Sensorer for blågrønne alger: Overvåking av vannkvalitet

Hvorfor vil jeg måle blågrønne alger?

Blågrønnalger er ikke alger, det er bakterier som kalles cyanobakterier (fykobiliproteiner). De kalles alger fordi de, i likhet med alger, er fotosyntetiske. Faktisk står blågrønnalger for over 20 % av jordens totale fotosyntese. Og i likhet med alger finnes cyanobakterier som enkeltceller i trådformede kolonier. Cyanobakterier har vist seg å være en tallrik fraksjon av fytoplanktonsamfunnet. Deres rolle i primærproduksjonen, samfunnsstrukturen og den romlige og tidsmessige fordelingen er av interesse for en rekke vitenskapelige studier og for overvåking av naturlige vannforekomster. Siden klorofyllfluorescens ikke kan brukes til å fastslå nøyaktig tilstedeværelse av cyanobakterier, er analyse av fykobilinkonsentrasjoner avgjørende for å oppdage, kvantifisere og overvåke cyanobakterienivåer.

Til tross for at cyanobakterier spiller en viktig rolle i jordens oksygensyklus, formerer de seg ofte så mye at de uttømmer næringskilden sin og dør i stort antall. Den påfølgende nedbrytningen kan senke oksygennivået i vannet så mye at det fører til fiskedød. Døende cyanobakterier kan avgi giftstoffer som er skadelige for mennesker og andre dyr.

Endringer i langsiktige trender for blågrønnalger kan være et signal om at det er behov for mer detaljerte kjemiske studier av vannforekomster og deres forurensningskilder.

Hvordan måles blågrønne alger?

Solinst Eurekas blågrønnalgesensor blågrønnalgesensor er en fluorometrisk sensor. Fluorescens oppstår når et molekyl absorberer lysenergi ved én bølgelengde og deretter avgir denne energien ved en annen bølgelengde. Fluorometriske sensorer sender ut lys med en bestemt bølgelengde, og ser etter en helt spesifikk, annen bølgelengde i retur. Hvis du lyser med blått lys på blågrønne alger, vil de blågrønne algene absorbere noe av det blå lyset og deretter sende ut rødt lys. Flere molekyler av blågrønnalger produserer mer rødt lys, slik at størrelsen på returlyset kan relateres til mengden blågrønnalger som er til stede.

Det finnes tre måter å kalibrere blågrønnalgesensorer på. For det første kan du kalibrere med en kjent konsentrasjon av blågrønnalger; prøven kan tilberedes gravimetrisk eller kjøpes inn. For det andre kan du kalibrere med en «cal cube» eller en fast sekundærstandard, som er en optisk enhet som er tilgjengelig fra Eureka, og som gir en konsistent utgangseffekt for en gitt type fluorescens.

For det tredje kan du kalibrere med en overføringsstandard, for eksempel rhodamin. De to sistnevnte metodene er indirekte, men raske, rimelige og praktiske.

Hva bør jeg vite om måling av blågrønne alger i felt?

Begroing er det største problemet for fluorescenssensorer. Ethvert fremmedlegeme som samler seg på sensorens aktive overflate, vil enten redusere mengden lys som sendes ut eller mottas, eller begge deler. Og noen ganger kan fremmedlegemet gi et falskt signal ved å fluorescere på de samme bølgelengdene som blågrønnalger. Begroing utgjør vanligvis ikke noe problem ved profilering eller stikkprøver i forbindelse med daglige undersøkelser, men bare når sensoren brukes over lengre perioder. For kontinuerlig bruk kan det legges til tilbehør som forhindrer begroing, for eksempel Eurekas universelle viskersystem og sensorbeskyttelse i kobbernett.