水质蓝绿藻分析仪

泽铭科技当夏季逐渐步入日常生活的主旋律时，在自然河流/湖泊等地游泳也成为了市民们防暑降温、健身娱乐的重要一环。而水质问题，也和游泳者的身体健康息息相关。尤其是在河流、湖泊等地域频发的蓝绿藻问题更是引起了大家的广泛关注。（图片源自网络，侵删）泽铭科技1什么是蓝绿藻？蓝绿藻，也称为蓝藻，是一类原核生物，它们是地球上最早出现的光合生物之一，出现时间大约在35至33亿年前。蓝绿藻的细胞结构相对简单，没有细胞核，而是含有核物质，这些物质虽然没有核膜和核仁，但具有核的功能。它们含有叶绿素a和藻胆素等色素，能够进行光合作用，但不包含叶绿素b。蓝绿藻的细胞壁由多糖、蛋白质和脂质组成，能够在不同的环境中生存，包括高温、冰冻、缺氧、干涸、高盐度和强辐射等极端条件。Clean The Environment With Technology泽铭科技2蓝绿藻的实际作用蓝绿藻的种类繁多，已知有约2000种，中国已有记录的约900种。它们广泛分布于世界各地，大多数（约75%）生活在淡水环境中，少数种类生活在海水或温泉中。某些蓝绿藻还能与其他生物共生，如菌、苔藓、蕨类和裸子植物，甚至能够穿入钙质岩石或土壤深层中。蓝绿藻在生态系统中扮演着重要角色，它们通过光合作用释放氧气，有助于维持水体的氧气平衡。此外，某些蓝绿藻能够固定大气中的氮，从而提高土壤肥力，促进作物增产。在食品工业中，一些蓝绿藻如发菜和螺旋藻等被用作食用资源。然而，当水体中营养物质过剩时，蓝绿藻可能也会大量繁殖，对水源造成不容忽视的危害，因此，我们必须对蓝绿藻的双重性有清晰的认识，既要充分利用其有益的一面，也要积极防范其潜在的危害。Clean The Environment With Technology3蓝绿藻的危害1、水华现象：蓝绿藻在适宜的环境条件下（如高温、高营养盐浓度）会迅速繁殖，形成可见的水华。这些水华不仅影响水体的景观价值，还可能导致水体缺氧，造成鱼类和其他水生生物的窒息死亡。 2、毒素产生：某些蓝绿藻种类能够产生毒素，如微囊藻毒素（Microcystins）和神经毒素（如BMAA）。这些毒素可以通过饮用水或食物链进入人体，对肝脏、肾脏和神经系统造成损害，甚至有致癌风险。 3、水质恶化：蓝绿藻的大量繁殖会消耗水中的氧气，导致水体缺氧，同时它们的代谢产物也可能使水体发臭，影响水质和水的可用性。 4、生态系统破坏：蓝绿藻水华会改变水体的生态平衡，排挤其他有益的藻类和植物，影响整个水生生态系统的稳定性和多样性。5、经济损失：蓝绿藻的爆发会影响渔业、旅游业和饮用水源，给当地经济带来重大损失。Clean The Environment With Technology4蓝绿藻的监测手段蓝绿藻在科学上的监测手段有许多种，这里列举一些常规的监测手法、原理及应用场景：1、显微镜观察法：通过采集水样，使用显微镜直接观察水样中的蓝绿藻细胞，可以获得关于细胞数量、形态和种类的直接信息。这种方法简单直观，但需要专业人员操作，且效率较低。 2、光学密度测量法：利用蓝绿藻在不同波长下对光的吸收特性，通过测量光密度变化来推算出水体中的蓝绿藻浓度。这种方法操作简便，适用于现场快速检测。 3、分子生物学技术（DNA测量法）：通过提取水体样品中的蓝绿藻DNA，利用PCR、测序等分子生物学技术进行分析和测量。这种方法适合高通量测量和研究，具有高度的特异性和灵敏度，但成本较高。4、流式细胞仪法：利用流式细胞仪对水样中的微生物进行快速、准确的检测和计数。这种方法可以实现自动化和高通量检测，但设备昂贵，需要专业维护。 5、光学传感器监测法：利用光学传感器监测水体中叶绿素的含量，间接检测蓝绿藻的存在。这种方法操作简单，适合在线实时监测，通过光谱分析或压滤法测定叶绿素浓度，评估藻类生长状态。叶绿素是蓝绿藻的主要色素，其含量与藻类生物量密切相关。 