仝倩,楊曉倩

江蘇省水文水資源勘測局徐州分局

摘  要：本文分析比較了浮游植物葉綠素a含量測定的3種常用方法。采用熒光法檢測葉綠素a具有快速、綠色無污染和重現(xiàn)性好等特點(diǎn)，應(yīng)成為水生態(tài)檢測技術(shù)的重要發(fā)展方向之一。水體的溫度和濁度的變化會對熒光法測定葉綠素a的檢測結(jié)果造成一定的干擾，需做好溫度校正補(bǔ)償和比對實(shí)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：水體，葉綠素a，熒光法

水體富營養(yǎng)化成為現(xiàn)在水污染現(xiàn)象最主要的表現(xiàn)形式。隨著科技水平和人們生活水平的提升，各種有機(jī)質(zhì)和化學(xué)物質(zhì)的使用率也在不斷增加，但是因使用之后處理不當(dāng)進(jìn)入水體中，就會造成水體中營養(yǎng)物質(zhì)大幅增加，使得水中藻類物質(zhì)大量繁殖，影響水中其他生物的生長，破壞水生態(tài)系統(tǒng)。甚至有些有害物質(zhì)會滲入地下水，給人們的飲水健康也帶來威脅。當(dāng)水體富營養(yǎng)化達(dá)到一定程度之后，不僅會使得藻類大量繁殖，而且會使得水中葉綠素a的含量迅速增加，而通過檢測水中葉綠素a的含量可以很好的掌握水體的污染變化狀況。

目前實(shí)驗(yàn)室常用來檢測的方法有分光光度法、熒光法以及高效液相色譜法等，這些方法能夠有效檢測水中藻類植物生長狀況，實(shí)現(xiàn)對水中浮游植物生長情況的判斷。但是在實(shí)驗(yàn)過程中也應(yīng)該注意相關(guān)的影響因素，否則會對檢測結(jié)果產(chǎn)生較大的影響。

1 水中葉綠素a測定方法的比較

針對水體中葉綠素含量的測定有多種方法，目前最為常見的方法主要有分光光度法、高效液相色譜法以及熒光法^[1-4]，現(xiàn)就三種檢測手段的方法原理、分析過程、干擾因素和測定結(jié)果進(jìn)行以下分析和比較。

1.1 分光光度法

分光光度法測定原理為在一定的濃度范圍內(nèi)，葉綠素a吸收光度值的大小，與溶液中葉綠素a的濃度存在著一定的關(guān)系，當(dāng)濃度越高時，吸光度值也就越高，通過吸光度值的大小判斷葉綠素a的濃度變化。在實(shí)驗(yàn)過程中，先制取相應(yīng)的水溶液，然后對水溶液進(jìn)行濃縮、提取和定容，在最大吸收波長下進(jìn)行吸光度值的測定工作。在實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)該盡量排除相應(yīng)的干擾因素，從而獲得實(shí)驗(yàn)溶液的吸光度值曲線，進(jìn)一步計算葉綠素a的濃度。該方法在測量的過程中能夠較為準(zhǔn)確的檢測出葉綠素的含量狀況。但是當(dāng)溶液中含有多種色素時，往往會受到較大的干擾，無法正確反映待測物質(zhì)的濃度。如果要想保證準(zhǔn)確性，就需要將其他的干擾物質(zhì)全部去除，這樣就大大增加了工作量。此外，分光光度法需要對濾膜數(shù)量和提取過程有著精確的把握和控制，避免這兩種因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生的影響^[5]。

1.2 高效液相色譜法

高效液相色譜法能夠通過分離待測物質(zhì)的方式進(jìn)行含量的測定。該方法往往需要使用液相色譜柱，然后讓流動的液體通過實(shí)驗(yàn)設(shè)備。當(dāng)物質(zhì)在色譜柱中流動的過程中流動相和固定相會不斷發(fā)生吸附和解吸的過程，而不同的物質(zhì)其流過色譜柱的時間是不同的。當(dāng)葉綠素a流過色譜柱時，會與其他非測定物質(zhì)分離開，這樣就能夠?qū)θ~綠素a進(jìn)行單獨(dú)測定。這種方法能夠在多種色素混合的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)對待測物質(zhì)的分離，其速度較快、精度較高，實(shí)驗(yàn)樣品前處理操作簡單，但是該檢測方法在后期的處理過程較為復(fù)雜，需要先對高效液相色譜儀進(jìn)行分析和處理，之后再根據(jù)相應(yīng)的參考標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判定。雖然現(xiàn)在針對該方法采取了許多改進(jìn)措施，但是其操作過程中受到設(shè)備和步驟的限制較多，實(shí)際操作過程中需要有熟練的人員執(zhí)行，操作難度較大，實(shí)際使用中應(yīng)用范圍較窄。

