Sensores de clorofila: Monitoramento da qualidade da água

Por que eu gostaria de medir a clorofila?

A medição e a distribuição de matéria vegetal microscópica viva, comumente chamada de fitoplâncton ou algas, têm sido de interesse de cientistas, pesquisadores e gerentes de recursos aquáticos há décadas. A compreensão das populações de fitoplâncton e sua distribuição permite que os pesquisadores tirem conclusões sobre a saúde, a composição e o status ecológico de um sistema aquático.

A clorofila é o pigmento que faz com que as plantas fotossintéticas pareçam verdes. A quantidade de clorofila presente em uma amostra de água indica o nível de fotossíntese. E quanto maior a fotossíntese, maior a produção de alimentos primários. Sem essa produção primária, haveria pouca ou nenhuma vida aquática no topo da cadeia alimentar. Portanto, as medições de clorofila são uma boa indicação da quantidade de energia solar que foi convertida em fontes de alimento para tudo, desde zooplâncton até peixes e outros animais aquáticos.

Embora os níveis modestos de clorofila indiquem boas perspectivas para formas de vida superiores, os níveis excessivos de clorofila geralmente são a definição ou o indicador de que um corpo d’água se tornou eutrófico. As águas eutróficas são esteticamente desagradáveis, produzem problemas de sabor e odor nos tratamentos de água potável e podem causar mortandade de peixes quando os organismos fotossintéticos morrem e se decompõem em grande número.

Mudanças nas tendências de longo prazo da clorofila podem indicar a necessidade de um estudo químico mais detalhado da água e de suas fontes de contaminação.

Como a clorofila é medida?

O sensor de clorofila da Solinst Eureka é um sensor fluorométrico. A fluorescência ocorre quando uma molécula absorve a energia da luz em um comprimento de onda e, em seguida, emite essa energia em um comprimento de onda diferente. Os sensores fluorométricos emitem luz em um determinado comprimento de onda e procuram um comprimento de onda muito específico e diferente como retorno. Se você iluminar a clorofila com uma luz azul, a clorofila absorverá parte da luz azul e emitirá luz vermelha. Mais moléculas de clorofila produzem mais luz vermelha, portanto, a magnitude da luz de retorno está relacionada à quantidade de clorofila presente.

As clorofilas são geralmente divididas em clorofila a e clorofila b, com base nas diferenças em suas funções. A clorofila a é a clorofila “importante”. As clorofilas apresentam fluorescência ligeiramente diferente, portanto, o sensor de clorofila da Solinst Eureka é ajustado para a clorofila a. Entretanto, o sucesso desse ajuste varia de acordo com a especiação específica em casos específicos.

Há três maneiras de calibrar sensores de clorofila. Primeiro, você pode calibrar com uma concentração conhecida de clorofila; a amostra pode ser preparada gravimetricamente ou pode ser comprada. Segundo, você pode calibrar com um padrão sólido ou “cal cube”, que é um dispositivo óptico disponível na Eureka que fornece uma saída consistente para um determinado tipo de fluorescência. Terceiro, você pode calibrar com um padrão de transferência, como a rodamina. Os dois últimos métodos são indiretos, mas rápidos, baratos e práticos.

O que devo saber sobre a medição de clorofila no campo?

A incrustação pode ser um problema para os sensores de fluorescência. Qualquer material estranho que se acumule na superfície ativa do sensor reduzirá a quantidade de luz emitida ou recebida, ou ambas. E, às vezes, o material estranho pode fornecer um sinal falso ao fluorescer nos mesmos comprimentos de onda da clorofila. No entanto, a incrustação deve ser um problema apenas em implantações de longo prazo, não em pesquisas diárias. Para a implantação contínua, podem ser adicionados acessórios antiincrustantes, como o sistema de limpador universal da Eureka e a proteção do sensor de malha de cobre.