蓝绿藻探头和叶绿素监测怎么用：水源地藻类在线预警的判断思路
水库和湖泊型水源到了夏秋季，水厂最怕藻类突然爆发：滤池堵得快、出水有土霉味、混凝变差。先说结论：蓝绿藻探头测的是蓝藻特有的藻蓝蛋白，叶绿素探头测的是所有藻都有的叶绿素a，水源地预警最好两支一起装，看趋势和比例，阈值用自家水源的化验数据去对，不要照搬别处的数字。这篇写给水厂运维班组和取水口设计人员。
蓝绿藻探头和叶绿素探头是什么原理
两种探头都是荧光法。光源发出特定波长的光照到藻细胞上，细胞里的色素吸收后发出另一波长的荧光，接收器测荧光强弱，强度大致和色素含量成正比。
叶绿素a 用蓝光激发，在红光区发荧光。绿藻、硅藻、蓝藻都含它，所以叶绿素监测反映的是水里藻的总量。藻蓝蛋白是蓝藻特有的辅助色素，用橙红光激发，蓝绿藻探头专门盯它。蓝藻正是容易产生藻毒素和异味物质的那一类，水源地对它格外敏感。
两种读数在现场怎么搭配着看
只装叶绿素探头，读数涨了说不清是哪类藻；春季硅藻多时叶绿素也会很高，但威胁和蓝藻不同。只装蓝绿藻探头，又看不到藻的总体变化。同一点位装两支，主要看：
图 1：Endress+Hauser Turbimax CUS52D 浊度传感器（塑料外壳型）。图片来源：Endress+Hauser官网
- 叶绿素读数的日变化和周变化，判断藻量走势；
- 蓝绿藻探头读数是否连续几天创新高；
- 两者比值是否往上走，这往往说明藻群在向蓝藻转。
两个通道可以做在一支多参数探头里，也可以分开装，信号最好进同一台变送器，放在同一时间轴上看。
水源地预警阈值怎么定
常有人问蓝绿藻探头读数到多少要报警，这没有通用答案。探头出的是相对荧光单位或换算后的色素量，和显微计数的细胞密度之间的关系随藻种、季节在变。比较稳的顺序是：
- 装好后连续采几周数据，同期做显微计数或叶绿素萃取测定，建立自家水源的对应关系；
- 分出关注、预警、应急三级，每级对应一个动作，比如加密取样、做烧杯试验、调整工艺；
- 除了绝对值，再设一个变化速度报警；
- 每个藻季结束后，把误报和漏报的时段找出来修正阈值。
阈值一定要和化验数据挂钩，省掉这步，报警要么天天响，要么该响不响。
浊度和日光怎么干扰藻类在线监测
暴雨后入库水浑，颗粒会散射激发光、挡住荧光，读数可能偏高也可能偏低。所以同一点位最好有浊度对照，比如配一支恩德斯豪斯 Endress+Hauser Turbimax CUS52D 浊度传感器接在同一套变送器上，看到浊度和藻读数同步突变，先怀疑干扰。浊度测量的用法见浊度在线监测的应用。
日光直射会抬高背景，白天偏高、晚上回落，看着像藻在昼夜变化，探头要装遮光罩或放深一点。水温高时荧光往往偏弱，变送器没有温度补偿的，夏季读数要打折看。光学窗口长生物膜、挂气泡，读数会慢慢漂，带自动刷的探头省心很多。
蓝藻还有上浮习性，无风的午后容易聚在表层。只在取水深度测，可能错过表层水华，条件允许时库区设一个浮标点测表层，取水头部再设一个点。泵房里用流通池测也行，但流通池要避光，管路别太长。
报警信号和预氧化、投加怎么联动
蓝绿藻探头的信号适合做触发器，不适合直接按比例控制加药泵，因为藻读数和需要的药量之间没有稳定的线性关系。
稳妥的做法是：预警出来后化验室马上做烧杯试验，确认混凝剂量要不要调、要不要启用预氧化或粉末活性炭，运行人员按结果改投加，再观察沉淀池和滤池。原水变化时混凝剂量怎么跟，可参考河水净化PAC加药量的调整方法。
有个坑要提醒：蓝藻细胞被强氧化剂打破后，胞内的藻毒素和异味物质会释放到水里，反而更难处理。预氧化用什么药、加多少、加在哪，要由工艺人员结合试验来定。
结论
蓝绿藻探头盯蓝藻，叶绿素监测看藻的总量，两者配合看趋势和比值，才能把水源地藻类在线监测做成有用的预警。阈值用自家化验数据标定，安装时处理好浊度、日光、温度和窗口污染，报警先触发取样和烧杯试验，再决定工艺怎么调。要把藻类和其他参数接进一套系统，可先看多参数水质分析仪适合的场景，相关仪表在水质分析仪表分类里。把水源类型、点位和现有仪表发给我们，联系选型 帮你配方案。
常见问题
蓝绿藻探头能直接读出藻细胞密度吗？
不能直接读。探头出的是荧光强度或换算的色素量，要和显微计数对照才能大致换算，而且关系随季节和藻种变化，要定期复核。
只装一支叶绿素探头够不够？
能看藻的总量，分不出是不是蓝藻在增加。水源有蓝藻风险的，建议加装蓝绿藻探头或选双通道探头。
读数白天高晚上低，是藻在变吗？
先排除日光干扰。浅水或浮标点没有遮光罩时，白天背景会被抬高。遮光后仍有昼夜变化，再考虑藻类上浮下沉。
多久校准一次？
一般用厂家的标准物质或固体标块核查，藻季期间要更勤。每次做显微计数时都记下探头读数，长期对比比单次校准更有用。
咸水或河口能用同样的探头吗？
海水蓝藻常以藻红蛋白为主，淡水蓝藻以藻蓝蛋白为主，测的色素不同，用在咸水时要跟厂家确认通道是否匹配。