叶绿素荧光成像系统如何检测重金属离子

藻类作为水生态系统营养链中的初级生产者和部分生物的栖息地，是一类能较好反映生物完整性和生态环境优劣的指示生物,重金属排入水体后，首先会影响藻类正常的生长代谢，抑制光合作用,导致细胞畸变，严重者甚至使藻类发生中毒死亡。目前利用藻类检测重金属离子毒性的方法灵敏度高，应用较广但耗时较长。因此需要一种快速、简单有效的检测方法检测单胞藻溶液或类囊体悬浮液中光合活性微小差别生物。利用水中毒性物质影响藻类光合活性的特点，将叶绿素荧光技术应用于水中毒物的检测。提高了农药检验的灵敏度，且检验快速，适用于现场检验，具有广泛的应用前景。

硫酸铜溶液对三角褐指藻光合作用抑制率的变化。

硫酸铜溶液对三角褐指藻光合作用抑制率随硫酸铜溶液浓度的升高而升高，不同浓度的硫酸铜溶液对三角褐指藻光合作用抑制率随时间的变化趋势基本相同，且浓度越高，抑制率越快达到大值并平稳。当硫酸铜溶液浓度分别为0.078、0.156、0.313g/L时，抑制率在时间接近30min时达到大值并趋向平稳；当硫酸铜溶液浓度为0.625.g/L时，抑制率在时间接近20min时达到大值并趋向平稳；当硫酸铜溶液浓度为1.250g/L时，抑制率在时间接近10min时达到大值并趋向平稳。

硫酸锌溶液对三角褐指藻光合作用抑制率的变化。

硫酸锌溶液对三角褐指藻光合作用抑制率随硫酸锌溶液浓度的升高而升高，除0.090g/L的硫酸锌溶液外，不同浓度的硫酸锌溶液对三角褐指藻光合作用抑制率随时间的变化趋势基本相同，且浓度越低，抑制率越快达到大值并平稳。当硫酸锌溶液浓度分别为1,435、2,870g/L时，抑制率在时间接近60min时达到大值并趋向平稳；当硫酸锌溶液浓度分别为0.180、0.359、0.718g/L时，抑制率在时间接近15min时达到大值并趋向平稳；当硫酸锌溶液浓度为0.090g/L时，抑制缓慢升高，后缓慢降低至0以下并趋向平稳，说明低浓度的硫酸锌溶液对三角褐指藻的光合作用产生了一定的促进作用。

重铬酸钾溶液对三角褐指藻光合作用抑制率的变化。

重铬酸钾溶液对三角褐指藻光合作用抑制率随重铬酸钾溶液浓度的升高而升高，不同浓度的重铬酸钾溶液对三角褐指藻光合作用抑制率随时间的变化趋势基本相同，且浓度越高抑制率越快达到大值并平稳。当重铬酸钾溶液浓度分别为0.92、1.84g/L时，抑制率在时间接近60min时达到大值并趋向平稳；当重铬酸钾溶液浓度为3.68g/L时，抑制率在时间接近40min时达到大值并趋向平稳；当重铬酸钾溶液浓度为7.35g/L时，抑制率在时间接近20min时达到大值并趋向平稳；而当重铬酸钾溶液浓度为0.46g/L时，该溶液对三角褐指藻光合作用不产生抑制作用，抑制率为0且随时间基本无变化。

重金属离子的致毒效应

生物分子配体对重金属离子的吸收选择、生物分子配体的结构特点及与重金属离子的结合特性2个方面的因素决定。金属致毒机理在分子水平上有3种类型: 摄入的有害金属阻碍生物大分子的重要功能；有害金属取代生物大分子中的必需金属，使其丧失生物活性；有害金属改变生物大分子活性部位的构象，从而改变其生物活性。同一金属在不同条件下可与不同配位点结合。所以当浓度超出正常值时，其离子就可与生物分子配体的其他配位点结合，从而影响生物分子配体的活性，相比较Cr6+离子，三角褐指藻对Cu2+、Zn2+离子更为敏感。毒性顺序的原因还与金属的形态、价态、浓度、环境因素和重金属的相互作用有关，取决于特定的试验藻种及藻类细胞的化学结构和生理生化特性。