一种高效快速分离水体中颗粒物和浮游生物的方法技术

本发明专利技术公开了一种高效快速分离水体中悬浮颗粒物和浮游生物的方法及应用。本方法浮游生物和悬浮颗粒物样本成功进行分离处理操作，实现连续地将河流水体中的浮游动物、浮游植物、悬浮颗粒物依次进行有效地分离。本发明专利技术方法具有适用面广、操作简单、快速有效等优点，为大尺度开放水体的环境生态学研究提供了重要的技术手段。

【技术实现步骤摘要】
一种高效快速分离水体中颗粒物和浮游生物的方法
本专利技术涉及河流水体中浮游生物生态研究
，更具体地，涉及一种水体中浮游动植物快速分离方法及其在定量分析方面的应用。
技术介绍
浮游生物间存在捕食关系，浮游动物对浮游植物和颗粒物的捕食作用使这三者之间存在营养级的差异，这种差异会直接导致在同位素、有机污染物以及重金属残留等检测过程中，浮游植物、浮游动物和颗粒物间的检测结果会产生较大的差异，如同位素从高营养级至低营养级的分馏作用使得浮游动物的氮同位素值远高于浮游植物和颗粒物，而在有机物染检测过程中因不同营养级的生物累积效应，也使得浮游动物体内的有机污染物含量远高于作为基础食物来源的浮游植物和颗粒物。因此，对浮游植物、浮游动物和颗粒物的分离十分必要。但是，大型河流水体中的浮游植物、浮游动物和悬浮颗粒物往往混合在一起，其中小粒径的颗粒物为上游或者沿岸带大分子有机质的降解，如死亡的植物、动物，由于浮游生物和颗粒物的粒径都在相似范围内（45µm～1000µm），用传统的浮游生物网所采集的样品基本都混合在一起，很难进行进一步的分离。目前，已有的分离浮游植物、浮游动物、有机颗粒物的方法十分复杂且效率低，例如国外较为先进的方法是采用二氧化硅先吸附浮游植物和颗粒物后再与浮游动物进行分离，除此之外，还有较多的科研工作者采用多层套网（不同孔径）逐级过滤的方式对不同粒径的浮游生物和悬浮颗粒物进行筛分，这些方法最大的问题是耗材价格较昂贵，如高纯度的二氧化硅吸附剂价格昂贵，多从国外购买所得，而多层套网的方式虽然降低了成本，但是在收集和分离的过程中损失量大，难以满足对大量样本的科研任务的需要。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对现有分离浮游植物、浮游动物、有机颗粒物技术的不足，提供一种高效快速分离水体中悬浮颗粒物和浮游生物的方法。本专利技术另一要解决的技术问题是提供所述方法的应用。提供一种高效快速分离水体中浮游生物和颗粒物的方法，包括以下步骤：S1.将混合有浮游生物和悬浮颗粒物水体进行静置沉降，分别收集含颗粒物的中下层水体和含悬浮态的浮游生物的近表层水体；S2.往收集的含悬浮态的浮游动、植物的近表层水体中加入分离液，利用分离液的毒性效应使浮游动物下沉到中下层水体，浮游植物以悬浮态保留在水体近表层；分别收集含浮游动物的中下层水体和含浮游植物的近表层水体；S3.对步骤S1收集的含颗粒物的中下层水体、步骤S2收集的含浮游植物的近表层水体进行轻微震荡，观察是否有明显的浮游动物残留，若观察到有浮游动物残留，分别重复步骤S1和步骤S2的操作，直至肉眼观察不到含颗粒物的中下层水体、含浮游植物的近表层水体中有明显的浮游动物运动；S4.将分离收集的含浮游动物的中下层水体含浮游植物的近表层水体分别进行抽滤，去除水份，保留纯样；S5.将步骤S4所得的纯样分别进行冷冻，干燥，去杂质，实现分离水体中浮游生物和颗粒物；步骤S2所述分离液为具有浮游动物毒性的物质。优选地，步骤S2所述分离液的加入量是按照所述含悬浮态的浮游生物的近表层水体体积的1～2%的量确定；优选1%。