浅析荧光法测定蓝藻生物量的可行性

杨晓冬

(昆明市环境监测中心，云南昆明650228)

浅析荧光法测定蓝藻生物量的可行性

杨晓冬

(昆明市环境监测中心，云南昆明650228)

比较荧光法与群落计数法的测定方法和实验结果，用t检验法分析两种方法的差异性，通过回归分析验证荧光法测定蓝藻生物量的稳定性和线性响应性，认为荧光法测定蓝藻生物量可行。

群落计数法;荧光法;蓝藻生物量;可行性

近年来，大量工业废水、生活废水排入天然湖体，致使湖体呈现富营养化。许多内陆湖泊，包括太湖、巢湖、滇池等都出现了蓝藻暴发现象，严重时会耗尽水中氧气造成鱼类死亡，更为严重的是，蓝藻中有些种类(如微囊藻)还会产生毒素(简称MC)，MC除了直接对鱼类、人畜产生毒害之外，也是肝癌的重要诱因。因此对蓝藻的预警监测就显得尤为重要，而蓝藻生物量又是表征蓝藻多与少的最重要指标，能否及时、准确测定水体中的蓝藻生物量无疑是蓝藻预警监测最重要技术支撑。

1 群落计数法与荧光法简介

目前，蓝藻生物量的测定，标准方法是《水和废水监测分析方法(第四版)》中的群落计数法，其测定步骤为:吸取0.1ml样品注入0.1ml计数框，在10×40倍或8×40倍显微镜下计数，藻类计数100个视野，计数两片取其平均值。如两片计数结果个数相差15%以上，则进行第三片计数，取其中个数相近两片的平均值。亦可采用长条计数法，选取两相邻刻度从计数框的左边一直计数到计数框的右边称为一个长条。与下沿刻度相交的个体，应计数在内，与上沿刻度相交的个体，不计数在内，与上、下沿刻度都相交的个体，以生物体的中心位置作为判断的标准，也可在低倍镜下，按上述原则单独计数，最后加入总数之中，一般计数3条，即第2、5、8条，若藻体数量太少，则应全片计数。把计数所得结果按下式换算成每升水中藻的数量。

式中:N——每升水中浮游植物的数量(个/L);A——计数框面积(mm2);AC——计数面积(mm2);VW——1L水样经沉淀浓缩后的样品体积(ml);V——计数框体积(ml);n——计数所得的藻的个体数或细胞数。

荧光法原理为:探头发射波长为590 nm的橙色光线射到水样中，水中的蓝绿藻吸收该光线的能量，并释放出荧光，荧光的波长范围在650 nm。传感器直接测量蓝绿藻释放出来的橙色光线强度。可以将测量结果显示为电压(0～5V)或浓度(0～2000000个/ml)。测定步骤主要为:使用前用群落计数法测定结果校准仪器。测定时，连接手操器和探测器，将待测水样装至探测器的校准杯，取样量约为校准杯的2/3，启动手操器，仪器每2s(可以设置为每隔1s到24h)读取1个数据，待手操器显示数据相对稳定后，记录数据，单位为:个/ml。

2 实验部分

2.1 材料

群落计数法:显微镜、浮游生物计数框、浮游生物计数器。

荧光法:Hydrolab DS5X水质多参数分析仪。

2.2 采样方式

采样点位:滇池晖湾中。观音山中、滇池南、观音山岸边。

采样规范:参照《水和废水监测分析方法》(第四版，增补版)中浮游生物的采集与保存方法。

2.3 样品测定

用群落计数法结果对Hydrolab DS5X水质多参数分析仪进行校准，再分别用Hydrolab DS5X水质多参数分析仪和群落计数法进行水样的测定。

2.4 结果统计分析方法

荧光法与群落计数法测定结果之间的差异性和荧光法的稳定性、线性响应性分析分别采用《环境水质监测质量保证手册》(第二版)中t检验方法和回归分析。

2.5 结果分析

(1)采用t检验对两种测定方法的结果进行统计分析，统计样本为24对，测定结果见表1。

表1 群落计数法与荧光法测定蓝藻生物量结果统计

①H0:μ=0(双侧检验)

