Capteurs de chlorophylle : Surveillance de la qualité de l’eau
Solinst Eureka
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Pourquoi voudrais-je mesurer la chlorophylle ?
La mesure et la distribution de la matière végétale microscopique vivante, communément appelée phytoplancton ou algues, intéressent les scientifiques, les chercheurs et les gestionnaires des ressources aquatiques depuis des décennies. La compréhension des populations de phytoplancton et de leur distribution permet aux chercheurs de tirer des conclusions sur la santé, la composition et l’état écologique d’un système aquatique.
La chlorophylle est le pigment qui donne aux plantes photosynthétiques leur couleur verte. La quantité de chlorophylle présente dans un échantillon d’eau indique le niveau de photosynthèse. Plus la photosynthèse est importante, plus la production de nourriture primaire est élevée. Sans cette production primaire, il n’y aurait que peu ou pas de vie aquatique plus haut dans la chaîne alimentaire. Les mesures de la chlorophylle sont donc une bonne indication de la quantité d’énergie solaire qui a été convertie en sources de nourriture pour tout ce qui va du zooplancton aux poissons et autres animaux aquatiques.
Alors que des niveaux modestes de chlorophylle indiquent de bonnes perspectives pour les formes de vie supérieures, des niveaux excessifs de chlorophylle sont souvent la définition ou l’indicateur qu’une masse d’eau est devenue eutrophe. Les eaux eutrophes sont esthétiquement peu attrayantes, produisent des problèmes de goût et d’odeur dans les traitements de l’eau potable et peuvent provoquer la mort des poissons lorsque les organismes photosynthétiques meurent et se décomposent en grand nombre.
Les changements dans les tendances à long terme de la chlorophylle peuvent signaler la nécessité d’une étude chimique plus détaillée de l’eau et de ses sources de contamination.
Comment mesure-t-on la chlorophylle ?
Le capteur de chlorophylle de Solinst Eureka est un capteur fluorométrique. La fluorescence se produit lorsqu’une molécule absorbe l’énergie lumineuse à une longueur d’onde et émet cette énergie à une longueur d’onde différente. Les capteurs fluorométriques émettent de la lumière à une certaine longueur d’onde et recherchent en retour une longueur d’onde différente très spécifique. Si vous éclairez la chlorophylle avec une lumière bleue, la chlorophylle absorbe une partie de la lumière bleue et émet une lumière rouge. Plus de molécules de chlorophylle produisent plus de lumière rouge, de sorte que l’ampleur de la lumière émise en retour est liée à la quantité de chlorophylle présente.
Les chlorophylles sont souvent divisées en chlorophylle a et chlorophylle b, sur la base des différences dans leurs fonctions. La chlorophylle a est la chlorophylle « importante ». Les chlorophylles sont fluorescentes de manière légèrement différente, c’est pourquoi le capteur de chlorophylle de Solinst Eureka est réglé sur la chlorophylle a. Cependant, le succès de ce réglage varie en fonction de la spéciation spécifique dans des cas particuliers.
Il existe trois façons d’étalonner les capteurs de chlorophylle. Premièrement, vous pouvez étalonner à une concentration connue de chlorophylle ; l’échantillon peut être préparé par gravimétrie ou peut être acheté. Deuxièmement, vous pouvez étalonner avec un étalon solide ou « cal cube », qui est un dispositif optique disponible chez Eureka et qui fournit une sortie cohérente pour un type de fluorescence donné. Troisièmement, vous pouvez calibrer avec un étalon de transfert, tel que la rhodamine. Ces deux dernières méthodes sont indirectes, mais rapides, peu coûteuses et pratiques.
Que dois-je savoir sur la mesure de la chlorophylle sur le terrain ?
L’encrassement peut poser un problème pour les capteurs de fluorescence. Toute matière étrangère qui s’accumule sur la surface active du capteur réduit la quantité de lumière émise ou reçue, ou les deux. Et parfois, le matériau étranger peut fournir un faux signal en produisant une fluorescence aux mêmes longueurs d’onde que la chlorophylle. Cependant, l’encrassement ne devrait être un problème que dans les déploiements à long terme, et non dans les relevés quotidiens. Pour un déploiement continu, des accessoires anti-salissures peuvent être ajoutés, tels que le système d’essuie-glace universel d’Eureka et la protection du capteur en maille de cuivre.
Capteurs de chlorophylle pour les sondes de qualité de l’eau
- Gamme
0 à 100 µg/l (bleu)
0 – 500 µg/l (rouge) - Précision
linéarité de 0,99 R² - Résolution
0.01 - Unités
µg/l - Calibration
échantillon de chlorophylle qualifié pour le laboratoire
bouchon standard solide secondaire (« cal cube ») - Entretien
nettoyage et calibrage - Durée de vie du capteur
5 ans et plus - Type de capteur
fluorescence
Caractéristiques des capteurs de chlorophylle de Solinst Eureka
– Excitation bleue et rouge.
Solnst Eureka propose deux capteurs de chlorophylle différents, à excitation bleue et rouge. Comme les algues absorbent au maximum la lumière bleue, le choix se porte le plus souvent sur la version « bleue ». La configuration optique du capteur de chlorophylle « bleu » permet d’obtenir la meilleure sensibilité pour la détection par fluorescence des algues. Cependant, la présence de DOM/POM (matière organique dissoute et particulaire) diminue la sensibilité de l’instrument « bleu », ce qui nuit à l’avantage principal d’avoir une excitation bleue fluorimètre à excitation bleue. Le capteur de chlorophylle « rouge » élimine efficacement les effets d’interférence de la DOM/POM en utilisant un ensemble spécifique d’optiques. Comme ces matériaux n’absorbent pas l’énergie d’excitation rouge, contrairement aux algues, la fluorométrie à excitation rouge est utilisée pour détecter et estimer l’abondance des algues sans interférence des DOM/POM. Notez que bien que cette configuration optique soit moins sensible pour la détection des algues eucaryotes, les erreurs associées à ces matériaux d’interférence peuvent l’emporter sur la sensibilité accrue de la fluorométrie d’excitation bleue. En outre, la fluorométrie à excitation rouge est nettement plus sensible aux algues procaryotes (bleu-vert ou cyanobactéries), ce qui en fait un instrument favorable pour les systèmes d’eau douce qui sont généralement riches en DOM et en algues bleu-vert. L’un des principaux avantages de la sonde Eureka MantaPlus est qu’il est possible d’installer plusieurs fluoromètres, ainsi que d’autres capteurs tels que l’oxygène dissous, le pH et la conductivité. Les deux capteurs de chlorophylle, bleu et rouge, peuvent être installés sur la même sonde multiple, pour un ensemble de données plus complet.
Les sondes multiples MantaPlus et Trimeter peuvent être configurées avec des batteries pour un déploiement autonome, utilisées avec des écrans de terrain pour des vérifications ponctuelles d’un site à l’autre, ou connectées à des stations de télémétrie pour une surveillance à distance en temps réel. Les sondes Eureka de Solinst équipées de fluoromètres sont portables, durables et rentables.
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