6、水中营养盐测定：测试水样中的氮和磷浓度，了解蓝绿藻生长的潜在原因。氮和磷是蓝绿藻生长的重要营养物质，其浓度过高可能导致藻类大量繁殖。 7、遥感技术：利用卫星或飞机搭载的传感器，通过测量水体反射光谱的变化，推断出水体中的蓝绿藻浓度。这种方法适用于大范围水域的监测，但需要复杂的图像处理和分析技术。Clean The Environment With Technology5关于泽铭泽铭科技也有相关系列产品，可通过测定水中原位营养盐、氨氮、叶绿素等形式，以应用于应用于水源地、湖泊、水库、河流等水质在线自动监测。过去在太湖，阳澄湖等湖泊和海区得到大量地应用，为蓝绿藻预警提供有效的科学依据。Clean The Environment With Technology赛莱默EXO2泽铭科技水质监测浮标泽铭科技HQ-FC 600浮船式水质在线监测系统泽铭科技HQ-9000微型水质自动监测站泽铭科技泽铭科技泽铭科技帮助管理者建立实时监测网络，以便及时发现藻类生长趋势和水华爆发的风险，从而帮助水体管理者能有效采取预防措施，以减少蓝绿藻对人类带来的危害，保护水资源和水体生态系统的健康。参考资料：蓝绿藻的多样性和分布：出处：国际自然保护联盟（IUCN）和世界海洋数据库等权威机构发布的数据，以及相关的科学研究和调查报告。蓝绿藻的生态作用和经济价值：出处：环境科学和生态学的教科书、联合国粮农组织（FAO）的报告以及食品工业领域的相关文献。蓝绿藻的潜在风险：出处：环境保护署（EPA）和世界卫生组织（WHO）发布的关于水体富营养化和蓝绿藻毒素的研究报告，以及国际水生生物安全研讨会的会议论文。Clean The Environment With Technology

根据上级要求和太湖蓝绿藻监测的实际需求，环太湖各环保、水文及中科院系统在4月1日启动了2011年太湖夏季蓝绿藻监测工作。 上海泽铭环境科技有限公司作为太湖蓝绿藻监测浮标和平台的集成商和运行维护服务提供商，承担了太湖流域32个监测平台的任务。在新年伊始，我公司就早早安排，准备大量备用仪器，探头和维护工具包,又聘请了有多年水站维护经验的工程师，组建了无锡和苏州2个办事处。在4月1日前对所有浮标，仪器和系统都做了系统检查和维护，保证蓝绿藻监测平台和浮标能以全新的状态投入监测工作中去。另外我公司在苏州庙港太湖水域第33个蓝绿藻及无线视屏监控系统已于4月8日动工，预计5月中旬可以投入运行。 泽铭公司工程师在维护太湖浮标 在狠抓浮标和平台维护工作的同时，我公司也先后为环太湖流域的监测机构免费检查和维护了6600V2 便携蓝绿藻监测仪。3月29日，我公司技术人员应苏州市环境监测中心站的邀请，参加了由该站生态室主办的2011年苏州市太湖蓝绿藻检测工作启动会议。会上，我公司技术部董经理就YSI仪器的维护和校准做了培训，并由工程师对各台仪器进行了现场检查和校准，确保仪器完好准确的完成大家的日常监测工作。 泽铭公司技术工程师在苏州对仪器进行维护和校准

蓝藻又称蓝绿藻、蓝细菌，是最原始、最古老的藻类植物之一。由于蓝藻对高温、低光强和紫外线均有适应性，同时可以过量摄取无机碳和营养物质，受氮、磷等元素污染后易大面积爆发引起水体富营养化。 蓝藻能产生各种天然毒素，主要是环肽、生物碱和脂多糖内毒素，致毒类型包括肝毒性，神经毒性，细胞毒性，遗传毒性，皮炎毒性等。 实验室采用酶联免疫吸附测定（ELISA）和荧光定量聚合酶链式反应（qPCR）分别对样品中所含目标毒素及物种丰富度进行检测。 为了获取更直接的数据，公司改装了一台可直接进入现场实时检测的“移动式监测车”，“移动式监测车”还原了实验室的基本布局，装有qpcr洁净操作台、存储冰箱、耐酸碱实验桌面、防火地板、水槽及回收水水槽等。实验桌上装有可调节大小的固定条用于固定ELISA酶标仪和qCPR仪等设备。