Sinileväanturit: Vedenlaadun seuranta

Miksi haluaisin mitata sinilevää?

Sinilevä ei ole levää, vaan syanobakteereiksi kutsuttuja bakteereja (fykobiliproteiinit). Sitä kutsutaan leväksi, koska se on levien tavoin fotosynteettinen. Itse asiassa sinilevät vastaavat yli 20 prosentista maapallon koko fotosynteesistä. Syanobakteereja esiintyy levien tavoin yksittäisinä soluina ja säikeisrakenteisissa pesäkkeissä. Syanobakteerien on todettu olevan kasviplanktonyhteisön runsaslukuinen ryhmä. Niiden rooli alkutuotannossa, yhteisön rakenteessa sekä alueellisessa ja ajallisessa jakautumisessa on kiinnostava monissa tieteellisissä tutkimuksissa ja luonnonvesien seurannassa. Koska klorofyllifluoresenssia ei voida käyttää syanobakteerien läsnäolon tarkkaan määrittämiseen, fykobiliinipitoisuuksien analysointi on olennaista syanobakteeripitoisuuksien havaitsemisessa, kvantifioinnissa ja seurannassa.

Huolimatta syanobakteerien hyödyllisestä roolista maapallon hapenkierrossa, ne lisääntyvät usein niin paljon, että niiden ravinnelähde loppuu ja ne kuolevat suurina määrinä. Niiden myöhempi hajoaminen voi alentaa veden happipitoisuutta niin paljon, että seurauksena on kalakuolema. Kuolevat syanobakteerit voivat erittää ihmisille ja muille eläimille haitallisia myrkkyjä.

Muutokset sinilevien pitkän aikavälin suuntauksissa voivat olla merkki siitä, että vesistöjä ja niiden saastumislähteitä on tutkittava yksityiskohtaisemmin kemiallisesti.

Miten sinilevää mitataan?

Solinst Eurekan sinileväanturi on fluorometrinen anturi. Fluoresenssi syntyy, kun molekyyli absorboi valoenergiaa yhdellä aallonpituudella ja emittoi sitten energiaa toisella aallonpituudella. Fluorometriset anturit säteilevät valoa tietyllä aallonpituudella ja etsivät vastineeksi hyvin tiettyä, eri aallonpituutta. Jos sinilevää valaistaan sinisellä valolla, sinilevä absorboi osan sinisestä valosta ja säteilee sitten punaista valoa. Enemmän sinilevämolekyylejä tuottaa enemmän punaista valoa, joten paluuvalon voimakkuus on verrannollinen läsnä olevan sinilevän määrään.

Sinileväanturit voidaan kalibroida kolmella tavalla. Ensinnäkin voit kalibroida tunnetulle sinileväkonsentraatiolle; näyte voidaan valmistaa gravimetrisesti tai se voidaan ostaa. Toiseksi voit kalibroida ”cal cube” -kalibrointikuutiolla tai kiinteällä toissijaisella standardilla, joka on Eurekalta saatavissa oleva optinen laite, joka tuottaa johdonmukaisen tuloksen tietyntyyppiselle fluoresenssille.

Kolmanneksi voit kalibroida siirtostandardilla, kuten rodamiinilla. Kaksi jälkimmäistä menetelmää ovat epäsuoria, mutta nopeita, edullisia ja käytännöllisiä.

Mitä minun pitäisi tietää sinilevämittauksesta kentällä?

Saastuminen on fluoresenssiantureiden suurin kenttäongelma. Kaikki anturin aktiiviselle pinnalle kertyvä vieras materiaali vähentää joko emittoituvan tai vastaanotettavan valon määrää tai molempia. Joskus vieras materiaali saattaa antaa väärän signaalin fluoresoimalla samoilla aallonpituuksilla kuin sinilevät. Likaantuminen ei yleensä aiheuta ongelmia, kun tehdään profilointia tai pistokokeita päivittäisiä tutkimuksia varten, vaan ainoastaan silloin, kun anturia käytetään pitkiä aikoja. Jatkuvaan käyttöön voidaan lisätä likaantumista estäviä lisävarusteita, kuten Eurekan yleispyyhintäjärjestelmä ja kupariverkon anturisuoja.