叶绿素a的N种测量方法

近年来,我国连年出现太湖、芜湖、松花江等水危机,由于蓝绿藻类在水体中持续爆发,使得水中浮游植物剧增、水中氧分耗尽、水体呈现大面积缺氧状态,水中生物因此大量死亡。由于水中藻类的快速生长,水面上绿藻堆积,造成水流困难,水体无法与外界进行空气交流,逐日变得恶臭,给人们的生产、生活和生命健康都带来了极大的危害。

目前国内各湖区水库的相关监测站和环境研究所大都对水体的富营养化程度进行了监测,包括化学需氧量、总氮、总磷、叶绿素a含量等单项指标和按一定模型计算的综合指数的富营养化评价。综合指数评价大都在实验室或者特定条件下进行细胞培养来进行,由于取水样和运输等问题,存在较大的测量误差,而且不是现场测定,其结果有着很大的时间滞后性,再现性难以保证。水体富营养化可以通过跟踪监测水中叶绿素的含量来实现,其中叶绿素a是所有叶绿素中含量最高的,因此叶绿素a的测定能示踪湖泊的富营养化程度。已有的水体叶绿素a的测量方法有很多种,包括高性能液相色谱法(HPLC)、分光光度法、实验室荧光法和遥感法。前3种方法都属于实验室方法,需要将叶绿素从浮游植物体内提取出来,不仅工作量大,而且整个过程中干扰因素很多,最后很可能得到错误的数据。叶绿素测量仪也是测定浮游植物中的叶绿素含量，也是实验室方法中的一种。叶绿素测定仪通过测量叶子对两个波长段里的吸收率，来评估当前叶子中的叶绿素的相对含量。在测量时，你只需将浮游植物插入叶绿素测量仪然后合上测量探头，从而得到我们所需要的叶绿素值。遥感法不必萃取,是一种在线测量的方法,但是仅适用于大面积的水域,而且航拍工作要求很高,检测结果处理复杂。

相关科研人员发现，用荧光法测定水中的叶绿素，具有灵敏度高、无需试剂、速度快、实时性好的优点，可用于湖泊、河流、海洋等水体富营养化现场检测。其中荧光法原理为：当用一定波长的光照射浮游植物时,其叶绿素分子受到激发后会以辐射跃迁形式将其吸收的能量释放返回基态时,便会发射出波长大于激发光的荧光。在荧光光谱工作中,涉及2种光谱:激发光谱反映了在不同激发波长下所测得的荧光强度对激发波长的依赖关系,由此可找到对该种试样的最佳激发波长;荧光发射光谱反映在固定激发波长下所测量得的荧光强度与波长的对应关系,由此可找到最佳检测波长。