Scattering coefficient. Once the tr

Scattering coefficient. Once the true absorption is deter-
mined, derivation of the total scattering coefficient, b, is

straightforward. Beam attenuation, c, minus true absorption, a,

gives the scattering coefficient for all angles except the accep-
tance angle (58) of the photomultiplier tube. Since more than

50% of the scattering, however, occurs within scattering angles

smaller than 58, b0–5 could represent a significant part of the

total scattering (3), and it would not be correct to determine b

from b5–180. For our purposes, the scattering at small forward

angles, b0–5, is much more important than for remote reflec-
tance measurements, in which b5–180 could represent backscat-
tering.

The scattering coefficient of the cyanobacterium S. platensis

was thus calculated only for comparison with values found for

phytoplankton in inland waters. The specific scattering coeffi-

cient at 550 nm was determined as a ratio of the scattering

coefficient b5–180 to Chl-a concentration. The value of b*5–180

obtained was 0.09 m2 mg21

, a little smaller than the average

b*550 calculated for inland waters by Dekker (3), and is in the

range of 0.044 to 0.139 m2 mg21 obtained by Davies-Colley et

al. (2) for freshwater algal cultures. The spectral variation of

the ratio a9750–800/c750–800 was between 15 and 20%, depending

on algal cell density. It should be noted that the specific scat-
tering coefficient b*5–180 of the algal suspension was much

higher (ca. 10-fold) than the specific absorption coefficient of

algae. This value may be even twice as high for scattering

angles from 0 to 1808. Clearly, scattering plays a major role in

light attenuation in ultradense algal suspensions, similar to its

reported role in productive turbid inland waters (8).

Reflectance. Two distinguishing spectral features were found

in the reflectance spectrum (Fig. 2): extremely low reflectance

in the visible range of the spectrum (less than 3%), with min-
imal spectral variation, and extremely high reflectance (higher

than 40%) in the near-infrared range of the spectrum (not

shown). As found for relatively low phytoplankton cell density

with Chl contents up to 20,000 mg m23 (5), an increase in

density led to a decrease in reflectance up to Chl contents of

about 5,000 mg m23

. For Chl contents above 6,000 mg m23

,

reflectance leveled off and a further increase in biomass con-
centration did not lead to any significant variations in reflec-
tance. In this study, reflectance of algal suspensions with Chl

concentrations above 100,000 mg m23 was very similar to that

measured for open raceways with a Chl-a content near 10,000

mg m23 (5).

Vertical attenuation coefficient and depth of light penetra-
tion. The vertical attenuation coefficient of subsurface down-
welling irradiance depends, in addition to the inherent optical

properties (absorption by algae and scattering), on the angle of

refracted incident photons and on the volume-scattering func-
tion (8, 9). Having found that specific absorption and scattering

coefficients remained quite stable for Spirulina cultures in the

studied reactor, we adopted a working hypothesis that the

vertical attenuation coefficient of downwelling irradiance can

be used to determine the depth of light penetration into the

algal suspension in the reactor.

The vertical attenuation coefficient of subsurface down-
welling irradiance (Fig. 3) has the same spectral features as

those found for the absorption spectra (Fig. 1). The spectral

behavior of this coefficient indicates unique light climates in

different spectral bands. Strong attenuation was found along

the entire visible spectrum, including the green range, in which

it was at least three times lower than in the blue and red ranges

but nevertheless remained very high.

The presence of quite a high contrast in absorption between

the green range, on the one hand, and the red and blue ranges,

on the other hand, suggested large variations in the depth of

light penetration into the algal suspensions. When cell density

increased, the depth of light penetration in the blue and red

ranges decreased from 10 mm for a Chl content of 1,000 mg

m23 to 8 mm for a Chl content of 10,000 mg m23 (Fig. 4). In

a typical algal suspension used in this study, i.e., a Chl content

of 100,000 mg m23

, the light penetration depth decreased

drastically, and in the blue and red regions it was less than 1

mm. In a suspension containing 300,000 mg of Chl m23

, the

penetration depth ranged between 0.03 and 0.05 mm in the

blue and red ranges, indicating that light is absorbed in ultra-
high-density algal suspensions at the surface of the reactor

only. In contrast, the penetration depth was much greater in

the green range at this ultrahigh population density (300,000

mg m23

), bein

Kết quả (Việt) 1:

