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叶绿素(Chlorophyll)是植物光合作用中的重要光合色素,可分为a、b、c、d四类。叶绿素不溶于水,而溶于有机溶剂,如乙醇、丙酮、、氯仿等;叶绿素不很稳定,光、酸、碱、氧、氧化剂等都会使其分解;叶绿素a分子式为C55H72O5N4Mg,酸性条件下,叶绿素a分子很容易失去卟啉环中的镁成为脱镁叶绿素;叶绿素a存在于所有的浮游植物中,大约占有机干重的1%~2%。
叶绿素a本身对环境没有危害,但它是估算浮游植物生物量的重要指标,可以通过测定水中浮游植物叶绿素a的含量,掌握水体的初级生产力情况和富营养化水平,在环境监测中,叶绿素a含量是评价水体富营养化的指标之一。
叶绿素a的分子结构由4个吡咯环通过4个甲烯基(=CH—)连接形成环状结构,称为卟啉(环上有侧链)。卟啉环结合着1个镁原子,并有一环戊酮(Ⅴ),在环Ⅳ上的丙酸被叶绿醇(C20H39OH,分子量893)酯化、皂化后形成钾盐具水溶性。
在酸性环境中,卟啉环中的镁可被H取代,称为去镁叶绿素,呈褐色,当用铜或锌取代H,其颜色又变为绿色,此种色素稳定,在光下不褪色,也不为酸所破坏,浸制植物标本的保存,就是利用此特性。
在光合作用中,绝大部分叶绿素的作用是吸收及传递光能,仅极少数叶绿素a分子起转换光能的作用。它们在活体中大概都是与蛋白质结合在一起,存在于类囊体膜上。
叶绿素a的量越多,说明水体富营养化越严重。当叶绿素a的含量大于10微克每升则说明水体已富营养化。水体富营养化一般采用的指标是:氮含量超过0.0.3 mg/L ,磷含量大于0.01~0.02mg/L ,BOD大于10 mg/L ,pH值7~9的淡水中细菌总数超过10万个/毫升,叶绿素a含量大于10 ug/L。当叶绿素a的含量大于10微克每升则说明水体已富营养化,近年来对其检测的标准也在不断完善。
水中叶绿素a的测定
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