DOC 對藻類生長之影響

以10 μm 網目的浮游網撈取鴛鴦湖浮游藻，收集於採樣瓶後，帶回實驗室進 行藻株純化與培養。共分離出一種藍綠藻：Oscillatoria limnetica Lemmermann、

一種綠藻：Tetradesmus wisconsinensis G.M. Smith，以本實驗室自行研發的 NC 培 養液(表 2-2)持續培養、保存。鴛鴦湖湖水 pH 值長期在 5~6 之間，故設定培養液 pH 值為 5.5。本論文亦使用本實驗室先前從鴛鴦湖中純化之綠藻藻株 Chlorella vulgaris Beji.(品系# 3001)，一起進行培養及測試比較(圖 2-3)。

2.4.2 不同 DOC 濃度之培養液

  本研究用來對藻類做生長測試之 DOC，係來自鴛鴦湖之湖心表水。由於 每月採集之湖水，其 DOC 之性質與量可能不盡相同，故採用 2010 年 1 月所大量 採集之同一批湖心表水並予以混勻、均質化，以確保培養液中 DOC 的性質相同。

(1) (2)

圖 2–3 分離自鴛鴦湖的藻種

(1) Oscillatoria limnetica Lemmermann；

(2) Chlorella vulgaris Beji.( # 3001)；

(3) Tetradesmus wisconsinensis G.M.

Smith (bar = 10μm)

(3) 表 2-2 NC 無機培養液

藥品 濃度( M )

KNO3 1.0 X 10^-2

NaH2PO4．2H2O 8.0 X 10^-4 Na2HPO4．12H2O 2.0 X 10^-5

MgSO4．7H2O 1.0 X 10^-4

CaCl2．2H2O 1.0 X 10^-4

微量元素：

ZnSO4．7H2O 1.0 X 10^-6

MnSO4．7H2O 1.0 X 10^-6

H3BO4 1.0 X 10^-6

CoCl2．6H2O 1.0 X 10^-6

Na2MoO4．2H2O 1.0 X 10^-7

CuSO4．5H2O 1.0 X 10^-8

FeSO4．7H2O-C10H14N2Na2O8．2H2O (Fe-EDTA) 1.3 X 10^-5

將上述全部藥品配妥混合(Fe-EDTA 除外)，調整 pH 值至 5.5。滅菌後，於使用前 再添加已滅菌的Fe-EDTA。

由長期調查之鴛鴦湖湖水資料，顯示其湖心表水的DOC 濃度，除了少數之極端 值外，皆在2~10 ppm 之間。本研究以三種不同 DOC 濃度來測試其對藻類生長 速率之影響：

1) 控制組(0 ppm，簡記為 0 D 組)：無 DOC 組，使用本實驗室自行研發的 NC 培養液(表 2-2)。

2) 4 DOC 組(4 ppm，簡記為 4 D 組)：以 2010 年 1 月所採之鴛鴦湖湖心表水，

用0.45 μm 孔徑之濾膜過濾後(測得其 DOC 濃度為 4 ppm)，加入與控制組相同配 方的培養液。加入之營養鹽溶液相對於湖心表水之水量而言很少(< 3 %)，對其 DOC 濃度之影響可略。

3) 10 DOC 組(10 ppm，簡記為 10 D 組)：取同 4 D 組之湖心表水(過濾至 0.45 μ m)，以真空旋轉濃縮器濃縮後(測得濃縮液之 DOC 濃度為 10 ppm)，再加入與控 制組相同配方的培養液。加入之營養鹽溶液相對於湖心表水之水量而言很少，對 其DOC 濃度之影響可略。

3 組含不同濃度 DOC 的培養液皆調整使其 pH = 5.5，配製完再以含 0.22 μm 孔徑無菌濾膜之過濾設備，在無菌操作台做過濾。

2.4.3 藻類培養條件

以可通氣之玻璃培養管，加入稀釋後之藻液及含不同濃度之DOC培養液共 100 mL，開始照光、通氣培養。光照強度及週期：光強度為100 μmol．m^-2．s^-1， 測試期間採全光照。培養溫度：25 ± 1 °C。通氣量：300 mL air/min。測試培養時 間：開始培養的當天起算為第0天，每24小時測一次葉綠素a濃度，連續培養至第 3天(第72小時)，共測量4次葉綠素a濃度。初始藻液濃度：以葉綠素a為測量依據，

各藻種測試時的初始濃度皆調整到約20 ppb。每種藻在每種初始DOC濃度之培養 液均做三管重複，即一次同一種藻有3 * 3 = 9支培養管、3種藻有27支培養管為一 次試驗，進行三次試驗重複。

2.4.4 葉綠素 a 濃度測定法(江，2002；US EPA, 1992)

1) 將藻液吸取至10mL體積的玻璃離心管，在室溫下以轉速2000 g離心10分鐘 後，倒去上清液。

2) 加入甲醇並以彈珠覆蓋於離心管之上，加熱、避光萃取葉綠素(60°C，30 min)。

3) 將試管插入碎冰中稍加冷卻後，同樣在室溫下再離心一次(2000 g × 5 min)。

4) 取出上清液，使用實驗室之螢光光度計 10-AU (Turner Designs, Sunnyvale, USA)量測萃取液之葉綠素 a 濃度。

2.4.5 生長速率之計算

各測試藻種的族群生長速率(rate of population growth，μ)依下列公式計算：

μ = ln ( Nt．N0-1)．t ^-1

生長速率的單位為d ^-1 (培養天數的倒數)。其中 t 為培養時間。N0為培養初 始時的藻細胞數量(本實驗以葉綠素 a 為指標)；Nt為培養t 時間後的藻細胞數量 (本實驗以葉綠素 a 為指標)。

2.4.6 培養中之藻液之 DOC 性質變化 2.4.6.1 高效液相層析(HPLC)

方法同 2.3.2.1，測量每日所採之藻液之分子量變化。藻液也先經 0.45 μm 孔 徑之濾膜過濾後才做進樣分析。

2.4.6.2 螢光激發－發射矩陣光譜(EEMs)

方法同 2.3.2.2，測量每日所採之藻液，其 DOC 螢光發色團之激發/發射 (Excitation /Emission)波長位置及強度之變化。藻液也先經 0.45 μm 孔徑之濾膜過 濾後才做進樣分析。