазерная флуориметрия в исследованиях процессов воспроизводства органического вещества фитопланктоном

1.2. Восстановление биооптических параметров морской воды из спектров лазерной индуцированной флуоресценции

1.3 Исследование флуоресценции растворенного органического вещества и определение его природы

Глава II. Экспериментальные комплексы для исследования спектров лазерной индуцированной флуоресценции морской воды

2.1. Лабораторный спектральный комплекс для измерения ЛИФ спектров морской воды и клеток фитопланктона

2.2. Малогабаритный судовой прокачиваемый флуориметр

2.3. Алгоритмы обработки экспериментальных данных для определения биооптических параметров ЛИФ спектров

Глава III. Исследование динамики ЛИФ спектров в процессе деградации растворённого органического вещества и гибели клеток фитопланктона

3.1. Спектры ЛИФ при возбуждении второй и третьей гармоникой излучения Nd: YAG лазера

3.2. Динамика ЛИФ спектров в процессе деградации клеток фитопланктона

3.3. Соотношение между биооптическими компонентами ЛИФ спектра на различных стадиях развития клеток фитопланктона (Q-C диаграммы рассеяния при одночастотном возбуждении ЛИФ спектров) 84 Заключение 94 Литература

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Динамика спектров лазерной индуцированной флуоресценции морской воды в процессе жизнедеятельности клеток фитопланктона»

К настоящему времени методы лазерной спектроскопии широко используются в исследованиях океана и атмосферы, внедрение лазерных методов позволяет ставить и решать задачи мониторинга на новом качественном уровне [1,2]. Отличительной особенностью этих методов является то, что они позволяют оперативно измерять параметры среды или биологических объектов на молекулярном уровне, обеспечивая при этом высокое пространственное и временное разрешение. Возможность установки лазерных спектрометров на авианосителях, спутниках или судах позволяет проводить измерения на больших морских акваториях и исследовать процессы, протекающие в синоптических и климатических масштабах [3-5].

Особенно интересными являются результаты, полученные при исследовании фитопланктонных сообществ с использованием методов лазерной спектроскопии [6-9,12]. Эти результаты показывают перспективу разработки новых оперативных лазерных технологий исследования фитопланктонных сообществ. Возможность оперативного и дистанционного измерения спектров лазерной индуцированной флуоресценции (ЛИФ) клеток фитопланктона и органического вещества, присутствующего в морской воде в различных формах, позволяет осуществлять мониторинг состояния фотосинтетического аппарата клеток фитопланктона и исследовать воздействие процессов различной природы, которые протекают в океане и атмосфере, на фитопланктонные сообщества.

Актуальность проведения исследования динамики спектров ЛИФ в процессе жизнедеятельности клеток фитопланктона вызвана необходимостью разработки новых оперативных методов исследования состояния фитопланктонных сообществ и изучения процессов циркуляции органического вещества в океане. Именно эти задачи встают на первое место при изучении воздействия климатических изменений на состояние фитопланктона. В последнее время, в связи с резкими климатическими изменениями, которые фиксируются на Планете, встаёт вопрос о разработке методов воздействия на систему океан-атмосфера в глобальном масштабе, которые способны были бы стабилизировать эти изменения [10]. Один из таких методов предлагает воздействие на баланс парниковых газов в атмосфере (в основном двуокиси углерода - С02) за счёт значительного увеличения концентрации хлорофилла - А (фитопланктона) в фотическом слое океана на значительных морских акваториях [6,14]. Однако, исследование возможности использования таких методов воздействия в глобальных масштабах требует разработки новых оперативных методов комплексного мониторинга, как параметров атмосферы и океана, так и параметров, характеризующих фитопланктонные сообщества и циклы воспроизводства и превращения углерода в Мировом Океане. Метод спектроскопии ЛИФ, к настоящему времени, демонстрирует хорошие возможности для решения некоторых из выше перечисленных задач мониторинга углерода, находящегося в Океане в различных формах. Оперативные измерения концентрации хлорофилла «А», с использованием метода ЛИФ, на больших пространственных масштабах позволяют осуществлять коррекцию спутниковых алгоритмов восстановления основных биооптических параметров морской воды [4,11]. Это позволяет разрабатывать региональные алгоритмы восстановления концентрации хлорофилла «А» из данных спутниковых сканеров цвета морской поверхности, включая морские воды второго типа. В отличии от традиционных методов калибровки данных спутниковых сканеров цвета морской поверхности с использованием контактных измерений, метод, основанный на измерении спектров ЛИФ позволяет получить значительную большую статистику измерений и повысить таким образом достоверность сравнительного анализа со спутниковыми данными [11].

