(河北省滄州水文水資源勘測局,河北 滄州 061000)
葉綠素a含量是評價(jià)湖泊富營養(yǎng)化程度的重要參數(shù)之一。因此,探討其檢測分析方法的實(shí)用性具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文對研磨法與反復(fù)凍融法測定大浪淀水庫中葉綠素a的含量進(jìn)行了比對分析,結(jié)果表明:反復(fù)凍融法是最佳的分析方法。
水樣來自河北省滄州市大浪淀水庫。大浪淀水庫于1997年建成,是河北省第一座平原水庫,屬大(2)型,總投資2.8億元,蓄水面積16.738km2,設(shè)計(jì)總庫容1.003億m3,每年可向市區(qū)供水8121萬m3,是滄州市居民用水的主要水源地。
90%丙酮溶液、1%碳酸鎂懸濁液。
可見分光光度計(jì)、低溫冰箱、離心機(jī)、抽濾裝置、研缽、微孔濾膜、培養(yǎng)皿、具塞玻璃離心管。
將一定量水樣用玻璃纖維膜過濾,收集藻類,分別使用研磨法和反復(fù)凍融法對藻類細(xì)胞進(jìn)行破碎,用90%的丙酮溶液提取葉綠素,根據(jù)葉綠素光譜特征依次測定750nm、664nm、 647nm、 630nm波長下的吸光度,計(jì)算葉綠素a的含量。
此次操作設(shè)計(jì)了兩組實(shí)驗(yàn)。一組實(shí)驗(yàn)是由同一檢測人員分析同一樣品的多個平行樣,且樣品的取樣體積均相等,檢驗(yàn)研磨法和反復(fù)凍融法的重現(xiàn)性,結(jié)果見表1。另一組實(shí)驗(yàn)是由不同的檢測人員用不同的提取方法測定葉綠素a,檢驗(yàn)不同檢測人員分析結(jié)果的精密度,結(jié)果見表2。
表1 研磨法和反復(fù)凍融法比對測定結(jié)果 單位:μg/L
兩種方法結(jié)果比對分析,表明兩種提取方法有顯著性差異,反復(fù)凍融法的方差明顯低于研磨法。由標(biāo)準(zhǔn)偏差可以看出,反復(fù)凍融法和研磨法的平行樣品之間差異顯著性不大,反復(fù)凍融法實(shí)驗(yàn)的重現(xiàn)性高于研磨法,反復(fù)凍融法避免了研磨法因多次轉(zhuǎn)移樣品帶來的操作誤差。
表2 不同檢測人員研磨法和反復(fù)凍融法測定結(jié)果比對 單位:μg/L
由表2可以看出,研磨法測定樣品的均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差相差較大,而反復(fù)凍融法測定樣品的均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差相差不大。這說明對于不同的檢測人員利用研磨法測定樣品,測定結(jié)果差異較大;而不同的檢測人員利用反復(fù)凍融法測定樣品,測定結(jié)果無顯著性差異。實(shí)驗(yàn)證明:采用反復(fù)凍融法,只要檢測人員按照實(shí)驗(yàn)要求去做,就不會因?yàn)闄z測人員不同而影響測定結(jié)果,而利用研磨法,檢測人員研磨時(shí)的力度、方法、轉(zhuǎn)移樣品是否完全都會影響測定結(jié)果。因此,反復(fù)凍融法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有因?yàn)闄z測人員的更換而出現(xiàn)大幅度的波動,精確度高。兩種方法結(jié)果比對分析,表明:兩種提取方法有顯著性差異,反復(fù)凍融法的方差明顯低于研磨法。由標(biāo)準(zhǔn)偏差可以看出,反復(fù)凍融法和研磨法的平行樣品之間差異顯著性不大,反復(fù)凍融法實(shí)驗(yàn)的重現(xiàn)性高于研磨法,反復(fù)凍融法避免了研磨法因多次轉(zhuǎn)移樣品帶來的操作誤差。
葉綠素a含量的測定,關(guān)鍵環(huán)節(jié)在于能否將葉綠素從細(xì)胞中有效提取出來,多次冷熱交替的反復(fù)凍融法,提高了細(xì)胞的破碎率。在觀察細(xì)胞破碎的實(shí)驗(yàn)中,為了便于觀察和計(jì)數(shù),采用了實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的柵藻,稀釋到一定濃度,進(jìn)行凍融和研磨,在顯微鏡下觀察破碎情況,計(jì)算破碎率,結(jié)果表明反復(fù)凍融法的破碎率在90%以上,而研磨法的破碎率僅為50%~60%。
實(shí)驗(yàn)過程中,使用的玻璃器皿和比色皿均應(yīng)清潔、干燥,但不要用酸浸泡和洗滌。分析時(shí)均使用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的A級玻璃量器,分析純試劑和純水。整個實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)在暗處進(jìn)行,因?yàn)槿~綠素提取液對光非常敏感,極易發(fā)生光和作用。有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明:樣品置于暗處,24h內(nèi)基本不分解,弱光條件下,1h內(nèi)基本不分解,光照條件下會很快分解,因此,提取后的樣品應(yīng)盡快測定,提取操作等應(yīng)在低溫、暗處進(jìn)行。
a.根據(jù)實(shí)驗(yàn)比對,反復(fù)凍融法的相對偏差遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于研磨法的相對偏差,說明反復(fù)凍融法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有出現(xiàn)大幅波動,精確度高,同時(shí)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)只要掌握好凍融的時(shí)間和室溫,細(xì)胞的破碎程度也不會因?yàn)闄z測人員的不同而有明顯變化。而研磨法的細(xì)胞破碎程度與檢測人員有很大關(guān)系,由于檢測人員研磨時(shí)的力度、方法均有差異,因而,使用研磨法,檢測人員不同,細(xì)胞的破碎程度會有明顯差異。同時(shí)隨著研磨時(shí)間延長,樣品暴露在自然陽光下的時(shí)間增加,葉綠素的破壞程度會有所加大。
b.反復(fù)凍融和研磨兩種方法在測定所需的時(shí)間上無明顯差異,但是反復(fù)凍融法減少了檢測人員接觸丙酮的時(shí)間和次數(shù),保護(hù)了檢測人員的身體健康,同時(shí)反復(fù)凍融法所需要的儀器少,故適合大批量的樣品分析。
c.反復(fù)凍融法操作簡單,減少了樣品的轉(zhuǎn)移次數(shù),降低了樣品的損失,同時(shí)提高了細(xì)胞的破碎率,避免了研磨不完全而帶來的人為誤差,提高了實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度和精確性。
d.在處理大批量的樣品時(shí),反復(fù)凍融法所需的實(shí)驗(yàn)器材遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于研磨法,大大提高了工作效率。
e.對葉綠素a測定值的評價(jià)。結(jié)果表明:用反復(fù)凍融法處理水樣具有安全、高效的特性,750nm 處吸光度值容易達(dá)到0.005。
反復(fù)凍融法所需儀器設(shè)備少,操作簡便,減少污染,準(zhǔn)確度高,適用于大批量樣品檢測,因此反復(fù)凍融法測定葉綠素a具有一定的實(shí)用價(jià)值。
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