Senzory modrozelených řas: Monitorování kvality vody

Proč bych měl měřit sinice?

Sinice nejsou řasy, ale bakterie zvané sinice (fykobiliproteiny). Řasám se říká proto, že stejně jako řasy fotosyntetizují. Ve skutečnosti jsou sinice zodpovědné za více než 20 % celkové fotosyntézy na Zemi. A stejně jako řasy se sinice vyskytují jako jednotlivé buňky ve vláknitých koloniích. Bylo zjištěno, že sinice jsou početně hojnou frakcí fytoplanktonního společenstva. Jejich role v primární produkci, struktuře společenstva a prostorovém a časovém rozložení jsou zajímavé pro řadu vědeckých studií i pro monitorování přírodních vod. Vzhledem k tomu, že fluorescenci chlorofylu nelze použít k přesnému určení přítomnosti sinic, je analýza koncentrací fykobilinů nezbytná pro detekci, kvantifikaci a monitorování množství sinic.

Přestože sinice hrají prospěšnou roli v koloběhu kyslíku na Zemi, často se množí do té míry, že vyčerpají svůj zdroj živin a ve velkém množství hynou. Jejich následný rozklad může snížit hladinu kyslíku ve vodě natolik, že dojde k úhynu ryb. Umírající sinice mohou uvolňovat toxiny škodlivé pro lidi a jiné živočichy.

Změny v dlouhodobých trendech vývoje sinic mohou signalizovat potřebu podrobnějšího chemického zkoumání vodních útvarů a jejich zdrojů znečištění.

Jak se měří sinice?

Solinst Eureka’s senzor sinic je fluorometrický senzor. Fluorescence nastává, když molekula absorbuje světelnou energii o jedné vlnové délce a poté tuto energii vyzařuje o jiné vlnové délce. Fluorometrické senzory vyzařují světlo o určité vlnové délce a na oplátku hledají velmi specifickou, jinou vlnovou délku. Pokud na modrozelené řasy posvítíte modrým světlem, modrozelené řasy pohltí část modrého světla a poté vyzařují červené světlo. Více molekul sinic produkuje více červeného světla, takže velikost zpětného světla souvisí s množstvím přítomných sinic.

Existují tři způsoby kalibrace senzorů sinic. Za prvé můžete kalibrovat na známou koncentraci sinic; vzorek lze připravit gravimetricky nebo jej lze zakoupit. Za druhé můžete kalibrovat pomocí „cal cube“ neboli pevného sekundárního standardu, což je optické zařízení dostupné od společnosti Eureka, které poskytuje konzistentní výstup pro daný typ fluorescence.

Zatřetí můžete provést kalibraci pomocí přenosového standardu, například rhodaminu. Poslední dvě metody jsou nepřímé, ale rychlé, levné a praktické.

Co bych měl vědět o měření sinic v terénu?

Největším problémem fluorescenčních senzorů v terénu je zanášení. Jakýkoli cizí materiál, který se nahromadí na aktivním povrchu senzoru, buď sníží množství vyzařovaného nebo přijímaného světla, nebo obojí. A někdy může cizí materiál poskytovat falešný signál tím, že fluoreskuje na stejných vlnových délkách jako sinice. Znečištění obvykle nepředstavuje problém při profilování nebo namátkové kontrole při denních průzkumech; pouze při dlouhodobém nasazení. Při nepřetržitém nasazení lze přidat příslušenství proti znečištění, jako je univerzální stírací systém Eureka a ochranný kryt senzoru z měděné síťoviny.