Мониторинг фитопланктона позволяет определить численность, размерную структуру и вид находящихся в водоеме микроводорослей.
Такие исследования позволяют точно оценить экологическую обстановку и состояние водоемов. В настоящее время используется несколько методов, позволяющих провести анализ in situ, то есть непосредственно в водоеме, без использования профессиональной лаборатории.
Если Вам требуется профессиональная консультация, помощь в подборе оборудования или Вы хотите купить анализатор хлорофилла – запросите информацию у наших специалистов через кнопку отправки формы на сайте или воспользовавшись нашей почтой.
Методики мониторинга микрофитопланктона in situ
К фитопланктону относят часть живых организмов в акватории, способную проводить фотосинтез. К таким организмам относятся протококковые, диатомеи, динофлагелляты, кокколитофориды, цианобактерии и другие одноклеточные разновидности водорослей.
Микроводоросли представляют собой один из наиболее важных компонентов водоема и его экосистемы. Находясь в основании пищевой цепочки, эти организмы являются пищей для зоопланктона, а он, в свою очередь, является пищей для рыб, в том числе для промысловых видов.
В то же время так называемое цветение водоемов может представлять серьезную угрозу для экологической обстановки целых регионов, поэтому наличие и вдовое разнообразие микроводорослей – важный параметр качества воды.
Долгое время для мониторинг фитопланктона проводился силами лабораторий, то есть велся подсчет и замеры различных объектов под микроскопом. Это долгий и трудоемкий процесс, который имеет свои недостатки, такие как ошибки при пересчете в биомассу или ошибки в подсчете.
На сегодняшний день на вооружении специалистов стоят новейшие экспрессные методики анализа качества воды и объема фитопланктона – спектральные способы, визуализирующую проточную цитометрию и счетчики частиц.
Проточная цитометрия – это современный метод, используемый для обнаружения и измерения физических и химических характеристик популяции клеток или частиц. В этом процессе образец, содержащий клетки или частицы, суспендируют в жидкости и вводят в специальный анализатор. Образец фокусируется таким образом, чтобы точно пропускать через лазерный луч по одной клетке за раз, при этом рассеянный свет используется для оценки характеристик клеток и их компонентов. Клетки часто помечают флуоресцентными маркерами, чтобы свет поглощался, а затем излучался в определенном диапазоне длин волн. Можно быстро исследовать десятки тысяч клеток, а собранные данные обрабатываются компьютером.
Проточная цитометрия обычно используется в фундаментальных исследованиях, клинической практике и клинических испытаниях. Способы применения проточной цитометрии включают:
- Подсчет клеток;
- Сортировка клеток;
- Определение характеристик и функции клеток;
- Обнаружение микроорганизмов;
- Обнаружение биомаркеров;
- Белковая инженерия;
- Медицинские исследования;
- Измерение размера генома.
Современные приборы такого типа способны анализировать многие тысячи частиц в секунду в режиме "реального времени" и, если они сконфигурированы как сортировщики клеток, могут активно разделять и изолировать частицы с заданными оптическими свойствами с аналогичными скоростями.
Счетчик частиц используется для мониторинга и диагностики загрязнения частицами в определенных чистых средах, включая воздух, воду и химикаты. С шестидесятых годов для мониторинга клеток водорослей используются счетчики на основе возмущения электрического поля.
Клетки пропускаются по небольшому капилляру с токопроводящим раствором, а высокоточные детекторы определяют пропорциональное содержанию клеток изменение сопротивления. Такой метод позволяет измерять не только количество, но и объем частиц, однако наличие тех или иных видов в пробе установить невозможно.
Спектральные методы сегодня применяются наиболее активно и основаны на взаимодействии с хлорофиллом-а.
