预处理方式对水中叶绿素a检测结果的影响

金幼平，杨雪英，沈 雁，孙建峰

（绍兴市水环境科学研究院有限公司，浙江绍兴 312000）

预处理方式对水中叶绿素a检测结果的影响

金幼平，杨雪英，沈 雁，孙建峰

（绍兴市水环境科学研究院有限公司，浙江绍兴 312000）

文章以纯藻种培养液及天然水样为试验样本，对分光光度法测定叶绿素a常用的3种预处理方法：研磨、反复冻融、直接浸泡的效果进行了比较。结果表明，反复冻融及直接浸泡提取效率受样本所含藻种类别影响显著，在实际应用中存在较大局限性；研磨法提取效果稳定，且可以用机器代替手工作业，是较为理想的叶绿素a预处理方法。该研究可以为水质检测人员在选择叶绿素a检测方法时提供参考。

叶绿素a 分光光度法 研磨 冻融 直接浸泡

在环境监测中，叶绿素a通常被作为湖泊富营养化评估的重要指标之一，其常用的检测方法有分光光度法、荧光光度法和高效液相色谱法等[1]。其中，以分光光度法使用最为普遍。目前，国内分光光度法测定叶绿素a的检测标准包括《水和废水监测分析方法》（第四版）[1]、《水和废水检测标准方法》（美国公共卫生协会等。目前，最新版本为第22版）[2]、《水质 叶绿素的测定 分光光度法》SL 88-2012[3][4]，还有一些文献中采用的方法，对标准方法进行了偏离[5-10]。比较发现，这些检测方法的主要差异体现在叶绿素a的提取方式上。文章以不同优势种水样为研究对象，对不同提取方式的效果进行了比对，比对结果可以给相关人员在选择叶绿素a检测方法时提供参考。

1 材料与方法

1.1 样品来源

选取3个天然水样及4种纯藻种培养液（藻种购买自中国科学院水生生物研究所）开展相关研究。

1.2 试验方法

每个水样均匀分成若干份，分别用装有玻璃纤维（孔径0.45μm）的抽滤装置负压过滤，抽滤过程结束前，在滤器中加入2 ml饱和碳酸镁悬液。抽滤完成后，取出带有浮游植物的滤膜，并用滤纸吸干滤膜上的水分，按不同标准的要求，对含藻滤膜进行处理，并将处理后的溶液转移到10 ml带盖离心管中，4℃冰箱暗处静置24 h后（中途震摇2次），5 000 r/min离心15 min，取上清液进行叶绿素a的测定，并计算结果。

对高通量组织研磨器（品牌:宁波新芝）和手工研磨效果进行比对。组织研磨器参考研磨条件为：70 Hz，1 min。

2 结果与讨论

2.1 不同样品叶绿素a检测结果的比较

2.1.1 纯藻种培养液叶绿素a检测结果

纯藻种培养液采用不同提取方式测得的叶绿素a结果见表1。

试验结果表明，不同提取方式的提取效率与样本中所含藻种有密切关系。以研磨法为参照，除裸藻、针杆藻外，普通小球藻、双对栅藻用直接浸泡、反复冻融方式提取效率均较低。产生这种现象的原因，可能与藻种细胞膜的结构致密性或组成成分有关。

表1 纯藻种培养液不同提取方式叶绿素a检测结果 μg/L

表2 天然水样不同提取方式叶绿素a检测结果的比较 μg/L

表3 不同研磨方式叶绿素a检测结果 μg/L

2.1.2 天然水样叶绿素a检测结果

天然水样采用不同提取方式时，测得的叶绿素a结果见表2。

不同提取方式对实际水样叶绿素的提取效率同样存在差异性，优势种为裸藻和硅藻时3种方式的提取效率相对接近，优势种为绿藻时提取效率差异较大。

2.2 不同研磨方式叶绿素a检测结果的比较

在研究过程中，共选取3种纯藻种培养液，对手工研磨和组织研磨器的研磨效果进行了比对，比对结果见表3。

试验表明，手工研磨和高通量组织研磨器的研磨效率基本相当，不同藻种两者提取效率的相对偏差均小于5%，能够满足实验室检测精密度的要求。

3 结论

（1）研磨法、冻融法、直接浸泡提取法3种预处理方法，对不同藻种的叶绿素a提取效率并不一致。从试验结果看，3者中研磨法提取效率最高，且相对稳定，可作为叶绿素a检测优先选用的预处理方式。

（2）冻融法和直接浸泡操作相对简单，但其提取效率受水样所含藻种的影响显著，在日常检测和研究工作中，除非有特殊情况，否则不推荐使用。

（3）试验结果表明，当震荡频率和震荡时间适宜时，高通量组织研磨器与手工研磨的效果基本相当。由于机器研磨具有效率高、工作强度相对较低的优点，所以可作为手工研磨的替代方式。

[1] 《水和废水监测分析方法》第四版．中国环境科学出版社：670～671

[2] Lenore S．Clesceri Arnold E．Greenberg Andrew D．Eaton．Standard Methods For The Examination of Water and Wastewater 22 th Edition．10200 H．Chlorophyll

[3] 《水质 叶绿素的测定 分光光度法》SL 88-2012．中国水利水电出版社

[4] 宋书群，孙军，俞志明．长江口及其邻近水域叶绿素a的垂直格局及成因初析．植物生态学报，2009，33（2）：369～379

[5] 林佳，苏玉萍，钟厚璋．一座富营养化水库—福建山仔水库夏季热分层期间浮游植物垂向分布．湖泊科学，2010，22（2）：244～250

[6] 姚绪姣，刘德富，杨正健，等．三峡水库香溪河库湾冬季甲藻水华生消机理初探．环境科学研究，2016，25（6）：645～651

[7] 赵辛．叶绿素a测定方法改进的探讨．福建分析测试，2007，16（1）：31～32

[8] 吴志旭，张雅燕．浮游植物体内叶绿素a测定方法的改进．化学分析计量，2002，11（6）：37～38

[9] 张如美，孙晓斌．对叶绿素a测定方法的改进．环境监测管理与技术，2002，14（2）：31

[10] 韩桂春，谷丰，张忠臣．淡水中叶绿素a测定方法的探讨．中国环境监测，2005，21（1）：55～57