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为解决蓝藻水华早期检测和常规监测难题，研究人员开展 “溶解有机碳、浊度和盐度对 UV-Vis 导数分光光度法检测和监测蓝藻的影响” 研究。结果表明该方法结合 100mm 比色皿和导数分光光度法可用于监测蓝藻。其对保障水源安全意义重大。
在地球的水域中，蓝藻（Cyanobacteria，CB）这个微小却能量巨大的生物，正引发着越来越严峻的环境问题。蓝藻水华频繁爆发，不仅会产生有毒物质，还会造成水体异味、变色，甚至形成浮沫，严重影响水质，给供水安全带来极大挑战。据研究，受有毒蓝藻水华影响的水源，会让水处理厂增加数百万美元的运营成本。当前的蓝藻监测技术，像直接计数法、实时定量聚合酶链反应（qPCR）、遥感和基于荧光法的探头技术等，都存在各自的缺陷。直接计数法依赖专业人员且无法现场检测；qPCR 等技术虽理论上可估计细胞或毒素浓度，但受水质和蓝藻多变性影响，准确性和重复性欠佳，荧光法还易受多种因素干扰。因此，开发一种更可靠的蓝藻监测技术迫在眉睫。
在此背景下，来自国外研究机构的研究人员展开了一项关于 “溶解有机碳（Dissolved Organic Carbon，DOC）、浊度和盐度对 UV-Vis 导数分光光度法检测和监测蓝藻的影响” 的研究，该研究成果发表在《Cleaner Water》上。
研究人员为了探究这一课题，采用了多种关键技术方法。首先，培养非产毒的铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）作为研究对象，通过特定的无菌培养条件获得实验样本。在样本处理上，利用离心分离等方式将微囊藻从生长培养基中分离出来，并在不同的水基质（模拟不同盐度、DOC 和浊度条件）中进行稀释。之后，使用 Jenway 6850 双光束分光光度计和不同光程（10 - 、50 - 和 100 - mm）的石英比色皿对样本进行分析，同时运用 Savitzky - Golay（S - G）一阶导数吸光度技术处理数据，以提高检测的灵敏度和准确性，还依据特定方法计算了检测限（Method Detection Limit，MDL）。
下面来看具体的研究结果：
- 分光光度测量结果：研究人员测定了不同浓度铜绿微囊藻在不同水基质中的吸光度光谱，发现光谱在 442 - 、632 - 和 682 - nm 处有吸收峰，其中 682 - nm 处的吸收峰最显著。随着蓝藻细胞浓度增加，吸光度也增加，符合比尔 - 朗伯定律（Beer - Lambert Law）。除 50 和 100 NTU 浊度的结果外，蓝藻浓度与 632 - 和 682 - nm 处的吸光度之间有很强的线性关系（R2 > 0.9），50 和 100 NTU 浊度结果也呈正相关（R2 > 0.8）。同时，随着水质参数（Water Quality Parameters，WQPs）浓度增加，数据线性度和回归线斜率下降，MDL 上升。100mm 光程比 50mm 光程的检测灵敏度更高。
- S - G 一阶导数吸光度结果：对吸光度数据应用 S - G 一阶导数技术后，在 660 - 和 706 - nm 处出现了新的特征峰。与零阶吸光度相比，除高浊度（50 和 100 NTU）情况外，其他 WQPs 测试中叶绿素 a（Chl - a）和藻蓝蛋白（Phycocyanin，PC）峰的吸光度响应更强。应用 S - G 导数技术后，所有 WQPs 测试的检测限至少提高了 2 倍。
- 修改 S - G 技术应用范围的结果：研究人员尝试将 S - G 技术应用于更窄的波长范围，结果发现并未提高对铜绿微囊藻的检测限。
- 不同水基质光谱比较结果：对比去离子水和不同 WQPs 条件下铜绿微囊藻的吸光度光谱，发现主要吸收峰的波长一致，但去离子水中能更清晰地观察到 Chl - a 和 PC 的峰，且去离子水中的 MDL 低于 WQPs 测试中的最低值。在较低 WQPs 水平下，去离子水和 WQPs 的校准曲线斜率相关性较好，而在较高 WQPs 水平下，斜率出现偏差。
综合研究结果和讨论部分，该研究意义重大。研究表明，尽管水质参数多变，但结合导数分光光度法和 100mm 比色皿光程，该方法可用于不同水源水中蓝藻的检测和监测。除 100 NTU 浊度和 30 ppt 盐度测试外，大部分采用 S - G 方法得到的检测限低于世界卫生组织（WHO）规定的 20,000 cells/mL 的标准，这意味着该方法有望成为蓝藻实时监测和早期检测的有效工具。此外，分光光度法可同时测量多种水质参数和微藻光合色素，能通过在线分光光度计实现藻类浓度的实时定量，且无需样本预处理，操作简便。虽然该方法在检测灵敏度等方面存在一定局限性，但在多参数监测和现场应用方面具有独特优势，能为水资源管理部门提供重要的决策依据，助力保障水源水的安全。
