[发明专利]一种快速测定水样中微囊藻细胞数目的方法

说明书

技术领域

本发明涉及饮用水源的环境监测与保护技术领域，具体涉及采用β-环柠檬醛为技术指标快速鉴别水样中微囊藻的存在和测定其数量的方法。

背景技术

随着经济的迅速发展，到20世纪90年代后期，在我国已调查的湖泊中，有88.6%处于富营养状态。进入21世纪，湖泊富营养化呈现高速发展的态势。目前我国已经发生富营养化的湖泊面积达5000km²，具备发生富营养化条件的湖泊面积达到14000km²。由于富营养化水体面临频繁暴发淡水藻水华的问题，因此，以富营养化水体作为饮用水源，会对我国居民的饮水安全造成严重威胁。

在淡水湖泊富营养化引起的水华中，以春夏季微囊藻水华最为常见，如我国的太湖流域，微囊藻的生物量占藻类总生物量的90%以上；滇池的微囊藻水华常年不消退，水质腐败，藻毒素含量居高不下。随着水体污染的加剧，越来越多的湖泊、水库甚至河流也时常暴发水华现象，因此，需要辨别富营养化水体的水华是否由微囊藻引起以及确定微囊藻的数量。

目前鉴别微囊藻种类和数量的常用方法是光学显微镜计数法和聚合酶链式反应法（PCR）。前者通过检测者直接观察辨别藻细胞的种类，并进行计数，耗费时间和体力较大，尤其是水样较多时；后者测量精准，但成本较高，操作繁琐。因此，需要找到一种简便快捷的方法对引起水华的藻类及其数量进行快速判断，在第一时间掌握水华暴发的数据资料，为水环境的应急处理提供基础。

β-环柠檬醛（2,2,6-trimethyl-1-cyclohexene-1-carbonxaldehyde,β-cyclocitral）属于微囊藻的代谢物，由微囊藻细胞内的β-胡萝卜素在胡萝卜素加氧酶的催化下，被氧气氧化发生断键反应形成。β-环柠檬醛是一种挥发性有机物，在不同浓度下（0.5~80μg/L）嗅味描述不同，当浓度低于1μg/L时，为新鲜的青草味；当浓度为2~10μg/L时，为干草味或木头味；当浓度大于10μg/L时，为类似烟草的味道。目前普遍认为β-环柠檬醛具有专属性，只有微囊藻能产生，因此可以通过检测β-环柠檬醛的浓度得到微囊藻的细胞数量。

发明内容

本发明提供了一种快速测定水样中微囊藻细胞数目的方法，以微囊藻的特有产出物β-环柠檬醛为指标，利用固相微萃取和气相质谱测定水中微囊藻的细胞数目，该方法在采样后能快速得到检测结果，无需前处理，方便快捷，成本低廉。

一种快速测定水样中微囊藻细胞数目的方法，包括如下步骤：

（1）取若干个与待测水样处于同一水域的测试水样，测量测试水样中的β-环柠檬醛浓度和微囊藻细胞数目，直线线性回归拟合得到该水域β-环柠檬醛浓度与微囊藻细胞数目的标准曲线；

（2）取待测水样，测量待测水样中的β-环柠檬醛浓度，根据所述的标准曲线，计算得到待测水样中的微囊藻细胞数目。

所述的待测水样与测试水样取于同一时段内所述水域的不同区域，或不同时段内所述水域的同一区域，或不同时段内所述水域的不同区域。

测量测试水样中的β-环柠檬醛浓度和微囊藻细胞数目，通过线性拟合得到该水域β-环柠檬醛浓度与微囊藻细胞数目的标准曲线，该标准曲线线性良好，适用于该水域不同区域以及与建立所述标准曲线的微囊藻处于同一生长周期的微囊藻细胞数目的测量。

由于微囊藻喜温和阳光，一般聚集在水体表面，因此最好采集水面以下0.5m处的水作为样本，采样时也可以为其他水深位置，但同一水域的采样水深应相同。

所采集的水样不少于100mL，且采集瓶上方不留空气，4℃环境保存，并尽快检测，防止保存过程中微囊藻数目发生改变和β-环柠檬醛的挥发，影响检测结果。

作为优选，所述步骤（1）中测量测试水样中β-环柠檬醛浓度的方法为：利用固相微萃取收集测试水样中微囊藻细胞产生的全部β-环柠檬醛，使用气相质谱法测量β-环柠檬醛浓度。

固相微萃取利用萃取纤维萃取水样，进行气相质谱检测集采样、萃取、浓缩、进样于一体，进样空白值小，甚至可以忽略，萃取纤维可以重复使用50次以上，成本较低。

本发明中如无特殊说明，测量β-环柠檬醛浓度时用的气相质谱条件为：进样口温度180℃；柱压为90kPa；毛细管柱升温程序为初始温度40℃，恒定3min后，以8℃/min的速度升温至120℃，再以15℃/min的速度升温至250℃，恒定2min；与质谱接口温度为250℃；离子源温度为200℃；不分流进样；选择离子检测模式；离子源为EI（电子电离）。

作为优选，所述的气相质谱内标物为2-异丁基-3-甲氧基吡嗪。