Спектры ЛИФ содержат информацию о растворённом органическом веществе в морской воде, причём, в отличии от спектров поглощения, спектры ЛИФ дают возможность выделить вклад «молодого» РОВ в общий сигнал флуоресценции всего РОВ, что позволяет проводить отработку методики измерения темпов воспроизводства растворённого органического вещества фитопланктонными сообществами [4,9], исследовать результаты воздействия крупномасштабных процессов на состояние фотосинтетического аппарата клеток фитопланктона [13,15]. В работах [4,9], принципиально, решены вопросы, связанные с разработкой метода мониторинга процессов воспроизводства растворённого органического вещества клетками фитопланктона с использованием спектроскопии ЛИФ. Однако, необходимо дальнейшее исследование динамики спектров ЛИФ в процессе гибели клеток фитопланктона и дальнейшей деградации органического вещества, произведенного в процессе реакции фотосинтеза. Эти исследования обеспечат понимание физических процессов, лежащих в основе вариации параметров спектров ЛИФ в процессе деградации органического вещества, а так же позволят ввести количественные параметры, характеризующие динамику спектров ЛИФ и процессы деградации органического вещества в морской воде. В связи с вышесказанным задачи, тема исследований настоящей работы является актуальной.

Целью данной работы являлось исследование динамики спектров ЛИФ морской воды, содержащей РОВ и клетки фитопланктона, в процессе гибели клеток и деградации РОВ, при двухчастотном возбуждении лазерной индуцированной флуоресценции морской воды. В работе решались следующие задачи:

1. Экспериментально исследовать динамику спектров ЛИФ в процессе жизнедеятельности и гибели клеток фитопланктона. Для решения этой задачи необходимо разработать методику измерений и лабораторный экспериментальный комплекс. Изучить динамику интенсивности линии флуоресценции хлорофилла «А» при возбуждении лазерным излучением с различными длинами волн, а так же динамику параметра, описывающего интегральную по спектру интенсивность флуоресценции растворённого в морской воде органического вещества.

• 2. Сравнить эффективность возбуждения флуоресценции хлорофилла «А» и растворённого в морской воде органического вещества при использовании второй и третьей гармоники излучения Nd:YAG лазера (532 нм и 355 нм, соответственно).

3. Применить полученные результаты для исследования процессов воспроизводства РОВ клетками фитопланктона в натурных условиях, для чего провести разработку программного комплекса для автоматизированной обработки спектров ЛИФ:

Разработать процедуру фильтрации резких скачков интенсивности сигнала флуоресценции в одном спектральном интервале. Резкие выбросы по интенсивности в ЛИФ спектрах наблюдаются вследствие флуктуации интенсивности рассеянного излучения, которое обусловлено наличием взвеси в прокачиваемом объёме морской воде. Подобная процедура необходима для фильтрации «сбойных» спектров и уменьшения суммарной ошибки измерения биооптических параметров спектров ЛИФ;

Фильтрация «сбойных» спектров, которые получаются, в основном, из-за высокочастотных наводок по сети электропитания флуориметра при I работе в судовых условиях;

Процедура смещения спектров ЛИФ, такие спектры появляются в результате сбоя при привязке ЛИФ спектров к шкале длин волн, число этих спектров составляет примерно 2% от общего числа. Данная процедура была разработана для того, чтобы привести все сбойные спектры к истинной шкале длин волн;

Двумерная медианная фильтрация, которая является окончательной фильтрацией одиночных и по длине волны излучения, и по времени измерений.

