Chlorophyll a, là sắc tố chính cho quá trình quang hợp của thực vật phù du, là yếu tố chỉ thị chính của sinh khối tảo trong các vùng nước. Sự hiện diện hay vắng mặt của nó, nồng độ cao hay thấp, phản ánh trực tiếp mức độ năng suất sơ cấp trong nước, từ đó tiết lộ tình trạng sức khỏe của hệ sinh thái nước. Nói ngắn gọn, diệp lục A chính là "phong vũ biểu" về mức độ phát triển của tảo trong nước.
Trong một hệ sinh thái nước khỏe mạnh, lượng chất diệp lục A vừa phải đại diện cho sự phát triển bình thường của thực vật thủy sinh và tảo, là nền tảng của chuỗi thức ăn thủy sinh cung cấp thức ăn và oxy cho cá và các sinh vật thủy sinh khác. Tuy nhiên, khi có quá nhiều chất dinh dưỡng trong nước như nitơ, phốt pho, nồng độ chất diệp lục A có thể tăng mạnh, dẫn đến sự sinh sản quá mức của tảo, hiện tượng mà chúng ta thường gọi là "nở hoa" hoặc "thủy triều đỏ". Hiện tượng này có thể làm gián đoạn nghiêm trọng sự cân bằng sinh thái của các vùng nước và ảnh hưởng đến sự sống còn của các sinh vật dưới nước.
Tập trung vào nồng độ chất diệp lục A trong nước là rất quan trọng vì nó liên quan trực tiếp đến mức độ giàu dinh dưỡng của nước. Giàu dinh dưỡng là một vấn đề môi trường nước quan trọng có thể dẫn đến giảm độ trong suốt của nước, tiêu thụ oxy hòa tan, cá chết và thậm chí sản xuất độc tố tảo, gây ra mối đe dọa nghiêm trọng đối với sức khỏe con người và môi trường sinh thái. Do đó, bằng cách theo dõi và kiểm soát nồng độ chất diệp lục A, có thể ngăn ngừa hiệu quả sự giàu dinh dưỡng của nước, đảm bảo sức khỏe của hệ sinh thái nước và sử dụng bền vững tài nguyên nước.
Tiêu chuẩn quốc gia xác định giới hạn nồng độ chlorophyll a như thế nào?
Về mặt quản lý chất lượng nước, Trung Quốc có cơ sở rõ ràng và quan trọng đối với giới hạn nồng độ chất diệp lục A. Một trong những văn kiện quan trọng nhất là "Cơ sở dinh dưỡng hồ nước - vùng hồ miền Đông Trung Quốc (Tổng phốt pho, Tổng ni tơ, diệp lục A)" do nước Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa ban hành (phiên bản 2020)1. Điểm chuẩn này là điểm chuẩn dinh dưỡng hồ quan trọng ở nước ta, cung cấp hướng dẫn khoa học và cơ sở pháp lý để kiểm soát nồng độ chất diệp lục A trong nước hồ.
Theo Tiêu chuẩn Dinh dưỡng Hồ - Khu vực Hồ Trung Đông (Tổng Phốt pho, Tổng Nitơ, Chlorophyll A) (Phiên bản 2020), giới hạn nồng độ Chlorophyll A (Chl-A) trong Tiêu chuẩn Dinh dưỡng Hồ Trung Đông là3,4 μg / LGiá trị này đã trải qua nhiều nghiên cứu khoa học và kiểm chứng thực tiễn nhằm đảm bảo sự ổn định lành mạnh của chức năng sinh thái nước hồ, ngăn chặn hiệu quả xu hướng giàu dinh dưỡng.
Mặc dù "Điểm chuẩn dinh dưỡng hồ" xác định giới hạn chất diệp lục A của hồ, nhưng đối với các loại nước khác nhau như sông, hồ chứa, tiêu chí đánh giá của nó sẽ được tập trung. Tiêu chuẩn chất lượng môi trường nước mặt (GB3838-2002)2Mặc dù không có giới hạn nồng độ được chỉ định trực tiếp cho chất diệp lục A, nó được coi là một trong năm chỉ số quan trọng để đánh giá tình trạng dinh dưỡng của hồ và hồ chứa (bốn chỉ số khác là tổng phốt pho, tổng nitơ, độ trong suốt và chỉ số permanganat). Điều này có nghĩa là khi đánh giá chất lượng nước sông, hồ chứa, nồng độ chất diệp lục A cũng là một thông số quan trọng để đo lường tình trạng dinh dưỡng và sức khỏe sinh thái của chúng, nhưng giới hạn cụ thể có thể yêu cầu đánh giá toàn diện kết hợp các yếu tố như chức năng của nước, đặc điểm khu vực và các yếu tố khác.
