法規名稱: 水中葉綠素A檢測方法─丙酮萃取/螢光分析法
廢止時間: 中華民國099年05月15日

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一、方法概要
    水樣經玻璃纖維濾紙過濾後,於 90 %丙酮中以組織研磨器研磨萃取
    其中之葉綠素 a,再以藍光光源的螢光儀測得螢光值,最後依螢光值
    計算水樣中葉綠素 a含量。

二、適用範圍
    本方法適用於地面水體、飲用水水源水質及海域地面水體等水中所含
    葉綠素 a之檢測。本方法之偵測極限估值為 0.11 μg/L 。

三、干擾
  (一)萃取物如產生紅色光區的螢光會干擾葉綠素 a 的量測。
  (二)樣品中其他葉綠素或胡蘿蔔素濃度過高會有螢光熄滅效應,應將
        樣本作稀釋以克服之。

四、設備及材料
  (一)量筒:使用 100、500 或 1000mL 之量筒。
  (二)玻璃纖維濾紙:直徑為 47mm 或 25mm ,孔徑約 0.7 μm(What
        man GF/F 或同等級產品)。
  (三)過濾裝置:薄膜過濾裝置。
  (四)真空抽氣裝置:水壓式、吸氣式或手動式,壓力差低於 0.2kg/c
        m2(=20 kPa) 者。
  (五)鑷子。
  (六)錫箔紙。
  (七)存放盒:能遮光,在運送過程及儲存時,可以存放含過濾樣本之
        濾紙者。
  (八)運送儲存器:運送過程不超過 4  小時,用維持在 0-4℃的儲存
        器如旅行冰箱內加放冰塊;若超過 4  小時,則需存放在低於 -
        20℃的儲存器內如液態氮桶、乾冰桶或冰箱之冷凍櫃。
  (九)冷凍櫃 :可長期維持在 -20℃以下的儲存器。
  (十)離心管:錐形底、15mL ,具螺紋蓋。
  (十一)離心機:懸臂式、可以容納 15mL 錐底離心管、轉速可達 675
          g 以上。
  (十二)定量瓶:10、25、50  或 100 mL 褐色定量瓶。
  (十三)移液管:0.5、1、2、3、4、5  或 10mL A 級玻璃移液管。
  (十四)恆溫水浴槽:循環式。
  (十五)分光光度儀:狹縫寬度(band width)小於 2.0 nm ,靈敏度
          達0.001 。
  (十六)螢光光度計:激光波長 436nm,放射光波長 680nm,光源為藍
          光(Turner Designs Model 10 AU  激發濾鏡 436FS10  及放
          射濾鏡 680FS10  或同等級產品)。
  (十七)研磨機:具組織研磨效果者。

五、試劑
  (一)試劑水:水經蒸餾後通過陰離子與陽離子交換樹脂的水,其導電
        度在 25 ℃為 0.056 μmho/cm 。
  (二)丙酮:層析級。
  (三)葉綠素 a  標準品:不含葉綠素 b(Sigma EC No 207-536-6 或
        同等級產品)。
  (四)90%丙酮水溶液:以量筒量取 100 mL 試劑水置於 1L 燒杯或儲
        存瓶中,再以量筒量取 900 mL 丙酮,倒至上述燒杯或儲存瓶中
        ,混勻後標誌清楚。
  (五)葉綠素 a  儲存液:買來的固體標準葉綠素 a,必須存放在低於
         -20℃黑暗處。葉綠素 a標準儲存液配製時,輕輕敲打玻璃瓶,
        使固體標準葉綠素 a  均集中在瓶底,然後在暗處將瓶蓋打開,
        將瓶中所有的固體葉綠素 a  倒至 50mL 的量瓶中,以 90 %丙
        酮水溶液稀釋之,貼上標籤,包上錫箔紙,以避光。依下述八、
        結果處理(二)之分光光度計方法定量之,並將剩餘的溶液裝入
        密封的容器內,存放在低於 -20℃黑暗處,可保存 6  個月,每
        次使用前均必須以分光光度計再行定量。

六、採樣及保存
  (一)視水中浮游藻類密度而定,採取代表性水樣約 100 至 4000mL,
        並記錄採樣體積、採樣時間及地點等。
  (二)採樣後將水樣混合均勻,量取適量水樣(視水樣而調整),立即
        進行過濾濃縮。水樣濾至接近抽乾時,關閉真空抽氣部分(壓力
        不得超過  0.2 kg/cm2 或 20 kPa),以避免過度抽乾;過濾時
        間不得超過 10 分鐘。過濾之水樣量以使濾紙呈微帶綠色或褐色
        者為佳。以鑷子移去濾紙,將含顆粒物質的那一面朝內一摺,並
        用吸水紙將過多的水分吸乾,再將濾紙置放於適當的容器內。若
        無法立即萃取,應將存放濾紙的容器以錫箔紙包裹避光,存放在
         -20℃以下的冷凍櫃,但運送過程中可暫時(2 至 4  小時)存
        放在冰桶(0-4 ℃)或液態氮桶中。
  (三)過濾的濾紙若保存在低於 -20℃冷凍櫃中,保存期限不可超過一
        個月。

