用Micro-XRF分析水蚤元素組成以作為生態環境汙染控制與評估
水蚤 (Daphnia) 是浮游甲殼類、枝角目 (Cladocera) 動物,體積小約 0.2 到 5 毫米,遍布於多種環境中,從河流、溪流、湖泊、池塘到酸性沼澤。基於生命週期短及繁殖能力特性,水蚤對污染物的敏感性而成為環境毒理學領域的指示物種。 接近透明的甲殼使它們的內部器官很容易在活體標本中檢查,故水蚤常用於測試毒素對生態系統的影響。
圖1. 水蚤圖像 圖2. 10ms測量時間/pixel。總測量時間約5min
樣品
水蚤體型小於 3 毫米。 圖 1 呈現出水蚤薄而透明的身體和大眼睛的頭部,最突出的特徵是眼睛、第二個觸角和一對腹部剛毛。樣品在石英載台上製備。
測量條件
以配備 Rh X 射線管和多導毛細管聚焦鏡的 Bruker M4 TORNADO 執行測量。
結果
圖 2 為水蚤樣品 1 測得主要元素分布。由圖 3 光譜可看出主要元素組分為 Ca,並有偵測到其他較小強度的重元素 Ti 和 Fe,高強度的 Si 和 Rh 分別來自石英載體及散射管輻射所致。圖 4 呈現水蚤樣品 1 所有偵測到的元素分布,可看出甲殼主要由 Ca 和 K 構成,P 與 S 的分布非常接近,Fe 及 Ti 明顯集中在消化道。
圖3. 水蚤樣品之完整光譜 圖4. 水蚤樣品單一元素分布
結論
Micro-XRF 提供了檢測生物樣品中元素分佈的可能性。 在真空測量情況下,甚至可以檢測到接近輕元素 Na 的分佈。高激發強度和高度捕獲立體角螢光輻射讓 M4 TORNADO 擁有高計數率特性,確保進行測量時提高空間解析率並能夠對最小的痕量進行偵測。