“移动式监测车”可实现：▸更及时地在采样完成后对样品进行预处理以及检测，使检测数据更具时效性。▸避免了长途采样时，样品储存长时间对检测结果的影响。▸减少运送时间、减少外部微生物影响及水样中微生物降解的状况。▸提供更直接、更准确的环境检测报告。蓝绿藻实时快速监测的重要意义1. 对水体中蓝绿藻生长及毒性情况进行实时快速高效的监测并实现对蓝绿藻水华爆发的快速预警。2. 预测各水体潜在的蓝绿藻水华爆发程度及毒性程度，为有关部门实施蓝绿藻水华爆发的监测和预防提供具体的信息和方向。3. 对饮用水、娱乐用水等进行准确快速的监测，杜绝微生物及毒素带来的危害，确保用水安全。4. 推动ELISA和qPCR技术在环境监测方面的运用，一定程度上弥补传统监测手段的不足。延伸阅读：蓝绿藻实时快速监测方法➤酶联免疫吸附测定（ELISA） ELISA方法的基本原理是酶分子与抗体或抗体分子共价结合，此种结合不会改变抗体的免疫学特性，也不影响酶的生物学活性。此种酶标记抗体可与吸附在固相载体上的抗原或抗体发生特异性结合。滴加底物溶液后，底物可在酶作用下使其所含的供氢体由无色的还原型变成有色的氧化型，出现颜色反应。因此，可通过底物的颜色反应来判定有无相应的免疫反应，颜色反应的深浅与标本中相应抗体或抗原的量呈正比。此种显色反应可通过ELISA检测仪进行定量测定，这样就将酶化学反应的敏感性和抗原抗体反应的特异性结合起来，使ELISA方法成为一种既特异又敏感的检测方法。 川源-同济微生物技术研发中心运用上述ELISA方法，针对蓝藻爆发水体中常见的三种藻毒素：微囊藻毒素、拟柱孢藻毒素和蛤蚌毒素开发了合理高效快速的检测方法及流程，能够在1至2小时内完成对待测样品中毒素浓度的检测。➤荧光定量聚合酶链式反应（qPCR）-Taq-Man探针法 实时荧光定量PCR （Quantitative Real-time PCR）是一种在DNA扩增反应中，以荧光化学物质测每次聚合酶链式反应（PCR）循环后产物总量的方法。通过内参或者外参法对待测样品中的特定DNA序列进行定量分析的方法。qPCR是在PCR扩增过程中，通过荧光信号，对PCR进程进行实时检测。由于在PCR扩增的指数时期，模板的Ct值和该模板的起始拷贝数存在线性关系，所以成为定量的依据。 实时荧光定量PCR分为：SYBRGreen法和TaqMan探针法两类。本实验室运用TaqMan探针法，目前所有的探针法qPCR的理论基础都是利用了荧光共振能量转移现象，探针上存在一对能产生荧光共振能量转移的基团，利用PCR反应中的一些过程（酶切，杂交等），使两个基团的距离产生变化，使系统中的荧光强度或者荧光种类发生变化，这种变化又与PCR产物的种类和量有直接关系，通过检测这种变化，我们就可以检测出PCR反应体系中产物的种类和量。 本实验室所用的Taq-Man探针法是最经典的探针方法，设计一条与扩增产物能互补杂交的探针，在探针的5’端标记荧光基团（供体），在探针3’端标记淬灭基团（受体），当探针完整时，荧光基团和淬灭基团距离很近（探针长度）因荧光共振能量转移，荧光基团在入射光激发下不发出荧光。PCR反应进行时，探针杂交在扩增产物上，当引物介导的延伸反应到达探针位置时，因taq酶拥有5’-3’的外切酶活性，会从5‘端切割（水解）探针，从而使5’端的荧光基团和3’端的淬灭基团分离，使它们的间距超过10nm，超出荧光共振能量转移的范围，荧光基团此时在合适入射光的作用下，就能发出自身波长的荧光。探针杂交是特异性的，所以荧光的种类和量能特异性的代表目标产物的种类和量。 川源-同济微生物技术研发中心采用针对产毒微囊藻特有的毒素合成酶基因中的mcyB基因设计的引物，并运用Taq-Man探针法对样品中mcyB基因进行定量分析。此方法能够在1小时内完成对待测样品中产毒微囊藻含量的检测。