②计算统计量:

③计算t值:

④给定α=0.05，查t表得t0.05(23)=2.021

因为|t|=2.021＜t0.05(23)=2.069

经t检验分析，不拒绝原假设，即两种方法测定结果之间不存在显著差异，能相互替代。

(2)对荧光法测定同一水样不同稀释倍数的结果进行稳定性和线性响应性回归分析，结果见表2。

表2 各稀释倍数下荧光法测定的蓝藻生物量统计

从表2及图1、图2的相关系数可以看出，使用Hydrolab DS5X水质多参数分析仪测定水体中蓝藻生物量时，各个稀释倍数下的测定结果与稀释倍数之间呈显著幂相关，相关系数分别为0.9991与0.9873，说明荧光法在测定同一水样不同稀释倍数的蓝藻生物量时，具有良好的稳定性和线性响应性。

3 结论

目前蓝藻生物量测定的标准方法是《水和废水监测分析方法(第四版)》中的群落计数法。整个检测过程耗时长，数据处理繁琐，检测人员1d只能检测2～3个样品，效率低，取样量较小(0.1ml)，代表性差。相对而言，荧光法则操作简便、直观、便于携带，能及时获取数据，但现场测量时数据波动比较大，根据笔者经验，如果只为定性了解蓝绿藻生物量，只需读取范围值;如果要定量，应待仪器读数相对稳定后，分别读取高、中、低值计算其平均值。

用t检验法统计分析两种方法，结果不存在显著差异，能相互替代，从表1统计结果可以看出，值最高为906.0，两种方法测定结果相差2.8倍，可比性较差。分析其原因:蓝藻生物量没有标准样品，荧光法的测定仪器是用群落计数法测定的结果来校准，而群落计数法测定结果的准确性受取样量小、样品中蓝藻分布不均匀等因素影响，仪器在校准时会出现校准误差，导致在测定样品时与群落计数法出入较大，所以，在选择校准样品时，建议选取测量区域蓝藻浓度的50%作为校准点，以减少校准误差，使测定结果更准确。经对荧光法测定同一样品不同稀释倍数的结果回归分析，测定结果呈显著幂相关，验证了荧光法测定蓝藻生物量时具有良好的稳定性和线性响应性。

实验结果表明，两种方法可以相互替代，荧光法在测定蓝藻生物量时具有良好的稳定性和线性响应性。用荧光法测定蓝藻生物量是可行的。

4 结束语

对于监测水域广、监测点位多、监测频次要求高的水体，群落计数法单点有限频次的现状监测远不能满足蓝藻预警监测的要求。荧光法能实现多点位、高频次、连续的蓝藻生物量监测，能有效解决群落计数法耗时长、效率低、代表性差等问题。然而荧光法经济成本高，检测数据的准确性依赖传统的群落计数法。只有把两种方法有效结合起来，才能为蓝藻预警监测提供更为准确、高效的数据支持。

［1］国家环境保护总局.水和废水监测分析方法(第四版，增补版)［M］.北京:中国环境科学出版社，2002.

［2］中国环境监测总站.环境水质监测质量保证手册(第二版)［M］.北京:化学工业出版社，1994.

Feasibility of Determining the Biomass of Cyanobacteria by Fluorescence Method

YANG Xiao－dong
(Kunming Environmental Monitoring Station，Kunming Yunnan 650228 China)

The experimental results both by fluorescence method and community counting methods to determine the biomass of cyanobacteria were compared.The differences between these two methods were tested by t－test method.The stability and linear response of fluorescence method were analyzed by regression analysis.The results indicated that the fluorescence method is feasible to determine the biomass of cyanobacteria.

community counting method;fluorescence method;biomass of cyanobacteria;feasibility

X83

A

1673－9655(2011)05－0089－03

2011－04－22