Процедура сглаживание ЛИФ спектров, которая состоит в усреднении спектров как по длинам волн испускания флуоресценции, так и по времени * измерения спектра;

Процедура аппроксимация ЛИФ спектра, которая позволяет провести учёт спектральной функции пропускания спектрометра ЛИФ и осуществить разложение спектра на соответствующие компоненты (линии флуоресценции основного и дополнительных пигментов, линию комбинационного рассеяния воды, широкополосную флуоресценцию РОВ).

4. Провести калибровку и измерение спектральных характеристик малогабаритного судового спектрометра ЛИФ. Данный спектрометр был разработан для осуществления натурных измерений спектров ЛИФ и I применения результатов лабораторных экспериментов к натурным условиям.

Корректное использование лабораторных экспериментов по исследованию динамики спектров ЛИФ в процессе деградации органического вещества, предполагает проведение возбуждения спектров ЛИФ двумя длинами волн лазерного излучения и проведения соответствующих калибровок и измерения спектральной функции пропускания малогабаритного спектрометра ЛИФ.

Новизна, полученных в работе результатов состоит в следующем: 1. Впервые, проведено экспериментальное исследование динамики спектров ЛИФ в процессе гибели клеток фитопланктона и последующей деградации РОВ, воспроизведённого этими клетками. Показано, что гибель клеток сопровождается падением до нуля значения интенсивности линии флуоресценции хлорофилла «А» и возрастанием в течении двух дней параметра Q линии флуоресценции РОВ. Причём, такое возрастание наблюдается только при возбуждении второй гармоникой излучения Nd: YAG лазера (длина волны 532 нм). При возбуждении третьей гармоникой излучения Nd:YAG лазера подобного поведения параметра Q не наблюдается.

2. Результаты исследования динамищ спектров ЛИФ позволяют ввести количественные параметры, характеризующие процесс деградации РОВ в морской воде. А именно, в течении периода, когда возникает максимум в сигнале флуоресценции РОВ, можно считать РОВ - «молодым», т.е. отнести РОВ к органике, воспроизведённой живыми клетками фитопланктона и не подвергшихся значительной степени деградации.

3. Впервые, проведено сравнение эффективности возбуждения линий флуоресценции хлорофилла «А» второй (длина волны 532 нм) и третьей длина волны 355 нм) гармоникой излучения Nd:YAG лазера. Показано, что в линейном диапазоне флуоресцентного отклика хлорофилла «А» на лазерное

2 2 возбуждение (в диапазоне интенсивностей от 80 кВт/см до 120 кВт/см ) интенсивность флуоресценции, возбуждаемой второй гармоникой излучения, превышает интенсивность флуоресценции при возбуждении третьей гармоникой, от 2-х до 4-х раз. Это означает, что использование «зелёного» излучения по сравнению с ультрафиолетовым излучением, наиболее выгодно не только с точки зрения выделения «молодого» РОВ, но и с точки зрения получения максимальных интенсивностей линии флуоресценции хлорофилла «А» при измерении его концентрации.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Сигнал флуоресценции хлорофилла «А» при возбуждении лазерным излучением с длиной волны 532 нм превышает интенсивность флуоресценции при возбуждении излучением с длиной волны 355 нм от двух до четырёх раз, в диапазоне плотностей мощности возбуждающего лазерного у ' излучения от 80 до 160 кВт/см .

2. Временная зависимость нормированной интенсивности РОВ, в процессе его деградации, зависит от длины волны, возбуждающего лазерного излучения. По мере деградации химической структуры молекул РОВ эффективность возбуждения флуоресценции РОВ уменьшается при использовании лазерного излучения на длине волны 532нм и остаётся неизменной, при возбуждении лазерным излучением на длине волны 355нм.

3. Линейные зависимости в Q-C диаграммах рассеяния объясняются значительным увеличением сигнала флуоресценции «молодого» РОВ в процессе воспроизводства органического вещества клетками фитопланктона при возбуждении спектров ЛИФ лазерным излучением с длиной волны 532 нм.

