Хлорофилл а, являющийся основным пигментом фотосинтеза фитопланктона, является ключевым индикатором биомассы водорослей в воде. Его присутствие или отсутствие, высокая концентрация напрямую отражают уровень первичной продуктивности в воде, что, в свою очередь, раскрывает здоровье водных экосистем. Короче говоря, хлорофилл А является « барометром» цветения водорослей в воде.
В здоровых водных экосистемах умеренное количество хлорофилла a представляет собой нормальный рост водных растений и водорослей, которые являются основой водной пищевой цепи, обеспечивающей пищу и кислород для рыб и других водных организмов. Однако, когда в водоемах избыток питательных веществ (например, азота, фосфора), концентрация хлорофилла А резко возрастает, вызывая чрезмерное размножение водорослей, то есть явление, которое мы часто называем « цветение воды» или « красным приливом». Это явление может серьезно нарушить экологический баланс водоемов и повлиять на выживание водных организмов.
Важно обратить внимание на концентрацию хлорофилла а в воде, поскольку это напрямую связано с уровнем эвтрофикации воды. эвтрофикация является серьезной проблемой водной среды, которая может привести к снижению прозрачности воды, растворению потребления кислорода, гибели рыбы и даже образованию водорослевых токсинов, что создает серьезную угрозу для здоровья человека и окружающей среды. Таким образом, мониторинг и контроль концентрации хлорофилла А могут эффективно предотвращать эвтрофикацию воды и гарантировать здоровье водных экосистем и устойчивое использование водных ресурсов.
Как национальные стандарты определяют предельную концентрацию хлорофилла а?
В области управления качеством воды в нашей стране существует четкая и важная основа для ограничения концентрации хлорофилла А. Среди них одним из наиболее важных документов является « Базовый уровень питательных веществ в озерах - Центрально - Восточное озеро (общий фосфор, общий азот, хлорофилл а) », опубликованный экологической средой Китайской Народной Республики (издание 2020 года)1Этот эталон является важным эталоном питательных веществ в озерах в нашей стране и обеспечивает научное руководство и правовую основу для контроля концентрации хлорофилла а в озерных водоемах.
В соответствии с базовым уровнем содержания питательных веществ в озерах - Восточно - Центральное озеро (общий фосфор, общий азот, хлорофилл а) (издание 2020 года), национальный стандарт концентрации хлорофилла а (Chl - a) в базовом уровне содержания питательных веществ в озерах в Центрально - Восточном озере составляет3,4 мкг/лЭта величина, подтвержденная многочисленными научными исследованиями и практикой, направлена на обеспечение здоровой и стабильной экологической функции озерных водоемов и эффективное сдерживание тенденции эвтрофикации.
В то время как в Базе питательных веществ для озер определены предельные значения хлорофилла a для озер, критерии оценки будут сосредоточены на различных типах водоемов, таких как реки и водохранилища. Например, "Стандарты качества окружающей среды поверхностных вод" (GB3838 - 2002)2Хотя пороговые значения концентрации хлорофилла а непосредственно не установлены, хлорофилл а был включен в качестве одного из пяти ключевых показателей для оценки питательного состояния озер и водоемов (остальные четыре - общий фосфор, общий азот, прозрачность и перманганат). Это означает, что при оценке качества воды в реках и водохранилищах концентрация хлорофилла А также является важным параметром для измерения питательного состояния и экологического здоровья, но конкретные пределы могут потребовать комплексной оценки с учетом таких факторов, как функция воды, региональные особенности и т.д.
Когда концентрация хлорофилла а в водоемах превышает национальные нормы или соответствующие диапазоны, возникает целый ряд серьезных экологических проблем. Непосредственным следствием этого является резкое снижение прозрачности водоемов, что влияет на фотосинтез подводных растений и приводит к структурным дисбалансам водных экосистем. Во - вторых, разложение большого количества водорослей после смерти истощает растворенный кислород в воде, вызывая нехватку кислорода в воде и даже массовую гибель рыбы и других водных организмов. Более того, некоторые водоросли (например, цианобактерии) производят водорослевые токсины, которые не только токсичны для водных организмов, но и передаются через пищевую цепь, что в конечном итоге угрожает безопасности питьевой воды и физическому здоровью человека. Например, при чрезмерной концентрации хлорофилла А, вода может быть зеленой или даже сине - зеленой, сопровождаемой запахом, который серьезно влияет на ландшафтные и эксплуатационные функции водоема.
Мониторинг и применение: как эффективно контролировать хлорофилл а и гарантировать качество воды?
В настоящее время методы мониторинга концентрации хлорофилла а в водоемах включают главным образом лабораторный анализ и полевые экспресс - измерения. Лабораторный анализ обычно основан на спектрофотометрии, т.е. на фильтрации проб воды, извлечении хлорофилла а и измерении его поглощения на определенной длине волны. Этот метод отличается высокой точностью, но занимает много времени и не подходит для мониторинга в реальном времени. Закон быстрого измерения на месте включает в себя метод флуоресценции и т. Д., С быстрыми и удобными характеристиками для удовлетворения потребностей мониторинга в реальном времени на месте.
Благодаря достижениям науки и техники современные технологии мониторинга качества воды предлагают более эффективные и удобные решения для точного измерения хлорофилла А. ERUN - SP8 - ASC - 2, разработанный и произведенный компанией Herron GroupПортативный портативный анализатор хлорофиллаи ERUN - SZ2 - B - L3Сетевой анализатор хлорофиллаНапример, все они используют флуоресцентную сенсорную технологию для быстрого и точного определения концентрации хлорофилла а в воде без добавления каких - либо реагентов. Среди них портативный портативный портативный портативный анализатор хлорофилла - сине - зеленых водорослей ERUN - SP8 - ASC - 2 подходит для переносного быстрого определения на месте, в то время как онлайновый анализатор датчика хлорофилла качества воды ERUN - SZ2 - B - L3 может быть установлен для обеспечения непрерывного мониторинга концентрации хлорофилла а в воде в режиме реального времени. Эти устройства имеют высокую повторяемость и долгосрочную стабильность, что значительно повышает эффективность и точность мониторинга качества воды и широко используется во многих областях, таких как реки, озера, пруды, морская разведка, аквакультура и источники питьевой воды.

Данные мониторинга хлорофилла являются важной основой для принятия решений по управлению водными ресурсами. Благодаря долгосрочному и непрерывному мониторингу можно понять тенденцию изменения концентрации хлорофилла а в воде, своевременно обнаружить риск эвтрофикации воды, обеспечить научную поддержку для предотвращения загрязнения воды, восстановления экологии воды и т. Д. Например, когда данные мониторинга свидетельствуют о постоянном повышении концентрации хлорофилла а и приближении или превышении предельного значения 3,4 мкг / л, соответствующие ведомства могут быстро принимать меры, такие как контроль источника загрязнения в озеро (хранилище), проведение экологического дноуглубительного работ, сброс биологических агентов и т. Д. Во избежание вспышки цветения воды. Кроме того, эти данные служат количественной основой для оценки эффективности управления водными ресурсами и разработки более научной политики в области управления качеством воды.