紫外/可見/近紅外分光光度計(jì)測試海洋水體浮游植物含量

序言 海洋水體主要由純水、非藻 類顆粒物、浮游植物和有色 可溶性有機(jī)物組成。海洋浮 游植物通過光合作用合成氧氣，為大自然生態(tài)系統(tǒng)重要一環(huán)。研究海洋水體 中浮游植物分布，對于水體研究、生態(tài)研究都有著重要科研價值。 水體中懸浮顆粒物指懸浮于水中一切有機(jī)和無機(jī)顆粒物，懸浮物是水體重要 組成，同時也是影響水體光學(xué)特性重要因子。懸浮物一般分為兩部分：一部 分是藻類顆粒物，主要是浮游植物及微生物，可以通過色素完成光合作用， 因此藻類顆粒物吸收特性可以反映水體初級生產(chǎn)能力；另一部分是非藻類顆 粒物，包含藻類顆粒物分解殘體、無機(jī)顆粒物及碎屑。 目前來測試水體吸收系數(shù)有 2 種方法，定量濾膜技術(shù)和手持設(shè)備現(xiàn)場測試。 定量濾膜技術(shù)利用分光光度計(jì)測量濾液及濾膜上顆粒物吸光度，來推算浮游 植物及非浮游植物顆粒含量。該方法可以分別測量水中主要組分，如浮游植物、 非浮游植物顆粒物的吸收系數(shù)，然后推算出其含量。定量濾膜技術(shù)手持現(xiàn)場 測試設(shè)備，測試結(jié)果更加準(zhǔn)確、可靠。

前處理 懸浮顆粒物吸收采用定量濾膜技術(shù)測定，分別取不同位 置以及不同深度水樣，用玻璃纖維濾膜過濾 2L 水樣，過 濾后濾膜轉(zhuǎn)移至液氮桶中保存，得到不同水體的濾膜樣 品。過濾前將水樣搖勻，確保過濾后樣品均勻分布在濾 膜表面，見圖 2。用紫外分光光度計(jì)測試濾膜上顆粒物 的吸光度，用潤濕程度相同的空白濾膜作為參比，測試 300-900nm 濾膜吸光度。

過濾后濾膜上總顆粒物光譜吸收包含浮游藻類顆粒物和 非色素顆粒物吸收兩部分，兩者吸收信號可用通過溶劑 提取、漂白等后續(xù)分離處理來實(shí)現(xiàn)。目前應(yīng)用廣泛的為 用甲醇提取，濾膜測試完成后，用甲醇浸泡濾膜 4h，甲 醇洗滌過濾，將濾膜上色素萃取掉，濾膜上剩下的是非 藻類顆粒物。用同樣的方法測定非藻類顆粒物吸收系數(shù)。 測試過程 測試相同潤濕程度空白玻璃纖維作為參比，將含樣品玻 璃纖維放在積分球入射口，測試 300-900nm 紫外透射曲 線。紫外譜圖中 673nm 處有較強(qiáng)紫外吸收，該處吸收主要來自于藻類植物葉綠素的紫外吸收。

分別測試不同地理位置 25m 深度水體的紫外吸收圖，不 同地理位置水體 675nm 吸收會有差異，見圖 4。表明不 同地理位置浮游植物濃度不一樣，由此可以推斷海洋浮 游植物分布。

結(jié)論 利用定量濾膜技術(shù)測試水體紫外吸收峰，通過水體吸收 系數(shù)推算海洋浮游植物分布。利用浮游植物分布估算海 洋初級生產(chǎn)能力，對研究海洋生態(tài)系統(tǒng)有著重要科研價 值。此方法也可以用河流和湖泊等不同水體浮游植物分 布測試。 定量濾膜透射法測試海洋水體紫外吸收峰，操作簡單， 測試速度快。為進(jìn)一步消除透射法時濾膜散射因素影響， 可采用將濾膜置于積分球內(nèi)部測試其直接吸光度，提高 測試準(zhǔn)確度，有進(jìn)一步研究的價值