Hệ số tán xạ. Sau khi hấp thụ đúng ngăn chặn-khai thác, derivation của hệ số tổng tán xạ, b, làđơn giản. Chùm sự suy giảm, c, trừ hấp thụ đúng, một,cho hệ số tán xạ cho tất cả các góc ngoại trừ accep-tance góc (58) của ống quang tử. Kể từ khi nhiều hơn50% của sự tán xạ, Tuy nhiên, xảy ra trong góc tán xạnhỏ hơn 58, b0 – 5 có thể đại diện cho một phần quan trọng của cácTất cả tán xạ (3), và nó sẽ không được chính xác để xác định btừ b5-180. Cho các mục đích của chúng tôi, sự tán xạ lúc nhỏ phía trướcAngles, b0 – 5, là quan trọng hơn nhiều so với từ xa p-Các đo đạc tance, trong đó b5-180 có thể đại diện cho backscat-tering.Hệ số tán xạ cyanobacterium S. platensisdo đó đã được tính toán chỉ để so sánh với các giá trị nhất được tìm thấysinh tại vùng biển nội địa. Cụ thể tán xạ coeffi-CIT tại 550 nm đã được xác định như là một tỷ lệ của sự tán xạHệ số b5-180 Chl một tập trung. Giá trị của b * 5-180thu được là 0.09 m2 mg21, nhỏ hơn một chút so với mức trung bìnhb * 550 được tính cho các vùng nước nội địa do Dekker (3), và trong cácphạm vi của 0.044 để 0.139 m2 mg21 thu được bằng Davies-Colley etvà những người khác (2) cho nền văn hóa tảo nước ngọt. Các biến thể phổ củatỷ lệ a9750-800/c750-800 đã giữa 15 và 20%, tùy thuộcvề mật độ tảo di động. Cần lưu ý rằng cụ thể đi đi-tering hệ số b * 5-180 của hệ thống treo tảo là nhiềucao hơn (khoảng 10-fold) so với hệ số hấp thụ cụ thểtảo. Giá trị này có thể ngay cả hai lần lên cho tán xạgóc độ từ 0 đến năm 1808. Rõ ràng, tán xạ đóng một vai trò quan trọng trongánh sáng suy giảm trong ultradense đình chỉ tảo, tương tự như của nóbáo cáo các vai trò trong sản xuất đục nội địa nước (8).Phản xạ. Hai phân biệt tính năng quang phổ đã được tìm thấytrong quang phổ phản xạ (hình 2): phản xạ cực thấptrong phạm vi nhìn thấy được của quang phổ (ít hơn 3%), với min-imal phổ biến, và phản xạ rất cao (cao hơnhơn 40%) trong phạm vi gần hồng ngoại của quang phổ (không phảiHiển thị). Hàng tương đối thấp sinh tế bào mật độvới Chl nội dung lên đến 20.000 mg m23 (5), tăngmật độ đã dẫn đến sự suy giảm các phản xạ đến Chl nội dung củakhoảng 5.000 mg m23. Cho Chl nội dung trên 6.000 mg m23,phản xạ San lấp và tăng thêm trong sinh khối côn-centration đã không dẫn đến bất kỳ khác biệt đáng kể trong p-tance. Trong nghiên cứu này, các phản xạ của tảo đình chỉ với ChlCác nồng độ trên 100.000 mg m23 là rất tương tự nhưđo cho raceways mở với một Chl một nội dung gần 10.000mg m23 (5).Hệ số suy giảm theo chiều dọc và chiều sâu của ánh sáng penetra-tion. Hệ số suy giảm thẳng đứng xuống dưới bề mặt-Welling irradiance phụ thuộc, ngoài việc các cố hữu quangthuộc tính (hấp thụ bởi tảo và tán xạ), trên góc độ củaxạ incident photon và khối lượng-tán xạ func -tion (8, 9). Đã tìm thấy rằng sự hấp thụ cụ thể và phân tánHệ số vẫn khá ổn định cho Spirulina văn hóa trong cáclò phản ứng nghiên cứu, chúng tôi đã thông qua một giả thuyết làm việc mà cácHệ số suy giảm theo chiều dọc của downwelling irradiance có thểđược sử dụng để xác định độ sâu của ánh sáng thâm nhập vào cáctảo đình chỉ trong các lò phản ứng.Hệ số suy giảm thẳng đứng xuống dưới bề mặt-Welling irradiance (hình 3) có cùng các tính năng phổ nhưnhững người không tìm thấy cho quang phổ hấp thụ (hình 1). Các quang phổhành vi của hệ số này cho thấy khí hậu ánh sáng duy nhất trongBan nhạc quang phổ khác nhau. Sự suy giảm mạnh đã được tìm thấy dọc theoquang phổ có thể nhìn thấy toàn bộ, bao gồm cả phạm vi màu xanh lá cây, trong đónó đã ít nhất ba lần thấp hơn trong phạm vi màu xanh và đỏnhưng Tuy vậy vẫn rất cao.Sự hiện diện của một tương phản cao hấp thu giữaDãy màu xanh lá cây, một mặt, và các dãy màu đỏ và màu xanh,mặt khác, đề nghị các biến thể lớn ở độ sâuánh sáng thâm nhập vào các đình chỉ tảo. Khi tế bào mật độtăng lên, độ sâu thâm nhập ánh sáng màu xanh và đỏphạm vi giảm từ 10 mm cho một nội dung Chl 1000 mgM23 đến 8 mm cho một nội dung Chl của 10.000 mg m23 (hình 4). Ởmột hệ thống treo tảo điển hình được sử dụng trong nghiên cứu này, ví dụ, là một nội dung Chlcủa 100.000 mg m23, ánh sáng xuyên sâu giảmdrastically, and in the blue and red regions it was less than 1mm. In a suspension containing 300,000 mg of Chl m23, thepenetration depth ranged between 0.03 and 0.05 mm in theblue and red ranges, indicating that light is absorbed in ultra-high-density algal suspensions at the surface of the reactoronly. In contrast, the penetration depth was much greater inthe green range at this ultrahigh population density (300,000mg m23), bein