紫外/可见/近红外分光光度计测试海洋水体浮游植物含量

序言 海洋水体主要由纯水、非藻 类颗粒物、浮游植物和有色 可溶性有机物组成。海洋浮 游植物通过光合作用合成氧气，为大自然生态系统重要一环。研究海洋水体 中浮游植物分布，对于水体研究、生态研究都有着重要科研价值。 水体中悬浮颗粒物指悬浮于水中一切有机和无机颗粒物，悬浮物是水体重要 组成，同时也是影响水体光学特性重要因子。悬浮物一般分为两部分：一部 分是藻类颗粒物，主要是浮游植物及微生物，可以通过色素完成光合作用， 因此藻类颗粒物吸收特性可以反映水体初级生产能力；另一部分是非藻类颗 粒物，包含藻类颗粒物分解残体、无机颗粒物及碎屑。 目前来测试水体吸收系数有 2 种方法，定量滤膜技术和手持设备现场测试。 定量滤膜技术利用分光光度计测量滤液及滤膜上颗粒物吸光度，来推算浮游 植物及非浮游植物颗粒含量。该方法可以分别测量水中主要组分，如浮游植物、 非浮游植物颗粒物的吸收系数，然后推算出其含量。定量滤膜技术手持现场 测试设备，测试结果更加准确、可靠。

前处理 悬浮颗粒物吸收采用定量滤膜技术测定，分别取不同位 置以及不同深度水样，用玻璃纤维滤膜过滤 2L 水样，过 滤后滤膜转移至液氮桶中保存，得到不同水体的滤膜样 品。过滤前将水样摇匀，确保过滤后样品均匀分布在滤 膜表面，见图 2。用紫外分光光度计测试滤膜上颗粒物 的吸光度，用润湿程度相同的空白滤膜作为参比，测试 300-900nm 滤膜吸光度。

过滤后滤膜上总颗粒物光谱吸收包含浮游藻类颗粒物和 非色素颗粒物吸收两部分，两者吸收信号可用通过溶剂 提取、漂白等后续分离处理来实现。目前应用广泛的为 用甲醇提取，滤膜测试完成后，用甲醇浸泡滤膜 4h，甲 醇洗涤过滤，将滤膜上色素萃取掉，滤膜上剩下的是非 藻类颗粒物。用同样的方法测定非藻类颗粒物吸收系数。 测试过程 测试相同润湿程度空白玻璃纤维作为参比，将含样品玻 璃纤维放在积分球入射口，测试 300-900nm 紫外透射曲 线。紫外谱图中 673nm 处有较强紫外吸收，该处吸收主要来自于藻类植物叶绿素的紫外吸收。

分别测试不同地理位置 25m 深度水体的紫外吸收图，不 同地理位置水体 675nm 吸收会有差异，见图 4。表明不 同地理位置浮游植物浓度不一样，由此可以推断海洋浮 游植物分布。

结论 利用定量滤膜技术测试水体紫外吸收峰，通过水体吸收 系数推算海洋浮游植物分布。利用浮游植物分布估算海 洋初级生产能力，对研究海洋生态系统有着重要科研价 值。此方法也可以用河流和湖泊等不同水体浮游植物分 布测试。 定量滤膜透射法测试海洋水体紫外吸收峰，操作简单， 测试速度快。为进一步消除透射法时滤膜散射因素影响， 可采用将滤膜置于积分球内部测试其直接吸光度，提高 测试准确度，有进一步研究的价值