葉綠素是水體中藻類和浮游植物的重要光合色素，其含量可間接反映水體的富營養(yǎng)化程度及藻類生物量。準(zhǔn)確測定水中葉綠素含量對水質(zhì)監(jiān)測、生態(tài)研究及藍(lán)藻水華預(yù)警具有重要意義。目前，檢測葉綠素的方法主要依賴分光光度法、熒光法、高效液相色譜法（HPLC）及遙感技術(shù)，不同方法的原理、精度及適用場景差異顯著。本文將對主流儀器及技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)梳理，并分析其優(yōu)缺點。

一、分光光度法

原理：利用葉綠素在特定波長下的吸光度特性進(jìn)行定量分析。葉綠素a在663 nm處有最大吸收峰，葉綠素b在645 nm處，通過公式計算總?cè)~綠素含量。

儀器設(shè)備：紫外-可見分光光度計。

步驟：

樣品預(yù)處理：將水樣過濾（常用玻璃纖維濾膜），研磨破碎藻細(xì)胞。

萃取：使用90%丙酮或乙醇溶液避光萃取24小時。

離心分離：去除殘渣后測定上清液吸光度。

優(yōu)點：成本低、操作簡單，適合實驗室常規(guī)檢測。

缺點：步驟繁瑣、耗時長（需萃取），易受類胡蘿卜素等色素干擾。

二、熒光分析法

原理：葉綠素a在特定激發(fā)光（430 nm）下發(fā)射熒光（680 nm），熒光強(qiáng)度與濃度成正比。

儀器設(shè)備：便攜式葉綠素水質(zhì)測定儀、在線熒光傳感器。

步驟：

原位檢測：直接測量水樣熒光值（無需萃取）。

快速篩查：部分儀器支持實時數(shù)據(jù)輸出。

優(yōu)點：靈敏度高（檢測限可達(dá)0.1 μg/L）、響應(yīng)快（1分鐘內(nèi)出結(jié)果），適合現(xiàn)場應(yīng)急監(jiān)測。

缺點：易受濁度、溫度及溶解性有機(jī)物干擾，需定期校準(zhǔn)。

三、高效液相色譜法（HPLC）

原理：通過色譜柱分離葉綠素a、b及其他衍生物，利用紫外或熒光檢測器定量。

儀器設(shè)備：高效液相色譜儀

步驟：

萃取濃縮：水樣過濾后，用甲醇或丙酮萃取并濃縮。

色譜分離：采用C18反相色譜柱，流動相為甲醇-水混合溶液。

檢測分析：紫外檢測器（430 nm）或熒光檢測器（Ex 430 nm/Em 670 nm）。

優(yōu)點：分辨率高，可區(qū)分不同葉綠素亞型，準(zhǔn)確性優(yōu)于分光光度法。

缺點：設(shè)備昂貴、操作復(fù)雜，需專業(yè)技術(shù)人員。

四、遙感監(jiān)測技術(shù)

原理：基于葉綠素a在可見光-近紅外波段的特征反射光譜，利用衛(wèi)星或無人機(jī)搭載多光譜傳感器反演濃度。

儀器設(shè)備：多光譜成像儀

步驟：

數(shù)據(jù)獲取：通過遙感平臺采集水體反射光譜。

模型反演：結(jié)合波段比值法（如700 nm/670 nm）或機(jī)器學(xué)習(xí)算法估算葉綠素含量。

優(yōu)點：覆蓋范圍廣，適合大尺度湖泊、海洋監(jiān)測。

缺點：易受大氣干擾、水深及懸浮物影響，精度較低（誤差約20%~30%）。

選擇建議：

實驗室研究：優(yōu)先選擇HPLC，確保數(shù)據(jù)精確性。

日常監(jiān)測：分光光度法或熒光法更高效。

應(yīng)急響應(yīng)：便攜式熒光計可快速鎖定污染源。

宏觀評估：遙感技術(shù)輔助決策。

檢測水中葉綠素含量的方法需根據(jù)實際需求權(quán)衡精度、效率與成本。傳統(tǒng)分光光度法仍是基層實驗室的主力工具，而熒光法和HPLC在靈敏度與專業(yè)性上更具優(yōu)勢。