叶绿素是植物光合作用中重要的光合色素，可分为a、b、c、d四类。叶绿素不溶于水，但溶于有机溶剂，如乙醇、丙酮、乙醚、氯仿等；叶绿素不是很稳定，会被光、酸、碱、氧气、氧化剂等分解；叶绿素a分子式为C55H72O5N4Mg，在酸性条件下，叶绿素a分子容易失去卟啉环中的镁而成为脱镁叶绿素；叶绿素a存在于所有浮游植物中，约占有机干重的1%～2%。
叶绿素a本身对环境无害，但它是估算浮游植物生物量的重要指标。通过测量水中浮游植物叶绿素a的含量，可以掌握水体的初级生产力和富营养化程度。在环境监测中，叶绿素a含量是评价水体富营养化的指标之一。
叶绿素a的分子结构由4个吡咯环组成，4个吡咯环由4个亚甲基（=CH-）连接形成环状结构，称为卟啉（环上有侧链）。卟啉环中心与一个镁原子和一个环戊酮（V）结合，环IV上的丙酸被植醇（C20H39OH，分子量893）酯化，然后皂化生成钾盐，即水-易溶。
叶绿素a
在酸性环境中，卟啉环中的镁可以被H取代，称为脱镁叶绿素，呈棕色。当H被铜或锌取代后，其颜色又变绿，而且这种颜料很稳定，遇光不褪色，也不被酸破坏。浸泡植物标本的保存就是利用这一特点。
在光合作用中，叶绿素的大部分功能是吸收和传递光能，只有少数叶绿素a分子起转换光能的作用。它们可能与活体中的蛋白质结合并存在于类囊体膜上。
叶绿素a含量越高，水体富营养化越严重。当叶绿素a含量大于10微克/升时，水体处于富营养化状态。一般用于水体富营养化的指标有：氮含量超过0.0.3 mg/L，磷含量大于0.01-0.02 mg/L，BOD大于10 mg/L，淡水中细菌总数与pH值7-9。数量超过10万/毫升，叶绿素a含量大于10微克/升。当叶绿素a含量大于10微克/升时，表明水体已经富营养化，其检测标准近年来不断提高。
水中叶绿素a的测定
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