葉綠素a的N種測量方法

近年來,我國連年出現(xiàn)太湖、蕪湖、松花江等水危機(jī),由于藍(lán)綠藻類在水體中持續(xù)爆發(fā),使得水中浮游植物劇增、水中氧分耗盡、水體呈現(xiàn)大面積缺氧狀態(tài),水中生物因此大量死亡。由于水中藻類的快速生長,水面上綠藻堆積,造成水流困難,水體無法與外界進(jìn)行空氣交流,逐日變得惡臭,給人們的生產(chǎn)、生活和生命健康都帶來了極大的危害。

目前國內(nèi)各湖區(qū)水庫的相關(guān)監(jiān)測站和環(huán)境研究所大都對水體的富營養(yǎng)化程度進(jìn)行了監(jiān)測,包括化學(xué)需氧量、總氮、總磷、葉綠素a含量等單項(xiàng)指標(biāo)和按一定模型計(jì)算的綜合指數(shù)的富營養(yǎng)化評價。綜合指數(shù)評價大都在實(shí)驗(yàn)室或者特定條件下進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)來進(jìn)行,由于取水樣和運(yùn)輸?shù)葐栴},存在較大的測量誤差,而且不是現(xiàn)場測定,其結(jié)果有著很大的時間滯后性,再現(xiàn)性難以保證。水體富營養(yǎng)化可以通過跟蹤監(jiān)測水中葉綠素的含量來實(shí)現(xiàn),其中葉綠素a是所有葉綠素中含量最高的,因此葉綠素a的測定能示蹤湖泊的富營養(yǎng)化程度。已有的水體葉綠素a的測量方法有很多種,包括高性能液相色譜法(HPLC)、分光光度法、實(shí)驗(yàn)室熒光法和遙感法。前3種方法都屬于實(shí)驗(yàn)室方法,需要將葉綠素從浮游植物體內(nèi)提取出來,不僅工作量大,而且整個過程中干擾因素很多,最后很可能得到錯誤的數(shù)據(jù)。葉綠素測量儀也是測定浮游植物中的葉綠素含量，也是實(shí)驗(yàn)室方法中的一種。葉綠素測定儀通過測量葉子對兩個波長段里的吸收率，來評估當(dāng)前葉子中的葉綠素的相對含量。在測量時，你只需將浮游植物插入葉綠素測量儀然后合上測量探頭，從而得到我們所需要的葉綠素值。遙感法不必萃取,是一種在線測量的方法,但是僅適用于大面積的水域,而且航拍工作要求很高,檢測結(jié)果處理復(fù)雜。

相關(guān)科研人員發(fā)現(xiàn)，用熒光法測定水中的葉綠素，具有靈敏度高、無需試劑、速度快、實(shí)時性好的優(yōu)點(diǎn)，可用于湖泊、河流、海洋等水體富營養(yǎng)化現(xiàn)場檢測。其中熒光法原理為：當(dāng)用一定波長的光照射浮游植物時,其葉綠素分子受到激發(fā)后會以輻射躍遷形式將其吸收的能量釋放返回基態(tài)時,便會發(fā)射出波長大于激發(fā)光的熒光。在熒光光譜工作中,涉及2種光譜:激發(fā)光譜反映了在不同激發(fā)波長下所測得的熒光強(qiáng)度對激發(fā)波長的依賴關(guān)系,由此可找到對該種試樣的最佳激發(fā)波長;熒光發(fā)射光譜反映在固定激發(fā)波長下所測量得的熒光強(qiáng)度與波長的對應(yīng)關(guān)系,由此可找到最佳檢測波長。