Практическая значимость работы определяется возможностью использования полученных экспериментальных результатов в решении прикладных задач:

1. Использовании методики обработки спектров ЛИФ , разработанного программного обеспечения для измерения концентрации хлорофилла «А» на малогабаритном судовом спектрометре ЛИФ. Программное обеспечение, созданное в процессе выполнения диссертации, позволяет осуществлять автоматизированную обработку больших массивов спектров ЛИФ, практически в реальном масштабе времени, что является необходимым при обработке данных в натурных условиях, а так же при проведении статистического анализа Q - С диаграмм рассеяния. В последнем случае, для определения параметров, характеризующих темпы воспроизводства органического вещества клетками фитопланктона, необходимо проводить обработку несколько тысяч спектров ЛИФ.

2. Обнаруженные особенности динамики спектров ЛИФ, возбуждаемых второй гармоникой излучения Nd:YAG лазера, позволяют ввести количественные параметры, характеризующие процесс деградации РОВ в морской воде. В частности, наличие максимума во временной зависимости интегральной по спектру флуоресценции растворённого органического вещества, позволяет определить те временные диапазоны, в которых РОВ, воспроизведённое клетками фитопланктона в процессе реакции фотосинтеза, можно считать ещё «молодым», т.е. не подвергшемуся значительной деградации в процессе распада.

3. Результаты исследования эффективности возбуждения флуоресценции с использованием второй и третьей гармоник излучения Nd:YAG лазера позволяют выбрать наиболее эффективные длины волн, с точки зрения измерения концентрации хлорофилла «А» и определения темпов воспроизводства органического вещества клетками фитопланктона с учётом оптического типа морских вод. Что является важным при разработке лазерных спектрометров, предназначенных для натурных исследований биооптических параметров морской воды.

Апробация работы.

1. V региональная научная конференцияДВГУПС, г. Хабаровск, 2005.

2. Ill International conference «Current problems in optics of natural waters», St. Petersburg, 2005.

3. XIII International symposium «Atmospheric and ocean optics. Atmospheric physics», Tomsk, 2006.

4. XVIII International conference «Ocean optics», Montreal, 2006.

5. Региональная конференция ДВГУ для студентов, аспирантов и молодых учёных по физике, г. Владивосток, 2006.

6. XI конференция студентов, аспирантов, и молодых учёных по физике полупроводниковых, диэлектрических и магнитных материалов (ПДММ), г. Владивосток, 2007.

7. International conference and Young Scientists school on Computational Information technologies for Environmental Sciences (CITES), Tomsk, 2007.

8. IV International conference «Current problems in optics of natural waters», Nizhniy Novgorod, 2007.

9. VII региональная научная конференция «Физика: фундаментальные и прикладные исследования, образования», Владивосток, 2007.

Заключение диссертации по теме «Оптика», Ластовская, Ирина Анатольевна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключение сформулируем основные результаты, полученные в работе:

1. Получены экспериментальные результаты по сравнению эффективности возбуждения флуоресценции хлорофилла «А» различными длинами волн лазерного излучения. Показано, что в диапазоне значений плотностей мощности лазерного излучения в линейном участке отклика флуоресценции у хлорофилла «А» на возбуждающее лазерное излучение (от 80 до 160 кВт/см ) эффективность возбуждения ЛИФ второй гармоникой излучения Nd:YAG лазера (532нм) превышает от 2 до 4-х раз эффективность возбуждения излучением третей гармоники (355нм).

2. Экспериментально исследована динамика спектров ЛИФ в процессе гибели клеток фитопланктона и деградации РОВ в морской воде. Показано, что в зависимости параметра Q, в случае возбуждения длиной волны 532 нм, примерно через 10 часов, после гибели клеток фитопланктона, наблюдается максимум. В течении 16 суток параметр Q приходит к стационарному значению. Наличие максимума в поведении Q параметра, позволяет объяснить наличие линейных зависимостей в Q - С диаграммах рассеяния и позволяет проводить выделение части флуоресцентного отклика, обусловленного «молодым» РОВ, из сигнала флуоресценции от всего РОВ.

3. Проведена разработка программного комплекса для обработки и анализа больших массивов спектров ЛИФ, полученных на малогабаритном, прокачиваемом судовом флуориметре. Программный комплекс позволяет проводить автоматизированную обработку и накопление больших массивов спектров ЛИФ практически в реальном масштабе времени. Разработанный комплекс неоднократно использовался при проведении натурных измерений в морских экспедициях.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Ластовская, Ирина Анатольевна, 2007 год

1. Межерис Р. Лазерное дистанционное зондирование // М.: Мир, 1987. 512 с.

