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在線藍綠藻監(jiān)測干擾因素分析及應(yīng)對措施
發(fā)布時間:2023-08-02 11:50:33
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  由于藍綠藻測量過程中存在多種干擾,并且在測量過程中受外部環(huán)境原因影響較大,對此情況進行分析和說明

  一、藍綠藻簡介

  藍綠藻密度分析主要是分析藻類中的藻藍蛋白,藻藍蛋白在指定波長的照射下,會發(fā)出熒光,通過與實驗室分析,可以換算出藍綠藻密度。在生態(tài)學(xué)中,特別是生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價中,浮游植物的量是一個重要指標(biāo),而浮游植物的衡量指標(biāo)一般是通過檢測葉綠素和藍綠藻來實現(xiàn)的。通過檢測葉綠素,可以獲得水體初級生產(chǎn)力的情況。初級生產(chǎn)力:是指生態(tài)系統(tǒng)中植物群落在單位時間、單位面積上所產(chǎn)生有機物質(zhì)的總量。初級生產(chǎn)力代表生產(chǎn)有機質(zhì)的能力,與生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)密切相關(guān)。

  二、測量方法-熒光分析法

  1.  不通過提取,直接將發(fā)射光照射水體,水體中藍綠藻體內(nèi)藻青蛋白(phycocyanin)和衍生的澡藍蛋白發(fā)射出熒光,通過檢測熒光獲取藍綠藻的濃度。這是目前藍綠藻在線分析、快速分析和現(xiàn)場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,快速簡便。藍綠藻發(fā)出的熒光較弱,易受到水的溫度、濁度、水中溶解性有機物等因素的影響,因此在這種情況下藍綠藻密度的檢測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、測量影響因素

  1. 細胞結(jié)構(gòu)、顆粒大小和生物體類型對活體讀數(shù)的影響

  實際水樣不是均一的。不同的藻類會有不同的形狀和大小,即使葉綠素的種類和含量完全一致,熒光也會不同。這大大限制了活體測定的準(zhǔn)確度。

  2. 外界光對浮游植物熒光的影響

  浮游植物的熒光會受外界光的抑制。當(dāng)浮游植物保持一定時,熒光信號發(fā)生變化的情況是外界光強度強時,熒光強度較弱;外界光強度弱時,熒光強度較強。這種效應(yīng)也會對葉綠素的測量數(shù)值帶來誤差。

  3. 其它熒光物種的影響

  所有在波長為460nm和590nm的光照射下會在光譜630nm以上區(qū)域發(fā)熒光的物質(zhì),都會對測量產(chǎn)生影響活體在線測量

  4. 溫度對測量的影響

  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度受溫度影響變化較大。通過補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/藍綠藻標(biāo)準(zhǔn)溫度和實際水樣溫度保持一致。

  5. 沉積物對測量的影響

  葉綠素/藍綠藻測量易受沉積物影響,影響來自長時間的生物、化學(xué)殘留的聚集,或是環(huán)境水樣進行除氣時產(chǎn)生的氣泡影響。傳感器安裝有機械清潔刷,可以清除測量光學(xué)斷面的沉積物和氣泡,保證傳感器在線測量準(zhǔn)確性。

  6. 濁度對測量的影響

  雖然葉綠素/藍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入射光散射的影響。

  四、干擾去除

  對藍綠藻穩(wěn)定性要求的情況下,去除干擾方法一般可采用過濾法(可能會導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏低),添加不同目數(shù)過濾器,以達到效果,通常根據(jù)實際水樣選擇過濾器型號和類型,一般在使被測水樣濃度降在20NTU以下時,色度、濁度等對結(jié)果的干擾會較小,數(shù)據(jù)浮動會較為穩(wěn)定。