由于藍(lán)綠藻測(cè)量過程中存在多種干擾,并且在測(cè)量過程中受外部環(huán)境原因影響較大,對(duì)此情況進(jìn)行分析和說明
一、藍(lán)綠藻簡(jiǎn)介
藍(lán)綠藻密度分析主要是分析藻類中的藻藍(lán)蛋白,藻藍(lán)蛋白在指定波長(zhǎng)的照射下,會(huì)發(fā)出熒光,通過與實(shí)驗(yàn)室分析,可以換算出藍(lán)綠藻密度。在生態(tài)學(xué)中,特別是生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)中,浮游植物的量是一個(gè)重要指標(biāo),而浮游植物的衡量指標(biāo)一般是通過檢測(cè)葉綠素和藍(lán)綠藻來實(shí)現(xiàn)的。通過檢測(cè)葉綠素,可以獲得水體初級(jí)生產(chǎn)力的情況。初級(jí)生產(chǎn)力:是指生態(tài)系統(tǒng)中植物群落在單位時(shí)間、單位面積上所產(chǎn)生有機(jī)物質(zhì)的總量。初級(jí)生產(chǎn)力代表生產(chǎn)有機(jī)質(zhì)的能力,與生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)密切相關(guān)。
二、測(cè)量方法-熒光分析法
1. 不通過提取,直接將發(fā)射光照射水體,水體中藍(lán)綠藻體內(nèi)藻青蛋白(phycocyanin)和衍生的澡藍(lán)蛋白發(fā)射出熒光,通過檢測(cè)熒光獲取藍(lán)綠藻的濃度。這是目前藍(lán)綠藻在線分析、快速分析和現(xiàn)場(chǎng)分析普遍采用的方式,所采用的激發(fā)光一般為590nm,發(fā)射光一般選取在大于630nm。
2. 熒光法可以在線檢測(cè),快速簡(jiǎn)便。藍(lán)綠藻發(fā)出的熒光較弱,易受到水的溫度、濁度、水中溶解性有機(jī)物等因素的影響,因此在這種情況下藍(lán)綠藻密度的檢測(cè)又是一種半定量的方式。如果想獲得精確的數(shù)據(jù),必須采取一定的方式去除干擾。
三、測(cè)量影響因素
1. 細(xì)胞結(jié)構(gòu)、顆粒大小和生物體類型對(duì)活體讀數(shù)的影響
實(shí)際水樣不是均一的。不同的藻類會(huì)有不同的形狀和大小,即使葉綠素的種類和含量完全一致,熒光也會(huì)不同。這大大限制了活體測(cè)定的準(zhǔn)確度。
2. 外界光對(duì)浮游植物熒光的影響
浮游植物的熒光會(huì)受外界光的抑制。當(dāng)浮游植物保持一定時(shí),熒光信號(hào)發(fā)生變化的情況是外界光強(qiáng)度強(qiáng)時(shí),熒光強(qiáng)度較弱;外界光強(qiáng)度弱時(shí),熒光強(qiáng)度較強(qiáng)。這種效應(yīng)也會(huì)對(duì)葉綠素的測(cè)量數(shù)值帶來誤差。
3. 其它熒光物種的影響
所有在波長(zhǎng)為460nm和590nm的光照射下會(huì)在光譜630nm以上區(qū)域發(fā)熒光的物質(zhì),都會(huì)對(duì)測(cè)量產(chǎn)生影響活體在線測(cè)量
4. 溫度對(duì)測(cè)量的影響
光學(xué)器件和電子元件的溫度效應(yīng)非常小,但浮游植物的熒光強(qiáng)度受溫度影響變化較大。通過補(bǔ)償溫差可以減小這種影響。最好的減小溫度影響的辦法是使得葉綠素/藍(lán)綠藻標(biāo)準(zhǔn)溫度和實(shí)際水樣溫度保持一致。
5. 沉積物對(duì)測(cè)量的影響
葉綠素/藍(lán)綠藻測(cè)量易受沉積物影響,影響來自長(zhǎng)時(shí)間的生物、化學(xué)殘留的聚集,或是環(huán)境水樣進(jìn)行除氣時(shí)產(chǎn)生的氣泡影響。傳感器安裝有機(jī)械清潔刷,可以清除測(cè)量光學(xué)斷面的沉積物和氣泡,保證傳感器在線測(cè)量準(zhǔn)確性。
6. 濁度對(duì)測(cè)量的影響
雖然葉綠素/藍(lán)綠藻傳感器中安裝了濾光模塊,但還是不能全部濾除水樣中的懸浮顆粒物對(duì)入射光散射的影響。
四、干擾去除
對(duì)藍(lán)綠藻穩(wěn)定性要求的情況下,去除干擾方法一般可采用過濾法(可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏低),添加不同目數(shù)過濾器,以達(dá)到效果,通常根據(jù)實(shí)際水樣選擇過濾器型號(hào)和類型,一般在使被測(cè)水樣濃度降在20NTU以下時(shí),色度、濁度等對(duì)結(jié)果的干擾會(huì)較小,數(shù)據(jù)浮動(dòng)會(huì)較為穩(wěn)定。