吳 芳，劉 松，楊立群，劉愛(ài)麗

（1.荊州市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，湖北 荊州434000；2.荊州市環(huán)境保護(hù)局沙市分局，湖北 荊州4340000）

1 引言

硅藻是重要的浮游植物，具有高度硅質(zhì)化的細(xì)胞壁。硅藻是河流中藻類的主要優(yōu)勢(shì)種之一，在我國(guó)南方某些江河中硅藻類的密度甚至占到浮游藻類總密度的90%以上［1］。在河流型集中式生活飲用水水源地發(fā)生硅藻水華造成的直接危害是：飲用水源受到威脅，增加水廠生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)飲用水的難度，引起濾池堵塞；增加工作量；提高生產(chǎn)成本；藻類等有機(jī)物會(huì)防礙絮凝作用，導(dǎo)致出水渾濁，并影響加氯消毒分泌過(guò)程。因此探討河流硅藻水華應(yīng)急檢測(cè)的方法很有必要。

2 硅藻定量樣品的采集和保存

在應(yīng)急監(jiān)測(cè)中，用容積為2.5L或5L顛倒式采水器采集0.5m深處水樣，注入容積為1～2L的硬質(zhì)玻璃瓶或聚乙烯瓶中，水樣采集后須立即固定，以免時(shí)間延長(zhǎng)標(biāo)本變質(zhì)。每升水樣中加入15mL魯哥氏液（Lugols solution）固定保存，使水樣呈棕黃色。通常將15mL魯哥氏液提前加入1L棕色玻璃瓶中，帶到現(xiàn)場(chǎng)采樣，固定后送實(shí)驗(yàn)室沉淀。需長(zhǎng)期保存的水樣，需在水樣中加幾毫升甲醛溶液固定。與甲醛溶液相比，魯哥氏液固定的定量樣品中的硅藻細(xì)胞更容易沉降至河流底部，有利于定量樣品的濃縮。

在河流中，由于水不斷流動(dòng)，上下混合較快，采集水面下0.5m深處亞表層水樣即可。該方法采集的是河流表層硅藻豐度較高的樣品，基本可達(dá)到監(jiān)測(cè)河流中硅藻豐度水平的目的。在較寬闊的河流采樣時(shí)，河流橫向混合較慢，往往需要在近岸的左右兩邊設(shè)置采樣點(diǎn)位。河流中硅藻豐度與河流流速、流量、氣溫、光照、風(fēng)速、氣壓、地形、土壤成分、水土流失、人類活動(dòng)各方面因素均具有密切關(guān)系，現(xiàn)場(chǎng)采樣時(shí)應(yīng)進(jìn)行認(rèn)真觀察和記錄。

3 實(shí)驗(yàn)室分析

3.1 藻類觀察

為了看清硅藻細(xì)胞壁上的花紋，在鑒定種類之前，硅藻樣本必須經(jīng)過(guò)處理，將內(nèi)含物，主要是有機(jī)質(zhì)除去。淡水硅藻主要采用酸處理，必要時(shí)硅藻可制片進(jìn)行鑒定，以取得較好的效果［2］。

3.2 硅藻的濃縮

碘液固定沉降硅藻計(jì)數(shù)法是傳統(tǒng)的硅藻檢測(cè)方法，由于檢測(cè)前必須靜置沉淀24h，而不能及時(shí)地提供河流中硅藻生長(zhǎng)信息，用于環(huán)境管理決策。為了縮短硅藻檢測(cè)的時(shí)間，進(jìn)行預(yù)警并及時(shí)地分析和解決問(wèn)題，本文探討了兩種硅藻應(yīng)急檢測(cè)的濃縮方法，樣品的濃縮都遵循“去水留藻”的原則。第一種方法是在經(jīng)典方法的基礎(chǔ)上，將水樣的固定沉降時(shí)間縮短為2h，另一種方法是使用離心沉降的方法檢測(cè)水中硅藻，能夠在1h內(nèi)獲得硅藻檢測(cè)結(jié)果，及時(shí)反映河流中硅藻信息。

3.2.1 經(jīng)典方法

為避免損失，樣品不要多次轉(zhuǎn)移。1000mL的水樣直接靜置沉淀24h后，用虹吸管緩慢吸取上清液，余下20～25mL沉淀物轉(zhuǎn)入30mL定量瓶中。為減少標(biāo)本損失，再用上清液沖洗容器幾次，沖洗液一起轉(zhuǎn)入30mL定量瓶中并定容至標(biāo)線。

3.2.2 兩小時(shí)沉淀法

將采集的水樣緩慢搖勻，取100mL水樣于100mL棕色試劑瓶中靜置沉淀。靜置2h后用虹吸管緩慢吸取上清液直至剩余約30mL。在操作中不得攪動(dòng)水樣和吸出硅藻。將剩余的30mL左右沉淀液移入50mL棕色定量瓶中，取少量純水洗滌100mL棕色試劑瓶2～3次，將洗滌液一并轉(zhuǎn)入定量瓶并定容至標(biāo)線 。

3.2.3 離心沉淀法

準(zhǔn)確量取50～100mL水樣于離心管，4000r/min離心10min，小心倒扣棄去上清液，用濾紙吸去管口余水，向管內(nèi)加入少量生理鹽水，旋渦振蕩洗下粘附在管壁的藻細(xì)胞，定容至1～2mL（或數(shù)mL），計(jì)算濃縮倍數(shù)，此懸濁液用于下一步鏡檢。

