[发明专利]一种偏振光流控片压载水微藻活性检测装置与方法

说明书

本发明公开了一种偏振光流控片压载水微藻活性检测装置及方法，装置包括：光源模块、检测模块、成像模块、图像处理模块、数据库模块以及分别与所述光源模块、成像模块、图像的检测模块、图像处理模块以及数据库模块相连、控制各个模块动作的控制模块。所述光源模块提供的单色光源按照既定光路通过检测模块与成像模块照射在图像处理模块的摄像头上，同时控制模块通过控制检测模块中起偏器和检偏器的相对旋转动作，使摄像头捕捉到不同偏振态下的微藻细胞图像，并通过所述图像处理模块进行分析处理得到微藻细胞活性结果用于显示和存储。本发明的技术方案解决了现有技术中微藻细胞活性检测困难、装置结构复杂及使用不便的问题的问题。

技术领域

本发明涉及船舶压载水微藻活性检测技术领域，具体而言，尤其涉及一种偏振光流控片压载水微藻活性检测装置与方法。

背景技术

船舶压载水是加装到船上的水及悬浮物质，作用是控制船舶的横倾、纵倾、吃水、稳性和应力。压载水可以是海水也可以是淡水，来源可以是港口、河流或者开放性海面，一般由专用的压载水舱或者是卸空的货舱运载。船舶在空载时都必须装压载水，这样做是为了保证螺旋桨和舵沉浸于水中从而保证操作的有效性、控制船舶的平衡、提高船舶的稳定性，即使载有货物或满载的时候也同样需要装有压载水。当船停靠在码头装货或卸货时，都会对应的进行压载水的排出和载入。船舶压载水是外来海洋生物入侵的主要途径之一，外来有害海洋生物入侵传播,对生态、工业、农业以及人类健康等都造成了严重的影响。在《船舶压载水及沉积物控制和管理国际公约》中规定了船舶排放时的压载水性能应满足的标准，其中着重检测的一项即为压载水中不同尺寸存活生物的浓度。而浮游生物数量和种类(船舶压载水中最普遍存在的一种生物)，也是目前船舶压载水处理和检测的主要指标。大量研究证实，船舶压载水是外来生物入侵的主要途径和载体，全世界每年交换压载水约120亿吨，而存活于未经处理压载水中的生物多达7000种，ICES的数据表明94％的潜在有害海洋生物是通过船舶压载水传播。

为防止压载水中外来生物的入侵，国际海事组织(IMO)于2004年制定了《国际船舶压载水及其沉积物控制与管理公约》，该公约将于2017年9月8日正式生效。随着该公约即将生效，我国作为最大的压载水输出国和输入国，必须开展相关研究工作。船舶压载水中含有细菌、病毒和大量的浮游生物，其中浮游生物以微藻为主，而这些微藻是导致赤潮的主要原因。微藻是一类形态微小的藻类种群，分布广泛，常见于江河湖海和池塘沟渠，大小通常在2μm-20μm之间。微藻随着船舶压载水被排放到新的海域，由于缺乏天敌及本身生命力顽强，这些外来生物会对新海域的生态系统带来灾难性破坏，甚至导致本地土著物种的灭绝，严重威胁海洋生态系统的安全。目前并没有一种较好方案及装置用来分析船舶压载水中外来生物的活性，因此，船舶压载水中微藻细胞的活性检测问题亟待解决。

发明内容

根据上述提出的压载水中微藻细胞活性检测困难的技术问题，而提供一种偏振光流控片压载水微藻活性检测装置。本发明主要利用光的偏振特性对微藻细胞的活性进行检测，从而起到快速检测的目的。

本发明采用的技术手段如下：

一种偏振光流控片压载水微藻活性检测装置，其特征在于，包括：

提供单色光光源的光源模块；

通过起偏器和检偏器相对旋转从而改变照射在于微流控芯片上流动的微藻样品上的光的振动方向，从而得到微藻细胞在不同偏振态下的图像的检测模块；

设置于所述检测模块之后、利用由两个平凸透镜构成的成像透镜组实现微藻细胞图像放大的成像模块；

利用摄像头获取经所述成像模块放大、在不同偏振态下的微藻细胞图像进行处理与偏振信息采集，并将所有检测结果在显示端显示的图像处理模块；

将检测结果进行存储以便随时对数据进行检索与分析的数据库模块；

以及分别与所述光源模块、成像模块、检测模块、图像处理模块以及数据库模块相连、控制各个模块动作的控制模块；