研究目的
通过监测溶解相荧光特性的变化，研究利用荧光光谱作为光学替代手段检测蓝藻细胞释放胞外有机质（IOM）的潜力，并评估荧光响应与代谢物释放之间的定性关系。
研究成果
荧光替代指标（荧光强度FI和FDOM强度）可用于检测微囊藻等强荧光蓝藻的内源有机质释放，在水处理厂中可作为代谢物释放的定性预警指标。但该方法不适用于弱荧光菌株。该技术应作为整体监测方案的一部分，并可触发后续针对特定代谢物的检测。
研究不足
荧光监测对于具有弱荧光内源有机质（如颤藻属和鞘丝藻属）的蓝藻并不实用，因为其响应微不足道。该方法具有蓝藻特异性，可能对所有菌株均无效。检测阈值因仪器而异，且可能随设备变化或颗粒物存在而波动。在混合藻类种群的环境中可能出现假阳性或假阴性结果。
1：实验设计与方法选择：
本研究通过臭氧、二氧化氯、一氯胺或次氯酸以不同氧化剂与溶解性有机碳（DOC）比例氧化蓝藻细胞，模拟水处理中的预氧化过程。采用荧光光谱法测量荧光指数（FI）和荧光溶解性有机物（FDOM）强度的变化，作为内源有机质（IOM）释放的替代指标。
2：样本选择与数据来源：
实验室培养三种蓝藻（铜绿微囊藻、颤藻属、鞘丝藻属），收获后悬浮于科罗拉多河水中。使用流式细胞仪测定细胞浓度。
3：实验设备与材料清单：
荧光分光光度计（FluoroMax-4，堀场科学）、紫外-可见分光光度计（Cary 100 Bio，安捷伦科技）、流式细胞仪（FlowCAM，Fluid Imaging Technologies）、环境控制箱（Model ALC30-2T，Geneva Scientific）、玻璃微纤维滤膜（GF/F级，Whatman）、氧化剂（臭氧、二氧化氯、一氯胺、次氯酸）及用于淬灭和分析的各类化学试剂。
4：实验流程与操作步骤：
细胞氧化处理24小时，样品经过滤后，使用激发波长240-700 nm、发射波长300-800 nm的荧光分光光度计测量荧光。代谢产物通过液相色谱-质谱联用和气相色谱-串联质谱分析。
5：数据分析方法：
对数据进行内滤效应校正、空白扣除和归一化处理，计算FI和FDOM强度，并根据标准差和错误率设定显著变化的统计阈值。
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UV-Visible spectrophotometer
Cary 100 Bio
Agilent Technologies
Used to measure UV-Visible absorption spectra from 200 to 800 nm for correcting inner-filter effects in fluorescence data.
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flow cytometer
FlowCAM
Fluid Imaging Technologies
Used to determine cell concentrations of cyanobacteria in suspensions.
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spectrofluorometer
FluoroMax-4
Horiba Scientific
Used to measure fluorescence excitation-emission matrixes for filtered samples to assess changes in fluorescence intensity and index.
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controlled environmental chamber
ALC30-2T
Geneva Scientific
Used to culture cyanobacteria under controlled temperature and light conditions.
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glass microfiber filters
Grade GF/F
Whatman
Used to filter samples before analysis of the dissolved phase.
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