水体中藻蓝蛋白的光谱检测

　　1引言

　　藻蓝蛋白普遍存在于淡水的蓝藻中，由于其有特征性的光吸收峰及荧光光谱，常常用来作为检测蓝藻的指标.由于受到富营养化的影响，淡水水体中常常有蓝藻水华的发生.蓝藻在生长和分解过程中，会产生蓝藻毒素，具有很强的肝毒性，严重地影响了饮用水的质量。蓝藻的实时检测对于控制蓝藻水华，了解蓝藻毒素的分布具有相当重要的意义。

　　近年来，国外一些研究者对藻蓝蛋白的光谱进行了初步的研究。Lenvine等利用Lansat的TM数据对Champlain湖和Vermont湖蓝藻进行T监测[1]，采用　细胞流速仪的检测结果作为对照，取得了较好的效果。Vincent等[2]利用Lansat的TM数据对Erie湖中的藻蓝蛋白进行了监测，采用藻蓝蛋白与叶绿素a的荧光比作为对照，相关系数达到0. 77，并建立了相应的算法;Simis等[3]利用MERIS资料对浊度较高的内陆湖泊中藻蓝蛋白的分布进行了检测，对水体中620 nm的光吸收进行了遥感提取，建立了适用于较高浊度的内陆湖泊中的藻蓝蛋白浓度的生物光学算法，并应用于MERIS卫星遥感图象处理，对荷兰湖泊中蓝藻分布及其受到病毒侵害的状况进行了遥感分析.Pena-Marline:等[4]运用MERIS的第9波段与第6波段的比值对西班牙水库中的藻蓝蛋白的浓度进行了提取，相关系数达到0. 723，并认为玉米素与这个波段比也有较好的相关性。Kutser等采用生物光学模式对波罗的海水体中的蓝藻进行了检测[5] o Dekke:等也采取对藻蓝蛋白进行监测的方法，对澳大利亚东部城市昆兰士的东南水域中蓝藻Lyngbya，作了较为详细的研究[6].

　　国内，对藻蓝蛋白的生物光学模式研究较少，但在水体生物光学研究方面有一定积累，如:如杨顶田[7-9]等对太湖水体中的光谱分布及水体中叶绿素、悬浮质、LVC的生物光学模式进行了较为详细的研究，为藻蓝蛋白的光谱提取莫定了基础。本文主要通过检测水体中藻蓝蛋白对离水辐亮度，光谱吸收以及光衰减的影响，建立藻蓝蛋白的区域性生物光谱模式，为卫星遥感水体中蓝藻的实时分布提供较好的算法，为监测包含这些色素的藻类，如蓝藻，提供快捷的方法;同时与叶绿素含量结合起来分析水体中藻类的种群及其变化规律，进而为分析水质的状况提供较为理想的指标;也为提高水环境的管理效率，有效地保护水环境和合理地利用水资源提供理论和方法上的支持。

　　2材料与方法

　　现场数据采集，主要是2004年3月、7月、9月和12月在太湖中用ASD光谱仪测量水体反射光谱，天空光，白板的反射光谱，并测定相应的水化学指标。实验室分析，水体中颗粒物的吸收采用量化滤膜吸收测量法(QFT);叶绿素a的吸收采用甲醉提取法;藻蓝蛋白的吸收采用磷酸缓冲液法;CDOC的光谱吸收，采用0. 45μm的滤膜滤过的滤液测量，放在紫外分光光度计(岛津公司，5403-PC型紫外分光光度计)下进行检测。