2. Falkowski P. G. Aquatic photosynthesis // Published by Princeton University Press 41 William Street, Princeton, New Jersey , 2007, ISBN -10: 0-691-11551-6, P. 484.3. http://calipsovalidution.hamptonu.edu

3. Бункин Ф.В., Бункин А.Ф. Лидарное зондирование водоемов, почвы и растительности // Оптика океана и атмосферы. 2000. Т. 13, № 1. С. 63-69.

4. Falkowski P.G. The Ocean invisible forest // Scientific American. 2002. V. 54. P. 54-61.

5. Barbini R., Colao F., Palucci A., Ribezzo S, Fantoni R. Differential lidar fluorescensor system used for phytoplankton bloom and sea water quality monitoring in Antarctica // Int. Journal of remote sensing. 2001. V. 22. № 2-3. P. 369-384.

6. Фадеев В. В., Бунин Д. К., Венедиктов П. С. Методы лазерного мониторинга фотосинтезирующих организмов // Квант, электрон. 1996. Т. 23. С. 963-973.

7. Букин О.А., Салюк П.А., Майор А. Ю., Павлов А. Н. Исследование процессов воспроизводства органического вещества клетками фитопланктона методом лазерной индуцированной флуоресценции // Оптика атмосферы и океана. 2005. Т 18. № 11. С. 976-983.

8. Израэль Ю. А., Борзенко И. И., Северов Д. А. Роль аэрозолей в сохранении современного климата // Метеорология и гидрология. 2007.№1. С.5-14.

9. Демидов А.А., Баулин Е.В., Фадеев В.В., Шур JI.A. Применение лазерной спектрофлуориметрии для измерения концентрации пигментов морского фитопланктона // Океанология. 1981. Т. 21. № 1. С. 174-179.

10. Bishop J. К. В., Davis R. Е., Sherman J. Т. Robotic observations of dust storm enhancement of carbon biomass in the North Pacific // Science. 2002. V. 298. №5594. P. 817-821.

11. Lin I., Liu W. Т., Wu С. C, Wong G. T. F., Ни C., Chen Z., Liang Y., Yang Y., Liu К. K. New evidence for enhanced ocean primary production triggered by tropical cyclone // Geophyc. Res. Let. 2003. V.30 №13. P. 1718.

12. Карнаухов B.H. Спектральный анализ в клеточном мониторинге состояния окружающей среды // М.: Наука, 2004.186 с.

13. Рубин А.Б. Биофизические методы в экологическом мониторинге // Соросовский образовательный журнал. 2000. Т. 6. № 4. С. 7-13.

14. Hedges J.I. Global biogeochemical cycles: progress and problems // Marine Chemistry. 1992. V. 29. P. 67-93.

15. Романкевич E.A. Геохимия органического вещества в океане // М.: Наука, 1977.256 с.

16. Тихий океан / Под ред. O.K. Леонтьева. М.: Мысль, 1982. 316с.

17. Атлантический океан / Под ред. O.K. Леонтьева. М.: Мысль, 1977. - 296ъ; С.

18. Hopkinson Jr.C.S., Joseph J.V., Amy N. Decomposition of dissolved organic matter from the continental margin // Deep-Sea Research II. 2002. V. 49. P. 44614478.

19. Minister, U. Concentrations and fluxes of organic carbon substances in the aquatic environment // Antonie van Leeuwenhoek Int. J. of molecular microbiology. 1993. V. 63. № 3. P. 243-274.

20. Coble P.G. Characterization of marine and terrestrial DOM in seawater using excitation-emission matrix spectroscopy // Marine Chemistry. 1996. V. 51. P. 325r 346.

21. Parlanti E., Worz K., Geoffroy L.,' Lamotte M. Dissolved organic matter fluorescence spectroscopy as a tool to estimate biological activity in a coastal zone submitted to anthropogenic inputs // Organic Geochemistry. 2000. V. 31. P. 17561781.

22. Bukin O. A., Saluk P. A., Golik S. S., Baulo E. N., Lastovskaya I. A. Laser induced fluorescence spectra dynamics of the seawater bio-optical components during phytoplankton cells inhibition // Proceedings of SPIE. 2006. V. 6522. P. 6522 IE.