Примечание. Хлорофилл-а – это специфическая форма пигшмента, используемая в кислородсодержащем фотосинтезе. Он поглощает большую часть энергии с длин волн фиолетово-синего и оранжево-красного света и является плохим поглотителем зеленой и около зеленой частей спектра, что дает растениям зеленый цвет. Все кислородсодержащие фотосинтезирующие организмы используют хлорофилл a, но различаются по вспомогательным пигментам, таким как хлорофилл b.
Измерение флуоресценции хлорофилла в разных режимах освещения позволяет определить состояние биомассы. Поскольку разны виды содержат разное количество фотосинтетических пигментов, их спектры возбуждения перекрываются незначительно, можно подобрать такие длины волн, которые позволят детектору оценивать наличие конкретных светособирающих комплексов. Таким образом можно определять состав пробы пор конкретным типа водорослей – зеленым, цианобактериям и пр.
Если Вам требуется профессиональная консультация, помощь в подборе оборудования или Вы хотите купить анализатор хлорофилла bbe Fluoroprobe – запросите информацию у наших специалистов через кнопку отправки формы на сайте или воспользовавшись нашей почтой.
Мониторинг фитопланктона с помощью анализатора хлорофилла bbe Fluoroprobe
Fluoroprobe – автономный измеритель флуоресценции хлорофилла in-vivo, производящийся германской компанией bbe Moldaenke. Кроме основных измерений прибором контролируются такие параметры как температура воды, мутность и опционально глубина погружения.
Работа изделия основана на спектральном методе мониторинга флуоресценции хлорофилла и проводит мониторинг фитопланктона в диапазоне 0 – 500 мкг хлорофилла на литр.
Прибор в полностью автоматическом режиме определяет спектры ответной флуоресценции (т.н. отпечатки пальцев), характерные для определенных разновидностей микрофитопланктона. В корпусе имеется специальный блок светодиодов, а также отдельный оптический датчик для измерения мутности. Возможные помехи из-за желтых веществ устраняются встроенным поправочным коэффициентом CDOM.
В памяти изделия предустановлена информация о наиболее часто используемых отпечатках, позволяющих уверенно определять спектры возбуждения для зеленых и сине-зеленых водорослей, диатомовых водорослей, динофлагеллят и криптофитов.
Пользователь может самостоятельно перенастроить прибор под новые типы планктона через программное обеспечение, идущее в комплекте.
Конструкция прибора представляет собой погружной зонд, работающий либо автономно, либо через подключаемый к нему кабель.
В изделии предусмотрен огромный объем памяти – его будет достаточно для записи 10 миллионов полных наборов данных (объем 2 гигабайта).
Емкая батарея 3900 мАч позволяет использовать прибор в течение 10 часов при непрерывной работе с максимальной скоростью выборки.
По умолчанию максимальная рабочая глубина составляет 100 метров, но по запросу может быть расширена до одного километра. В зависимости от типа корпуса (пластиковый или из нержавеющей стали V4A) можно использовать Fluoroprobe как в пресной, так и в соленой воде, что хорошо сочетается с большой глубиной погружения, а датчик глубины даст возможность соотносить полученные данные с определенными уровнями водоема.
Подключение к компьютеру для настройки функций или для работы происходит через цифровой сигнал RS485 или USB соединение.
Согласно исследованию экспресс-методов оценки численности, размерной структуры и видового состава микроводорослей, проведенному специалистами Института биофизики ФИЦ КНЦ СО РАН и Сибирского федерального университета Российской Федерации при анализе смеси из трех различающихся по своим размерным и спектральным характеристикам видов водорослей многоканальный флуориметр FluoroProbe показывает наиболее высокую точность при оценке соотношения видов водорослей в смеси.
Купить анализатор хлорофилла bbe Fluoroprobe
Если Вам требуется профессиональная консультация, помощь в подборе оборудования или Вы хотите купить анализатор хлорофилла bbe Fluoroprobe – запросите информацию у наших специалистов через кнопку отправки формы на сайте или воспользовавшись нашей почтой. Мы также можем проконсультировать Вас по вопросам поверки и калибровки датчиков и гидрогеологического оборудования.