Khi nồng độ chất diệp lục A trong nước vượt quá tiêu chuẩn quốc gia hoặc phạm vi phù hợp, nó có thể gây ra một loạt các vấn đề sinh thái nghiêm trọng. Điều trực tiếp gây ra là độ trong suốt của nước giảm mạnh, ảnh hưởng đến quá trình quang hợp của thực vật dưới nước, dẫn đến sự mất cân bằng cấu trúc hệ sinh thái thủy sinh. Thứ hai, sự phân hủy của một lượng lớn tảo sau khi chết sẽ tiêu thụ oxy hòa tan trong nước, gây thiếu oxy trong nước và thậm chí gây ra cái chết hàng loạt của cá và các sinh vật thủy sinh khác. Nghiêm trọng hơn, một số loại tảo (như cyanobacteria) tạo ra độc tố tảo không chỉ có tác dụng độc hại đối với sinh vật thủy sinh mà còn được truyền qua chuỗi thức ăn, cuối cùng đe dọa sự an toàn của nước uống và sức khỏe thể chất của con người. Ví dụ, khi nồng độ chất diệp lục A quá cao, các vùng nước có thể xuất hiện màu xanh lá cây hoặc thậm chí xanh lục, kèm theo mùi hôi, ảnh hưởng nghiêm trọng đến chức năng cảnh quan và sử dụng của các vùng nước.
Giám sát và ứng dụng: Làm thế nào để theo dõi hiệu quả chất diệp lục a và đảm bảo chất lượng nước?
Hiện nay, các phương pháp theo dõi nồng độ chlorophyll A trong nước chủ yếu bao gồm phân tích trong phòng thí nghiệm và xác định nhanh tại chỗ. Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm thường sử dụng quang phổ, trong đó nồng độ được tính bằng cách lọc mẫu nước, chiết xuất chất diệp lục A và đo độ hấp thụ của nó ở các bước sóng cụ thể. Phương pháp này có độ chính xác cao nhưng mất nhiều thời gian và không phù hợp để theo dõi thời gian thực. Quy tắc đo nhanh hiện trường bao gồm phương pháp huỳnh quang, có đặc điểm nhanh chóng, tiện lợi, có thể đáp ứng nhu cầu giám sát hiện trường trong thời gian thực.
Với sự tiến bộ của khoa học và công nghệ, công nghệ giám sát chất lượng nước hiện đại cung cấp một giải pháp hiệu quả và thuận tiện hơn để đo lường chính xác chất diệp lục A. ERUN-SP8-ASC-2 được phát triển và sản xuất bởi Tập đoàn Win RunMáy đo phân tích Chlorophyll Blue Chlorophylla cầm tayvà ERUN-SZ2-B-L3Chất lượng nước Chlorophyll một cảm biến phân tích trực tuyếnVí dụ, tất cả chúng đều sử dụng công nghệ cảm biến huỳnh quang, cho phép xác định nhanh chóng và chính xác giá trị nồng độ chlorophyll A trong nước mà không cần thêm bất kỳ tác nhân nào. Trong số đó, ERUN-SP8-ASC-2 cầm tay Chlorophyll Blue Chlorophyll Analyzer phù hợp để mang theo bên mình để xác định nhanh tại chỗ, trong khi ERUN-SZ2-B-L3 Chất lượng nước Chlorophyll A Sensor Online Analyzer có thể được cài đặt cố định để thực hiện giám sát thời gian thực liên tục nồng độ Chlorophyll A trong nước. Các thiết bị này có độ lặp lại cao và ổn định lâu dài, cải thiện đáng kể hiệu quả và độ chính xác của giám sát chất lượng nước, được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như sông, hồ, ao, thăm dò biển, nuôi trồng thủy sản và nước uống.

Dữ liệu giám sát chất diệp lục là cơ sở quan trọng cho các quyết định quản lý môi trường nước. Thông qua giám sát lâu dài và liên tục, bạn có thể nắm bắt xu hướng thay đổi nồng độ chất diệp lục trong nước, phát hiện kịp thời nguy cơ giàu dinh dưỡng của nước, cung cấp hỗ trợ khoa học cho việc kiểm soát ô nhiễm nước, sửa chữa sinh thái nước, v.v. Ví dụ, khi dữ liệu giám sát cho thấy nồng độ chlorophyll A tiếp tục tăng và gần hoặc vượt quá giới hạn 3,4 μg/L, các cơ quan có liên quan có thể nhanh chóng thực hiện các biện pháp như kiểm soát nguồn ô nhiễm vào hồ, tiến hành khử trùng sinh thái, thả các tác nhân sinh học, v.v. để tránh bùng nổ hoa. Ngoài ra, dữ liệu này cũng cung cấp cơ sở định lượng để đánh giá hiệu quả quản lý môi trường nước và xây dựng các chính sách quản lý chất lượng nước khoa học hơn.