富營養(yǎng)化水體中藻類的測定（葉綠素a法） - 河南師范大學(xué)

富營養(yǎng)化水體中藻類的測定（葉綠素a法）河南師范大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程實驗教學(xué)中心【目的和要求】了解富營養(yǎng)化水體評價方法掌握葉綠素a的測定原理及方法。

水體富營養(yǎng)化(eutrophication)是指在人類活動的影響下，生物所需的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)大量進入湖泊、河口、海灣等緩流水體，引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖，水體溶解氧量下降，水質(zhì)惡化，魚類及其他生物大量死亡的現(xiàn)象。在自然條件下，湖泊也會從貧營養(yǎng)狀態(tài)過渡到富營養(yǎng)狀態(tài)，不過這種自然過程非常緩慢。而人為排放含營養(yǎng)物質(zhì)的工業(yè)廢水和生活污水所引起的水體富營養(yǎng)化則可以在短時間內(nèi)出現(xiàn)。水體出現(xiàn)富營養(yǎng)化現(xiàn)象時，浮游藻類大量繁殖，形成水華。因占優(yōu)勢的浮游藻類的顏色不同，水面往往呈現(xiàn)藍色、紅色、棕色、乳白色等。這種現(xiàn)象在海洋中則叫做赤潮或紅潮。水體形成富營養(yǎng)化的指標是：水體中含氮量大于0.2-0.3mg/L，含磷量大于，生化需氧量（BOD5）大于10mg/L。在pH值7~9的淡水中細菌總數(shù)達到105個／ml，標志藻類生長的葉綠素a大于10g／L。水體富營養(yǎng)化水體富營養(yǎng)化富營養(yǎng)化水體中的常見藻類水華魚星藻（Anabaenaflos-aqua）銅色微囊藻（Microcystis

aeruginosa）、水華束絲藻（Aphanizomenon

flos-aqua）、居氏腔球藻（Coelosphaerium

kuetzingianum）、細針膠刺藻（Glowotrichia

echinulata）、泡沫節(jié)球藻（Nodularia

spmigena）在海岸或海灣中，引起“赤潮”的藻類主要是甲藻，如角藻屬（Ceratium

）、環(huán)溝藻屬（Gymnodinium）、膝溝藻屬（Gonyaulax）。

水體富營養(yǎng)化評價水體富營養(yǎng)化的指標

測定水域中光合作用強度與呼吸作用強度之比測定藻類生產(chǎn)潛在能力（AGP）黑-白瓶法測定光合作用產(chǎn)氧能力其它評價富營養(yǎng)化的方法

水體富營養(yǎng)化實驗?zāi)康暮鸵饬x葉綠素a與葉綠素b是藻類植物葉綠體色素的重要組分，約占到葉綠體色素總量的75%左右。葉綠素在光合作用中起到吸收光能、傳遞光能的作用(少量的葉綠素a還具有光能轉(zhuǎn)換的作用)，因此葉綠素的含量與植物的光合速率密切相關(guān)，在一定范圍內(nèi)，光合速率隨葉綠素含量的增加而升高。另外，葉綠素的含量是植物生長狀態(tài)的一個反映，一些環(huán)境因素如干旱、鹽漬、低溫、大氣污染、元素缺乏都可以影響葉綠素的含量與組成，并因之影響植物的光合速率。因此葉綠素含量a與葉綠素b含量的測定對植物的光合生理與逆境生理具有重要意義。實驗原理

葉綠素提取液中同時含有葉綠素a和葉綠素b，二者的吸收光譜雖有不同，但又存在著明顯的重疊，在不分離葉綠素a和葉綠素b的情況下同時測定葉綠素a和葉綠素b的濃度，可分別測定在663nm和645nm（分別是葉綠素a和葉綠素b在紅光區(qū)的吸收峰）的光吸收，然后根據(jù)Lambert-Beer定律，計算出提取液中葉綠素a和葉綠素b的濃度。（1）（2）公式中Ca為葉綠素a的濃度，Cb為葉綠素b濃度（單位為g/L），和分別是葉綠素a和葉綠素b在663nm下的比吸收系數(shù)（濃度為1g/L，光路寬度為1cm時的吸光度值）；和分別是葉綠素a和葉綠素b在645nm下的比吸收系數(shù)。即混合液在某一波長下的光吸收等于各組分在此波長下的光吸收之和。將上式整理，可以得到下式：663645（3）Cb645663（4）將葉綠素的濃度改為mg/L，則上式變?yōu)椋?63645（5）Cb645663（6）CT=Ca+Cb663645（7）CT為葉綠素的總濃度實驗儀器及材料實驗材料：富營養(yǎng)化水體中的藻類實驗儀器及試劑：UV-1700分光光度計；天平；剪刀；打孔器；研缽；移液管；漏斗；量筒；培養(yǎng)皿；濾紙；丙酮；石英砂；CaCO3；實驗步驟

提取葉綠素于天平上稱取藻體，（也可用打孔器打取一定數(shù)量的葉圓片，計算總的葉面積），剪碎后置于研體中，加入5ml80%丙酮，少許CaCO3和石英砂。仔細研磨成勻漿，用濾斗過濾到10ml量筒中，注意在研缽中加入少量80%丙酮將研缽洗凈，一并轉(zhuǎn)入研缽中過濾到量筒內(nèi)，并定容至10ml。將量筒內(nèi)的提取液混勻，用移液管小心抽取5ml轉(zhuǎn)入25ml量筒中，再加入80%丙酮定容至25ml（最終植物材料與提取液的比例為W：V＝：50＝1：100，葉色深的植物材料比例要稀釋到1：200）。

測量光吸收利用722分光光度計或UV1700分光光度計，分別測定葉綠素提取液在645nm和663nm下的吸光度。結(jié)果分析

將測得的數(shù)值代入到公式（5）（