23. Салюк П. А. Корреляционные соотношения биооптических компонент спектров лазерной индуцированной флуоресценции морской воды. Диссертация на соискание степени кандидата физико-математических наук. Хабаровск, 2005. 116 с.

24. Карабашев Г.С. Флуоресценция в океане // Л.: Гидрометеоиздат. 1987. 200 с.

25. Yentsch, C.S., Yentsch С.М. Fluorescent spectral signatures: The characterization of phytoplankton populations by the use of excitation and emission spectra //J. Mar. Res. 1979. V. 37. P.471-483.

26. Клышко, Д.Н., Фадеев B.B. Дистанционное определение концентрации примеси методом лазерной спектроскопии по комбинационному рассеянию // ДАН СССР. 1978. Т. 238. С.320-323.

27. Фадеев, В.В., Демидов А.А., Клышко Д.Н., Кобленц-Мишке О.И., Фортус В.М. Применение лазерной спектроскопии для определения пигментов морского фитопланктона // Труды института океанологии. 1980. Т. 90. С. 219234.

28. Майор А.Ю., Букин О.А., Павлов А.Н., Киселев В.Д. Судовой лазерный флуориметр для исследования спектров флуоресценции морской воды // Приборы и техника эксперимента. 2001. №4. С. 151-154.

29. Майор А.Ю., Букин О.А., Крикун В. А., Бауло Е. Н., Ластовская И. А. Компактный судовой проточный флуориметр // Оптика атмосферы и океана. 2007. Т. 20. №3. С. 283-285.

30. Hoge F.E., Swift R.N. Airborne simultaneous spectroscopic detection of laser-induced water Raman backscatter and fluorescence from chlorophyll a and othernaturally occurring pigments // Applied Optics. 1981. V. 20. № 18. P. 3197-3205.

31. Barbini R, Colao F., Fantoni R., Palucci A., Ribezzo S., Lazzara L. Spectrofluorometric phytoplankton and sea water characterization during the XIII Italian Antarctic mission // Proceedings of SPIE. 1999. V. 3821. P. 237-247.

32. Watras CJ., Baker A.L. Detection of planktonic cyanobacteria by tandem in vivo fluorometry // Hydrobiologia. 1988. V. 169. P. 77-84.

33. Brown J.S. Forms of chlorophyll in vivo // Ann. Rev. Plant Physiol. 1972. V.23. p.73-86.

34. Govindjee, Briantais J.M. Chlorophyll В fluorescence and an emission band at i 700 nm at room temperature in green algae I I FEBS Letters. 1972. V.19. №4. P.278280.

35. Hilton J., Rigg E., Jaworski G. Algal identification using in vivo fluorescence spectra //J. Plankton Res. 1989. V.ll. P.65-74.

36. Фадеев B.B. Дистанционное лазерное зондирования фотосинтезирующих организмов //Квантовая электроника. 1978. Т.5 №10. С.2221-2226.

37. ГОСТ 9411-81 Стекло оптическое цветное // М.: Издательство стандартов. 68стр.

38. Букин О.А., Пермяков М.С., Майор А.Ю., Сагалаев С.Г. и др. О калибровке метода лазерной флуориметрии при измерении концентрации хлорофилла А // Оптика атмосферы и океана. 2001. Т. 14. №3. С. 28-32.

39. Pinto A.M.F., von Sperling Е., Moreira R.M. Chlorophyll «А» determination via continuous measurement of plankton fluorescence: Methodology development // Wat. Res. 2001. V.35. №.16. P.3977-3981.

40. Биологическая продуктивность океана. Биология океана. Т. 2. /Под ред. М.Е. Виноградова. М.: Наука, 1977. 399 с.

41. Скопинцев Б.А. Новые данные о природе органического вещества океанических вод и его энергетические ресурсы // Океанология. 1981. Т. 21. № 5.1. С. 821-830.

42. Ferrari G.M. The relationship between chromophoric dissolved organic matter and dissolved organic carbon in the European Atlantic coastal area and in the West Mediterranean Sea (Gulf of Lions) // Marine Chemistry. 2000. V.70. P.339-357.