优选地，步骤S2所述分离液为甲醛与水的混合液。进一步优选地，所述甲醛与水的混合液中，甲醛与水的体积比为5：95。步骤S1所述混合有浮游生物和悬浮颗粒物水体是用网孔径为0.064mm的浮游生物网（25号浮游生物网）定量采集水体中的浮游生物，在表层河水中脱滤而得；优选脱滤时间为1～3min。优选地，步骤S4所述抽滤采用0.45µm孔径玻璃纤维滤膜。优选地，步骤S4所述保留纯样是将抽滤后的样品保存于玻璃纤维滤膜中，再用锡纸包裹，于4℃条件保存。优选地，步骤S5所述冷冻干燥的温度是-40℃。优选地，步骤S5所述去杂质是将冷冻后的样本挑拣出个体相对较大的浮游动物。采用浮游生物拖网收集水体中的浮游生物和悬浮颗粒物，将收集到的含有悬浮颗粒物的浮游生物的样品转移至于2L广口玻璃瓶中，静置5～10分钟后，经静置操作后的悬浮颗粒物会缓慢沉淀到玻璃瓶底部，而浮游动、植物依旧以悬浮态保留在水体近表层，具体静置时间根据样品中浮游生物和悬浮颗粒物的量而定。转移近表层水体至新的玻璃瓶中，对收集到的包含有浮游植物和浮游动物的水样进一步分离，加入当前瓶中水体体积比例1%的甲醛-水溶液（甲醛:水，体积比5：95），利用甲醛的毒性效应使浮游动物死亡下沉，而浮游植物细胞密度因与水接近，会继续保留在中上层水体。对第一步分离出的悬浮颗粒物和浮游植物样本进行轻微震荡，观察是否有明显的浮游动物残留，若观察到有浮游动物残留则需重复上述两步操作以纯化样品，直至肉眼观察不到浮游植物和颗粒物收集样品中有明显的浮游动物运动。将分离后的样本采用抽滤方式去除水分，抽滤隔膜采用0.45µm孔径玻璃纤维滤膜，将抽滤后的样品保存于玻璃纤维滤膜中，再用锡纸包裹，于4℃条件保存。将已经分离的浮游动、植物以及有机颗粒物样品带回实验室，在-40℃条件下对浮游动、植物及颗粒物样本进行冷冻干燥，干燥后的样本更容易挑拣出个体相对较大的浮游动物，从而降低检测过程中因营养级的差异而产生的实验误差。本专利技术所述水体包括河流、湖泊、水库或海洋等。本专利技术所述浮游生物指生活在水中呈浮游状态的无脊椎动物动和低等植物，其中，浮游动物主要包括原生动物、节足动物、桡足类、鳃足类、轮形动物等，浮游植物主要包括蓝藻门、绿藻门、硅藻门、金藻门、黄藻门、甲藻门、隐藻门和裸藻门八大类。浮游生物涉及浮游植物、原生生物和轮虫。所采集浮游生物粒径范围在45μm（拖网孔径<45μm）以上，根据浮游生物的体形大小，该采集范围内的浮游生物类型可分为大型浮游生物（2cm～6cm）、中型浮游生物（0.1cm～2cm）、小型浮游生物（0.06mm～1.0mm）、微型浮游生物（5μm～60μm）、超微型浮游生物（5μm以下，包括细菌）。本专利技术所述悬浮颗粒物包括粒度大于1纳米（nm）的所有微粒实体，其上限可达数十到上百微米。具体包括但不限于矿物微粒，无机和有机的胶体、高分子，有生命的细菌、藻类等。本专利技术方法在分析浮游生物间存在捕食关系、浮游动物对浮游植物和颗粒物的捕食作用方面的应用或在水体同位素、有机污染物以及重金属残留检测方面的具有可预期的良好应用。本专利技术的有益效果如下：本专利技术巧妙地依据相对密度和活动能力不同，首先通过静置沉降方式分离水体中的悬浮颗粒物和浮游生物，静置沉降一定时间后依旧为悬浮态的主要是浮游生物，而沉降的则基本为悬浮颗粒物；然后再利用根据浮游动、植物对甲醛毒性的耐受程度不同，加入合理、针对性稀释的毒性分离液，将浮游动、植物进一步分离，浮游动物因较快被杀死而沉降于水体，浮游植物会继续悬浮在水体中上层；进一步重复上述两个步骤，至肉眼观察不到浮游植物和颗粒物收集样品中有明显的浮游动物运动，并将分离后的样本采用抽滤方式去除水分，保存于玻璃纤维滤膜中；后续可以对浮游动、植物及颗粒物样本进行冷冻干燥，干燥后的样本更容易挑拣出个体相对较大的浮游动物，减少实验误差。