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海水中的营养盐和痕量元素对于海洋生态过程研究、海洋环境评价、赤潮等生态灾害研究，以及生态健康和生物资源的可持续发展具有重要意义。
海水中营养盐与痕量元素的测量可分为实验室测量和现场直接测量两种方式。虽然实验室测量方法成熟，但存在着所采样品时效性差、样品在采集和预处理过程中易受玷污、在保存和运输样品过程中营养盐与痕量元素的损失和变异等诸多弊端，因此，研发实时、连续、高精度的现场测定分析技术十分必要和迫切，具有很好的应用前景。
目前，通用的营养盐现场分析仪的检出限一般为μ mol/L的量级，难以满足低浓度海区的应用需求。
本论文采用高精度瞬态光纤光谱仪作为分光和探测单元，采用500cm长的Teflon AF2400液芯波导作为长光程样品池，设计了海水中营养盐及痕量元素的分析仪样机，实现了包括PC-104计算机、微型光纤光谱仪、光纤、液芯波导、自动进样、过滤等元件的硬件集成设计，解决了分析仪样机的软件控制问题。通过测试分析仪样机的性能，包括暗电流特性、线性特性、像素点与波长的对应关系特性、重复性、稳定性，对分析仪样机的性能作了初步的分析；利用样机对微量亚硝酸盐氮进行了测定分析实验，确定了适合于分析仪样机实验室内及现场使用的标定工作曲线的方法，初步的实验结果表明，样机对营养盐测量的检出限可以达到nmol/L量级。