43. McKee D., Cunningham A., Jones K. Simultaneous Measurements of Fluorescence and Beam Attenuation: Instrument Characterization and Interpretation of Signals from Stratified Coastal Waters Estuarine // Coastal and Shelf Science. 1999. V.48. P.51-58.

44. Nieke В., Reuter R., Heuermann R., Wang H., Babin M., Therriault J.C. Light i absorption and fluorescence properties of chromophoric dissolved organic matter

45. CDOM), in the St. Lawrence Estuary (Case 2 waters) // Continental Shelf Research. 1997. V.17. №.3. P.235-252.

46. Burdige D.J., Kline S.W., Chen W. Fluorescent dissolved organic matter in marine sediment pore waters // Marine Chemistry. 2004. V.89. P.289-311.

47. Chen R.F., Gardner G.B. High-resolution measurements of chromophoric dissolved organic matter in the Mississippi and Atchafalaya River plume regions // Marine Chemistry. 2004. V.89. P.103-125.i

48. Георгиев Г., Николов Ж., Стаменов К. и др. Флуоресцентный анализ органических веществ в водных средах при возбуждении азотного лазера // В кн.: Тезисы III конф. по люминисценции, Сегед (ВНР). 1979. С. 159-162.

49. Clark C.D., Jimenez-Morais J., Jones G., Zanardi-Lamardo E., Moore C.A., Zika R.G. A time-resolved fluorescence study of dissolved organic matter in a riverine to marine transition zone // Marine Chemistry. 2002. V.78. P.121-135.

50. Callahan J., Dai M., Chen R.F., Lib X., Lub Z., Huang W. Distribution of dissolved organic matter in the Pearl River Estuary, China // Marine Chemistry. 2004 V.xx. P.xxx- xxx.

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

52. Карабашев Г.С., Соловьев A.H., Зангалис К.П. Фотолюминесценция вод Атлантического и Тихого океанов // В кн.: Гидрофизические и гидрооптические исследования в Атлантическом и Тихом океанах. М.: Наука. 1974. С. 143-153.

53. Фадеев В.В., Чекалюк A.M., Чубаров В.В. Нелинейная лазерная флуориметрия сложных органических соединений // Доклады АН СССР. -1982. т. 262, №2. С. 338-341.

54. Babichenko S., Kaitala S., Leeben A., Poryvkina L., Seppala J. Phytoplankton pigments and dissolved organic matter distribution in the Gulf of Riga // Journal of Marine Systems. 1999. V.23. P.69-82.

55. Brown, M. Laboratory measurements of fluorescence spectra of Baltic waters / M. Brown // Rep. Inst. Fysisk Oceanografi Univ. Copenhagen. 1974. № 29. P. 21.

56. Coble P.G., Del Castillo C.E., Avril B. Distribution and optical properties of CDOM in the Arabian Sea during the 1995 Southwest Monsoon // Deep-Sea Research II. 1998. V.45. P.2195-2223.

57. Горюнова С.В. Особенности процессов автолиза у диатомовых водорослей. Труды института микробиологии АН СССР. 1958. Т.5. С. 53-62.

58. Глушков С.М., Фадеев В.В., Филиппова Е.М., Чубаров В.В. Проблемы лазерной флюорометрии органических примесей в природных водах // Оптика атмосферы и океана. 1994. Т. 7. № 4. С. 433-449.

59. DiCAMPRO Operator Manual/РСО GmbH. 2003.

60. Pixel Fly Operating Instructions / PCO Computer Optics GmbH. 2003.

61. Lim Jae S., Two-Dimensional Signal and Image Processing // Englewood Cliffs.- NJ. Prentice Hall. 1990. P. 469-476.

62. Мартынов Н.Н., Иванов А.П. Matlab 5.x. Вычисления, визуализация, программирование. М.: Кудиц-образ. 2000.322с.

63. Потемкин В.Г. Система инженерных и научных расчетов Matlab 5.x. Том 1. -М.: Диалог-МИФИ, 1999. 366с.

64. Потемкин В.Г. Система инженерных и научных расчетов Matlab 5.x. Том 2. -М.: Диалог-МИФИ, 1999. 304с.