七、步驟
  (一)檢量線之製作
        每兩個月須做一次檢量線,但如果儀器有調整或更換燈管、濾鏡
        或其他光學零件時須重新製作檢量線。製作檢量線時,先取葉綠
        素 a標準儲存液至定量瓶中,以 90 %丙酮水溶液稀釋之,配製
        5 種不同濃度的標準稀釋液,使用前才配製。分析前先以90%丙
        酮水溶液分別對分光光度計(波長 664.3與 750 nm) 與螢光儀
        歸零,再將五種濃度的標準溶液分別測吸光值與螢光值,吸光值
        經八、結果處理(二)之公式算得葉綠素 a含量,以此含量值作
        檢量線,來校正螢光儀之測值。
  (二)葉綠素 a  之萃取和測定
        1.如果濾紙存放在冰箱中,取出至暗處回溫。將研磨器架設好,
          工作台的燈光調至能供儀器操作之最低光度。將濾紙移入研磨
          器內,移入前可將濾紙剪成小片狀,以玻棒將濾紙推到研磨器
          底部,加入 4 mL 90%丙酮水溶液,研磨成泥狀(注意:研磨
          過程不可過熱)。以 6 mL 90%丙酮水溶液潤洗研磨器及研磨
          棒後,將潤洗液與泥狀物混合置於離心管內,旋緊螺紋蓋震盪
          混合,在 4℃暗處,直至下一個步驟-離心。處理下一個濾紙
          前研磨管棒及其管需用裝有丙酮和水溶液的洗滌瓶清洗,以去
          除任何殘留在研磨器具上的物質,最後必須再以丙酮潤洗,才
          進行下一個樣品。
        2.將研磨好的樣品,充分混合後置於 4℃暗處浸泡至少 2  小時
          ,但不得超過 24 小時,在此過程中至少應從 4℃暗處取出震
          盪混合一次。
        3.浸泡完成後,取出震盪混合之,以水浴回溫至室溫 3  分鐘,
          以675 g 離心 15 分鐘或是 1000 g 離心 10 分鐘,取其上澄
          液,進行下一步驟,螢光光度值的分析。
        4.以螢光儀測樣品之螢光值,依檢量線推算其葉綠素 a  含量。
          當螢光值超過所製作的檢量線最高濃度之測值時,須加以稀釋
          ,直至落在檢量線範圍內。

八、結果處理
  (一)樣品葉綠素a濃度之測定:
        樣品之螢光儀測值經由檢量線可求得葉綠素 a 之濃度(μg/L)
        。依下式計算水樣中葉綠素 a  之濃度:

                                              A × V
        水樣中葉綠素 a  的含量(μg/L) 為=────
                                                10

        A :由檢量線求得之葉綠素 a  濃度(μg/L)。
        V :使用之原水樣體積(mL)。
  (二)用分光光度計分析標準品稀釋液之葉綠素 a濃度時,先以90%丙
        酮水溶液將分光光度計歸零,然後在波長 664.3與 750 nm 測定
        其吸光值,分別得 Abs664.3 和 Abs750 ,再依下式計算葉綠素
        a 濃度:

                                       (Abs664.3-Abs750)× 106
        標準品之葉綠素 a 濃度(μg/L)=────────────
                                       (87.67 × 樣品槽的光徑)
        以計算所得之標準品葉綠素a濃度作檢量線。

九、品質管制
  (一)萃取和測定過程必須在弱光下進行﹐並使用不透明容器以避免葉
        綠素 a  分解。
  (二)所有的光合色素對光線及溫度都很敏感,所有試驗過程必須在低
        光度下進行;所有的標準品、品質管制樣品及過濾後的樣品必須
        保存在 -20℃以下黑暗環境中,以避免降解。
  (三)檢量線製作:每批次樣品應重新製作檢量線,並螢光測值與分光
        光度計推算的葉綠素濃度做相關係數(R 值)。R 值應大於或等
        於 0.99。
  (四)空白分析值
        每一批樣品須以一片不含葉綠素 a  之玻璃纖維濾紙,依步驟七
        、(一)與樣品同時做空白分析,同一批樣品萃取過程中,空白
        分析須安排在最後一個作萃取,以了解試劑是否有被污染。

十、精密度及準確度
    表一為單一實驗室對不同樣品進行 2  小時與 24 小時萃取時間的精
    密度。
    表二為單一實驗室針對二種不同藻種過濾不同體積量的準確度。

十一、參考資料
    (一)行政院環境保護署環境檢驗所水中葉綠素 a  檢驗方法-丙酮
          萃取法。NIEA E507.01T﹐1994.。
    (二)US EPA Method 445.0. In vitro determination of chlorop
          hyll a and pheophytin a in marine and freshwater algae
           by fluorescence. 1997.
    (三)Welschmeyer, Nicholas, A., Fluorometric analysis of ch
          lorophyll a in the presence of chlorophyll b and pheop
          igments.  Limnol. Oceanogr. 39(8), 1985-1992, 1994

註:操作安全注意事項
    1.本方法所使用各種試劑之毒性或致癌性並不明確,但可能對人體健
      康有害,故應儘量避免可能的曝露。檢驗室應有勞工主管機關對於
      各化合物之安全操作規定,並將有關資料分送實驗人員。
    2.在進行研磨萃取濾紙時,應在抽風櫃中操作,以減少操作人員吸入
      太多量之丙酮。
    3.實驗室人員應減少或消除廢棄物的量或毒性,本檢測方法產生之廢
      液,依丙酮廢液處理原則處理。