1.3 熒光法

當(dāng)物質(zhì)將能量較高且波長較短的光吸收之后，將吸收能量以可見光的形式發(fā)散出去，這種現(xiàn)象就是熒光現(xiàn)象。但是能否產(chǎn)生熒光現(xiàn)象是需要根據(jù)物質(zhì)吸收光波長短來定的，不同的物質(zhì)可能吸收不同長度的光波，所以熒光法一般要根據(jù)被測物質(zhì)的不同，設(shè)計相應(yīng)的檢測方案。葉綠素a熒光法測定原理是葉綠素a分子吸收能量后，能發(fā)射出特定波長的熒光，通過檢測特定波長的熒光強(qiáng)度進(jìn)行定量分析。葉綠素a熒光法的測定簡便快速、準(zhǔn)確度高，并且實(shí)驗(yàn)過程受到的限制條件較少，不僅可以在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行分析，還能夠在野外環(huán)境快速檢測水體中浮游植物的變化狀況。

2 影響熒光法測定水體中葉綠素a的因素

通過上述的分析可以發(fā)現(xiàn)，相比于分光光度法和高效液相色譜法而言，熒光法可以保證一定的準(zhǔn)確度的同時，還能夠極大的降低工作的復(fù)雜性，能夠降低實(shí)驗(yàn)對于工作環(huán)境的要求，使得該方法的應(yīng)用更加廣泛。但是在實(shí)際的使用過程中，這種方法也存在一些影響因素，給葉綠素a濃度的測定造成一定的影響。

2.1 溫度對熒光法的影響

根據(jù)相關(guān)的研究可知，實(shí)驗(yàn)溶液的溶液熒光光強(qiáng)度與溫度呈反比關(guān)系，當(dāng)溶液的溫度升高之后，熒光強(qiáng)度會出現(xiàn)一定程度的減弱，并且強(qiáng)度與減弱程度之間存在著一定的比例關(guān)系，熒光強(qiáng)度的減弱程度，由物質(zhì)的熒光系數(shù)決定。葉綠素a的熒光強(qiáng)度隨溫度的升高而降低，這主要是葉綠素a的高溫降解和溶液粘度的減小導(dǎo)致的溫度熒光淬滅所引起。一般不同季節(jié)、一天中的不同時間段水體中的溫度會有所差異，故溫度會對水體中葉綠素a的測定產(chǎn)生一定影響。因此，采用熒光光檢測水體中葉綠素a需要進(jìn)行溫度校準(zhǔn)和補(bǔ)償。

2.2 濁度對熒光法的影響

濁度是影響熒光法效果的另一因素，所謂濁度就是指測定水體中的懸浮顆粒量的大小。當(dāng)葉綠素a產(chǎn)生熒光效果之后，其中的某些顆?？赡軙饩€產(chǎn)生光的折射、散射或者阻擋作用，使得熒光效果減弱。但是現(xiàn)在針對濁度對熒光效果產(chǎn)生的影響還沒有一個定量的描述，所以針對該問題能夠降低影響的方法比較有限。

通過上述的分析可以發(fā)現(xiàn)，在通過熒光法測定葉綠素含量的實(shí)驗(yàn)中，外界溫度和水的濁度都會對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響，所以在實(shí)際進(jìn)行測定實(shí)驗(yàn)的過程中，應(yīng)做好溫度和濁度的控制，避免外界因素對實(shí)驗(yàn)造成的影響，提高測定的準(zhǔn)確度。

3 結(jié)論

浮游植物葉綠素a的測定方法有分光光度法、高效液相色譜法以及熒光法三種。分光光度法準(zhǔn)確度高且具有良好的穩(wěn)定性，但實(shí)驗(yàn)過程干擾因素多，分析步驟繁瑣，耗時較長，且實(shí)驗(yàn)過程中需要耗用大量的丙酮試劑對環(huán)境和人員健康有一定的影響；高效液相色譜法雖然精確度高，但對實(shí)驗(yàn)設(shè)備和人員素質(zhì)要求高，操作復(fù)雜、成本較高，不適合批量樣品的快速測定。熒光法測定簡便快速、準(zhǔn)確度高，實(shí)驗(yàn)過程限制條件較少，能夠滿足葉綠素a的快速測定。水體的溫度和濁度等參量會干擾熒光法的測定結(jié)果，采用合適的補(bǔ)償校正方法和比對實(shí)驗(yàn)可以提高結(jié)果的準(zhǔn)確度。總之，熒光法是分析水體中浮游植物葉綠素a的有效方法，可以對葉綠素a進(jìn)行快速、準(zhǔn)確、綠色的檢測，能夠?yàn)樗鷳B(tài)評估提供有力支撐。

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作者簡介:仝倩（1975.11）女 江蘇省水文水資源勘測局徐州分局技師，主要從事水文水資源監(jiān)測及評價工作。聯(lián)系電話：13952205782郵箱：357141813@qq.com；通訊地址：徐州市云龍區(qū)(新城區(qū))中茵廣場5號樓水文局 409室；郵編：221000。