水体不同含量叶绿素a的快速测定方法探讨

周丽珍 黄成 丁炜炜 严绍熙 赖胤龙

摘要：为进一步提高蓝藻水华应急工作中叶绿素a数据的准确性和快捷性，以西牛潭水库水源地水样为样本，开展了不同研磨时间和浸提时间对不同含量叶绿素测定的影响试验。结果表明，在水华应急工作中，样品在充分研磨的条件下，浸提时间可缩短至2h进行叶绿素a含量测定。相比于《水质叶绿素a 的测定分光光度法》（HJ897-2017）手工法，该方法提高了快速测定的准确性和快捷性。

关键词：叶绿素a;浸提时间;蓝藻水华;应急监测

中图分类号 Q946 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2020）16-0169-02

1 前言

蓝藻水华是指氮、磷以及其他微量元素等迅速增加，同时光照、温度及水纹地理等条件恰好适宜藻类生长繁殖时，藻类大量繁殖聚集并达到一定浓度后，使水体呈现蓝绿色的一种水体污染现象[1-2]。叶绿素a是表征蓝藻生物量的重要因子之一，蓝藻水华暴发时，对叶绿素a浓度的快速准确分析可以评价藻类水华暴发情况与动态变化趋势，对于做好水华应急处置工作具有重要的指导意义[3-5]。《水質叶绿素a的测定分光光度法》（HJ897-2017）[6]是分析叶绿素a浓度的国标法，该方法操作简单、稳定性好且准确度高。但对样品的浸泡提取时间推荐在2～24h，而不同浓度的叶绿素a充分浸泡提取时间并不明确，从而不能很好地满足水华应急监测工作中分析速度快的要求。

本研究以西牛潭水库水源地水样为样本，在《水质叶绿素a的测定分光度法》（HJ897-2017）方法基础上，开展不同研磨时间和浸提时间对不同含量叶绿素a测定的影响试验，缩短样品分析时间，为叶绿素a的测定提供一种快速有效的方法。

2 材料与方法

2.1 试验材料 全自动样品快速研磨器：品牌;上海净信;型号规格：JXFSTPRP-24;出产编号：019518261;研磨频率：65Hz;紫外可见分光光度计（配10mm石英比色皿）：品牌：新世纪;型号规格：T6;出厂编号：28-1650-01-0520;其他设备和药品见《水质叶绿素a的测定分光光度法》（HJ897-2017）。

2.2 试验设计 以西牛潭水库水源地水样为样本。（1）1OOmL水样，抽滤后的水样一份研磨时间为90s，另一份研磨时间为180s，2份水样的浸提时间均为24h;（2）抽滤3份50mL水样，研磨时间均为90 s，浸提时间分别为2h、4h和24h;抽滤3份1OOmL水样，研磨时间均为90s，浸提时间分别为2h、4h和24h;抽滤3份200mL水样，研磨时间均为90s，浸提时间分别为2h、4h和24h。

3 结果与分析

3.1 研磨时间对叶绿素a含量测试的影响 在《水质叶绿素a的测定分光光度法》（HJ897-2017）中，采用手工反复研磨、多次转移到离心管的方式提取叶绿素a，不仅研磨效率低，而且多次转移研磨液会导致叶绿素a损失较大，影响数据的准确度。全自动样品快速研磨器可以快速自动研磨，不仅研磨速度快，效率高，而且可以完全避免叶绿素a的损失，从而大大地提高了测试叶绿素a含量的准确度。为初步探讨全自动样品快速研磨器研磨时间对叶绿素a含量测试的影响，根据厂家的建议，研磨时间90s同时再设置180s作为对比，结果见表1。由表1可知，当研磨时间为90s和180s时，叶绿素a浓度的均值为73μg/L，相对偏差为1.4%，说明叶绿素a浓度变化不大，基本达到充分研磨状态。因此，选定研磨时间90s，继续探讨不同浸提时间对叶绿素a浓度的影响。

3.2 浸提时间对叶绿素a含量测定的影响 在《水质叶绿素a的测定分光光度法》（HJ897-2017）中，对样品浸提时间推荐在2～24h。因此，本实验以浸提时间24h为背景参考，探索浸提时间2、4h、24h背景参考相比对叶绿素a浓度测试的影响。由表2可知，在50mL、100mL、200mL相同抽滤体积下，分别浸提2h、4h和24h，叶绿素a浓度的范围为70～71μg/L，相对标准偏差为1.8%～2.9%，说明相同抽滤体积时，浸提2h和4h与24h比较，叶绿素a浓度差别不大，浸提2h时基本达到浸提充分状态。对抽滤体积（50mL、1OOmL、200mL）、浸提时间（2h、4h、24h）和叶绿素a浓度3个因素进行双侧显著相关性分析，浸提时间和叶绿素a浓度的P值为0.561，大于0.05，表明相同抽滤体积时，浸提2h和4h与背景参考24h比较，叶绿素a浓度变化均不显著。因此，在藻类水华应急工作中，准确、快速测定不同含量叶绿素浓度的最佳浸提时间为2h。抽滤体积和叶绿素a含量的P值为0.490，大于0.05，表明相同浸提时间时，抽滤体积为50mL、100mL、200mL的叶绿素a浓度变化不显著。4结论由本次试验可知，叶绿素a的研磨阶段，采用全自动样品快速研磨器研磨90s，基本可以研磨充分，相比于手工研磨，不仅提高了效率，而且减少了研磨过程中叶绿素a的损失率，大大提高了数据的准确性。叶绿素a的浸提阶段，在50mL、1 OOmL、200mL相同抽滤体积下，浸提2h、4h与24h比较，叶绿素a浓度变化不显著。因此，在水华应急工作中，样品在充分研磨的条件下，浸提时间可缩短至2h进行叶绿素a浓度测定。相比于《水质叶绿素a的测定分光光度法》（HJ897-2017）手工法，该方法提高了测定的准确性和快捷性。

参考文献

[1] 郑建军，钟成华，邓春光.试论水华的定义[J].水资源保护，2006（5）：45-47.

[2] 谢有奎，俞栋，高殿森，等.水体富营养化危害、成因及防治[J].后勤工程学院学报，2004（3）： 27-29.

[3] 陈云峰，殷福才，陆根法.水华爆发的突变模型——以巢湖为例[J].生态学报，2006（03）： 878-883.

[4] 黄浙丰.基于时序神经网络的藻类水华预测模型研究[D].杭州：浙江大学，2011.

[5]Boyer J N，Kelble C R，Ortner P B，et al. Phytoplankton bloom sta-tus： Chlorophyll a biomass as anindicator of water quality condi-tion in the southern estuaries of Florida，USA[J].Ecological Indica-tors， 2009，9（6） ： 56-67.

[6]HJ 897-2017，水质叶绿素a的测定分光光度法[S].

（责编：张宏民）

基金项目：韶关市2018年科技计划社会发展与农村科技专项资金项目，项目编号：2018sn047。

作者简介：周丽珍（1989-），女，广东韶关人，硕士，工程师，从事环境监测技术研究工作。 *通讯作者 收稿日期：2020-06-30