藻类常用检测方法探析

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[摘 要]综述了几种藻类定量检测的常用方法，介绍了两种藻类应急检测法和叶绿素a法（包括分光光度法、荧光法和高效液相色谱法），探讨了各方法的优劣之处，为各从事实验室分析人员提供了参考依据。

[关键词]藻类 叶绿素a 分光光度法 高效液相色谱法

中图分类号：X8302 文献标识码：X 文章编号：1009914X（2013）34028001

藻类是水环境中的初级生产者，对维持水环境的生态平衡起着举足轻重的作用。首先，他们通过光合作用为水中生物提供氧气；其次，他们可分解水生生物的代谢产物及水环境中的有机物质，而成为水环境中的清洁工；另外，由于许多藻可以固氮或含有丰富的营养，可作为水生生物的优良饵料。

随着人类生产、生活活动的增加，湖泊富营养化已成为世界范围内普遍存在的环境问题，从20世纪30年代首次发现富营养化现象到现在，全球已有30%-40%[1]的湖泊和水库受到不同程度富营养化的影响。由于研究起步较晚且我国湖泊环境非常脆弱，湖泊的营养物质来源广，背景浓度高，加速了富营养化进程，一部分湖泊污染严重，并不时爆发水华现象。湖泊富营养化的治理成为当前环境治理的一个热点和难点问题。

本文主要介绍了镜检计数法、应急检测法和叶绿素a法。其中叶绿素法较为常用，叶绿素测定法又分分光光度法、荧光法和高效液相色谱法。

1 直接镜检法――计数法

该方法利用血球计数板在显微镜下直接计数，是一种常用的微生物计数法，可直接检测原水中藻类的数量。检测结果比较准确，可通过主观数据反映水体受藻类污染实际状况。但所需水样的采集和运输工作量大；固定液对藻样进行固定沉降时不仅耗时较长，其本身的氧化性会破坏细胞间的胶质导致在细胞分散开来，给计数工作带来极大困难和误差，短时间内无法完成多个水样的定量检测，导致分析结果滞后于生产和研究。

2.藻类的两种应急检测

由于镜检计数不能及时反映水体富营养化程度，因此董晓晨等[2]在2010年提出了两种藻类应急检测法，利用2h固定沉降法和多参数水质分析仪来测定水体藻类的总量。

2h固定沉降法是建立在利用经典方法采集水样的基础上，取水样100mL于试剂瓶，使之分别静置0.5h、1h、2h、3h、4h、6h、8h后用虹吸法吸取上清液使水样剩余至30mL左右，将剩余水样浓缩转移至50mL棕色容量瓶，并用洗涤100mL试剂瓶的洗涤液将其定容至50mL标线，镜检计数。表1为董晓晨等连续7天对同一水样用镜检法与该方法的计数结果。

多参数水质分析仪是一种便携式水质测定仪，借助不同的光学传感器，直接进入水体进行原位测量，通过萃取确定海洋藻和叶绿素a的值，并含有铜绿微囊藻培养的估计值和蓝绿藻的藻红蛋白培养的估计值，为测试提供了可靠的数据。

由表1可以看出，2h固定沉降法测定结果虽不如镜检法准确，但测定结果当天即可报出，能快速反映水体中藻类发展趋势，并对水质变化做出预警，有极高的实际应用价值。在需要翔实数据和时间效率的情况下，2h固定沉降法好于多参数水质分析仪测定，在野外和实地检测，多参数水质分析仪更为实用。

3.叶绿素a测定法

浮游藻类中叶绿素是衡量水体富营养化程度的重要指标，准确测定叶绿素a的含量，是合理评价水体富营养化现状以及科学预测它的发展基础。常见的测定方法有分光光度法、荧光法和高效液相色谱法等。

3.1分光光度法

传统分光光度法通过研磨提取叶绿素a，操作过程易造成光降解，研磨、洗涤转移过程损失大，操作复杂不利于人身的安全。2012年黄莹波通过改进旧方法，使用反复冻融――浸提法[3]替代传统方法提高了效率和准确度，简化操作步骤，使操作更加安全。该方法相对于传统方法改进了藻类细胞壁破碎及叶绿素a的提取过程，将载有藻类细胞的滤膜在-20℃环境下避光冰冻，造成细胞内形成冰粒，引起细胞质体变形致使细胞壁破裂；然后置于室温条件下避光解冻，使叶绿素等内含物溶出。与传统的研磨提取法相比，反复冻融――浸提法所测得到叶绿素a浓度水平较研磨法提取效率高出18-59%，得到了较好的结果。

由于国内生产的醋酸纤维微孔滤膜在丙酮中完全溶解，对分光光度计吸收值测定有影响，进而影响了叶绿素a质量浓度的测定结果，因此张红[4]等提出用乙醇―超声波法测定叶绿素a，该方法先利用冷处理破碎细胞，经热乙醇萃取后再利用超声波进一步粉碎细胞处理，叶绿素a的萃取较完全，且在国际上已被普遍应用。

3.2直接荧光法

荧光法操作简便、灵敏度高，且检测限低，在藻类生长初期能较为准确地检测出水体中叶绿素a，满足在线测量的要求。

2011年相青青[5]等人利用藻类叶绿素a具有较强的荧光特性，在激发波长418nm和发射波长680nm的条件下，发现叶绿素a在0.28～88μg/L范围内与其荧光强度之间具有良好的线性关系，进而建立了直接荧光分光光度法测定水体中叶绿素a的新方法。以绿藻为例，建立了水样中绿藻所含叶绿素a荧光强度与绿藻生物量之间的相关关系，实时快速测定了水样中藻类生物量，为藻类爆发的预警工作提供科学依据。

3.3高效液相色谱法

高效液相色谱是一种广泛应用于化学、化工、医药、生命科学等领域的分析手段，与荧光分析法相比，具有快速，准确的特点。

结语

通过几种方法对比发现，直接镜检计数法操作繁琐费时，检测结果滞后于生产研究，而两种快速测定法和荧光分析法则更能实时反映水质状况，适宜在线监测行业；分光光度法则更适于实验室分析，高效液相色谱法精密度和准确度较高，但所使用的设备昂贵，不能够被广泛应用，更适宜科研行业的分析领域。

参考文献

[1]杨金华，丁滢滢.聊城东昌湖富营养化特点及控制对策研究[J].城市建设与研究，2012（14）.

[2]董晓晨，刘玉红，邹一飞.地表水中两种藻类应急检测方法[J].科技创新导报，2010（29）.

[3]黄莹波.浮游植物叶绿素a提取方法的改进反复冻融―浸提法[J].中国科技信息，2012