65. Cleveland W.S., Grosse E. Computational methods for local regression // Statistics and Computing. 1991. №1. P.47-62. * 79. Аксененко М.Д., Бараночников M.J1. Справочник. Приемники оптическогоизлучения. М.: Радио и связь. 1987.296с.

66. Bristow М., Nielsen D., Bundy D., Furtek R. Use of water Raman emission to correct airborne laser fluorosensor data for effects of water optical attenuation. Applied Optics. 1981. V. 20. № 17, P. 2889-2906.

67. Беккиев А.Ю., Гоголинская Т.А., Фадеев B.B. Одновременное определение температуры и солености морской воды методом лазерной КР-спектроскопии. ДАН, Физика. 1983. Т. 271. № 4. С. 849-853.

68. Marquardt D. An Algorithm for Least-Squares Estimation of Nonlinear ; Parameters // SIAM Journal Applied Math. 1963. V. 11. P. 431-441.

69. Norman В., Zweifel U. L., Hopkinson Jr. C. S., Fry B. Production and utilization of dissolved organic carbon during an experimental diatom bloom // Limnol. Oceanogr. 1995. V.40. №5. P. 898-907.

70. Salyuk P. A, Bukin O. A., Permyakov M. S. Using of laser induced fluorescence method for phytoplankton communities describing // SPIE proceedings. 2005. V. 5851. P. 232-236.

71. Сущинский M.M. Спектры комбинационного рассеяния молекул и кристаллов // М. Наука. 1969. 576 с.

72. Determann S., Reuter R., Wagner P., R. Willkomm. Fluorescence matter in the eastern Atlantic Ocean: part 1. Method of measurement and near-surface // Deep-Sea Research. 1994. №4. P. 659-675.

73. Salyuk PA., Bukin O.A., Permyakov M.S. Investigation of the organic matter cycles in the ocean by LIF spectroscopy // Joint International Symposium1."Atmospheric and Ocean Optics. Atmospheric Physics", Tomsk, Russia, 2004, P.166.

74. Darzi М., Patt F.S., Firestone J.K., Schieber B.D., Kumar L.V., Ilg D.A. SeaWiFS operational archive product specifications, version 2.8 // SeaWiFS Project Code 970.2, NASA Goddard Space Flight Center. 1995. 16 November. 92p.

75. Rochelle-Newall EJ., Fisher T.R. Chromophoric dissolved organic matter and dissolved organic carbon in Chesapeake Bay // Marine Chemistry 2002. V.77 P.23-41.

76. Parsons Т., Takahashi M. Biological oceanographic processes. L.: Pergamon Press, 1973.186р.

77. Mopper К., Schultz C.A. Fluorescence as a possible tool for studying the nature and water column distribution of DOC components // Marine Chemistry. 1993. V.1. V 41. P. 229-238.

78. Loftus M.E., Seliger H.H. Some limitations of the in vivo fluorescence technique // Chesapeake Science. 1975. V. 16. № 2. P. 79-92.

79. Klinkhammer G.P., McManus J., Colbert D., Rudnicki M.D. Behavior of terrestrial dissolved organic matter at the continent-ocean boundary from high-resolution distributions // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2000. V.64. №.16. P.2765-2774.

80. Каменкович В.В., Корт В.Г., Монин А.С. Изменчивость Мирового океана. JL: Гидрометеоиздат. 1974-261с.

81. Карабашев Г.С., Соловьев А.Н. Закономерности пространственно-временной изменчивости интенсивности флуоресценции пигментов в клетках4 живого фитопланктона // Труды ИОАН. 1975. Т. 102. С. 89-93.

82. Карабашев Г.С., Соловьев А.Н. Суточный ритм флуоресценции хлорофилла фитопланктона в деятельном слое океана // Океанология. 1976. Т. 16. №2. С. 316-323.

83. Карабашев Г.С., Агатова А.И. О соотношении интенсивности флуоресценции и концентрации растворенных органических веществ в водах океана // Океанология. 1984. Т. 24. № 6. С: 906 909.

84. Паркер С. Фотолюминесценция растворов. Пер. с англ. М.:Мир. 1972.510 ск