通过以上操作，可以连续地将河流水体中的浮游动物、浮游植物、悬浮颗粒物依次进行有效地分离。本专利技术方法具有适用面广、操作简单、快速有效等优点，在分析浮游生物间存在捕食关系、浮游动物对浮游植物和颗粒物的捕食作用方面的应用或在水体同位素、有机污染物以及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效快速分离水体中浮游生物和颗粒物的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.将混合有浮游生物和悬浮颗粒物水体进行静置沉降，分别收集含颗粒物的中下层水体和含悬浮态的浮游生物的近表层水体；S2.往收集的含悬浮态的浮游生物的近表层水体中加入分离液，利用分离液的毒性效应使浮游动物下沉到中下层水体，浮游植物以悬浮态保留在水体近表层；分别收集含浮游动物的中下层水体和含浮游植物的近表层水体；S3.对步骤S1收集的含颗粒物的中下层水体、步骤S2收集的含浮游植物的近表层水体进行轻微震荡，观察是否有明显的浮游动物残留，若观察到有浮游动物残留，分别重复步骤S1和步骤S2的操作，直至肉眼观察不到含颗粒物的中下层水体、含浮游植物的近表层水体中有明显的浮游动物运动；S4. 将分离收集的含浮游动物的中下层水体含浮游植物的近表层水体分别进行抽滤，去除水份，保留纯样；S5. 将步骤S4所得的纯样分别进行冷冻，干燥，去杂质，实现分离水体中浮游生物和颗粒物；步骤S2所述分离液为具有浮游动物毒性的物质。

【技术特征摘要】
1.一种高效快速分离水体中浮游生物和颗粒物的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.将混合有浮游生物和悬浮颗粒物水体进行静置沉降，分别收集含颗粒物的中下层水体和含悬浮态的浮游生物的近表层水体；S2.往收集的含悬浮态的浮游生物的近表层水体中加入分离液，利用分离液的毒性效应使浮游动物下沉到中下层水体，浮游植物以悬浮态保留在水体近表层；分别收集含浮游动物的中下层水体和含浮游植物的近表层水体；S3.对步骤S1收集的含颗粒物的中下层水体、步骤S2收集的含浮游植物的近表层水体进行轻微震荡，观察是否有明显的浮游动物残留，若观察到有浮游动物残留，分别重复步骤S1和步骤S2的操作，直至肉眼观察不到含颗粒物的中下层水体、含浮游植物的近表层水体中有明显的浮游动物运动；S4.将分离收集的含浮游动物的中下层水体含浮游植物的近表层水体分别进行抽滤，去除水份，保留纯样；S5.将步骤S4所得的纯样分别进行冷冻，干燥，去杂质，实现分离水体中浮游生物和颗粒物；步骤S2所述分离液为具有浮游动物毒性的物质。2.根据权利要求1所述高效快速分离水体中浮游生物和颗粒物的方法，其特征在于，步骤S2所述分离液的加入量是按照所述含悬浮态的浮游生物的近表层水体体积的1～2%的量确定；优选1%。3.根据权利要求1所述高效快速分离水体中浮游生物和颗粒物的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨扬，王赛，樊静静，龙胜兴，王林，唐金鹏，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：广东,44