3.3 鏡檢計(jì)數(shù)

使用顯微鏡對(duì)藻類進(jìn)行鑒定和計(jì)數(shù)。將定容后的樣品混溶后，用微量進(jìn)樣器加100μL充分搖勻的懸濁液，注入到0.1mL計(jì)數(shù)框中。移入之前將蓋玻片斜蓋在計(jì)數(shù)框上，其中兩對(duì)角一邊進(jìn)樣，另一邊出氣，可以避免氣泡產(chǎn)生［3］，注滿后把蓋玻片移正，不得有樣品溢出，樣本制成后，靜置幾分鐘，讓硅藻沉至框底。不易下沉到框地的生物，則要另行計(jì)數(shù)，并加到總數(shù)之內(nèi)。將玻片標(biāo)本置于顯微鏡載物臺(tái)上，先以10×10倍的放大倍率調(diào)好焦距，當(dāng)見(jiàn)到蓋玻片上碎小的水痕或計(jì)數(shù)框的框線時(shí)，再轉(zhuǎn)用10×40倍的放大倍率觀察，調(diào)至可清晰看到框內(nèi)硅藻的形狀和輪廓為止。如果鏡檢發(fā)現(xiàn)視野內(nèi)硅藻數(shù)量較少，可適當(dāng)調(diào)大離心濃縮時(shí)的取樣量。

采用個(gè)體計(jì)數(shù)方法對(duì)硅藻進(jìn)行定量首先找到計(jì)數(shù)框中小方格的交點(diǎn)，確定其中一個(gè)小方格為計(jì)數(shù)單元，計(jì)數(shù)選定小方格中的硅藻數(shù)量，隨機(jī)選其他格子數(shù)硅藻個(gè)數(shù)，采用“正”字的方法記錄硅藻個(gè)數(shù)并統(tǒng)計(jì)［4］。根據(jù)樣品中硅藻個(gè)數(shù)的多少，對(duì)源水至少要數(shù)出5個(gè)方格中的硅藻總數(shù)；對(duì)生活飲用水應(yīng)至少數(shù)10個(gè)格子再進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)硅藻處于兩格子之間，可根據(jù)情況以半個(gè)或兩格共同計(jì)數(shù)，不得重復(fù)計(jì)數(shù)。每個(gè)標(biāo)本計(jì)數(shù)兩片再取平均值，如果兩片計(jì)數(shù)結(jié)果相差在l5%以上，則應(yīng)對(duì)第三片進(jìn)行計(jì)數(shù)，取個(gè)數(shù)相近兩片的平均值。

4 結(jié)果與討論

表1是傳統(tǒng)的碘液固定24h沉淀法與2h沉淀法、離心沉淀法檢測(cè)水中硅藻的結(jié)果比較。

表1 兩種應(yīng)急檢測(cè)方法與經(jīng)典檢測(cè)方法測(cè)定結(jié)果的比較個(gè)/L

從三種方法檢測(cè)結(jié)果的偏差來(lái)看，經(jīng)典方法和離心沉淀法的結(jié)果沒(méi)有顯著差異，符合河流浮游生物檢測(cè)的質(zhì)量要求。經(jīng)典方法一般樣品濃縮倍數(shù)為40倍，而離心沉淀法為50～l00倍，因此離心沉淀法的下檢測(cè)限可以比經(jīng)典方法降低l倍左右。離心沉淀法具有快速檢測(cè)、顯微圖像清晰、不會(huì)造成細(xì)胞破碎、所需水樣品量少等優(yōu)點(diǎn)，設(shè)備投資與經(jīng)典方法比較，只需增加一臺(tái)普通低速大容量離心機(jī)即可，非常適合作為應(yīng)急監(jiān)測(cè)方法使用，及時(shí)對(duì)河流水質(zhì)變化作出預(yù)警。2h沉淀法的結(jié)果與經(jīng)典方法檢測(cè)結(jié)果的數(shù)量級(jí)是一致的，該方法實(shí)用、簡(jiǎn)捷，在條件限制時(shí)，可以作為應(yīng)急監(jiān)測(cè)備選方法。

5 結(jié)語(yǔ)

河流硅藻水華對(duì)河流型飲用水源的安全有著重要影響，硅藻水華應(yīng)急監(jiān)測(cè)的采樣與實(shí)驗(yàn)室定量分析，必須符合生物統(tǒng)計(jì)學(xué)中的抽樣調(diào)查原理，提高樣本代表性是硅藻監(jiān)測(cè)工作中遵循的基本原則。離心沉淀法具有簡(jiǎn)便、快速、與經(jīng)典方法可比性等優(yōu)點(diǎn)，可以作為河流硅藻水華應(yīng)急檢測(cè)方法，及時(shí)對(duì)河流中硅藻生長(zhǎng)信息作出判斷。

［1］胡鴻鈞，魏印心.中國(guó)淡水藻類－系統(tǒng)、分類及生態(tài)［M］.北京：中國(guó)科學(xué)出版社，2006.

［2］國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》編委會(huì).水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法［M］.4版.北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2002.

［3］劉曉蕙，柳 楨，莊東剛，等.鄭州市某地表水源藻類與環(huán)境因子回歸分析［J］.中國(guó)公共衛(wèi)生，2006，22（1）：58～60.

［4］郭蔚華，劉娜娜，王 柱，等.嘉陵江出口段春季水華藻種鑒定［J］.生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)，2010，l9（8）：2458～2460.