YSI 600R - Handbuch (Seite 295)

Funktionsprinzipien Abschnitt 5
WTW Bedienungsanleitung für Umweltüberwachungssysteme 5-37
EFFEKT DES CHLOROPHYLL AUF BGA-PC-MESSWERTE
Während das orangene LED, das im 6131 Phycocyanin-Messkopf verwendet wird, nicht ideal für die
Anregung des Chlorophylls im Nicht-BGA-Phytoplankton ist, wird einiges an Fluoreszenz des
umgebenden Chlorophylls immer durch den Phycocyanin-Messkopf induziert. Da das Filtersystem für die
6131 Photodiode bei der Absonderung der Chlorophyll-Fluoreszenz nicht perfekt ist, kann es durch das
Chlorophyll-enthaltende Phytoplankton zu einer kleineren Interferenz mit den PC-enthaltenden BGA-
Messwerten kommen. Laborexperimente zeigen, dass eine Phytoplankton-Suspension aus Scenedesmus
quadricauda, deren Chlorophyll-Gehalt mit einem 6025-Sensor gemessen wurde, Chlorophyll-
Interferenzen zeigt, die durch einen Faktor von ungefähr 77 Zellen/ml der PC-enthaltenden BGA pro ug/l
des Chlorophylls gekennzeichnet sind. Zum Beispiel ist bei einem Chlorophyll-Wert von 30 ug/l aus
Scenedesmus quadricauda, ein Messwert der PC-enthaltenden BGA von 2310 Zellen/ml zu beobachten,
weit über dem Messwert, der eigentlich bedingt durch das Vorhandensein von BGA angezeigt werden
müsste. Beachten Sie aber, dass die Chlorophyll-Interferenzen von anderen Algenarten sehr
wahrscheinlich stark von denen abweichen, die im Test verwendet wurden, und deshalb ist der notierte
Wert von 77 Zellen/ml pro ug/l des Chlorophylls nur ein grober Annäherungswert.
TEMPERATUREFFEKTE AUF DIE BGA-PC-MESSWERTE
YSI-Experimente haben gezeigt, dass die Fluoreszenz der Phytoplankton-Suspensionen deutliche
Temperaturabhängigkeit zeigen kann, sowohl durch eine Veränderung der BGA-Fluoreszenz als auch durch
eine Veränderung im Messkopf-Ergebnis. Ohne Kompensation würde dieser Effekt offenkundig zu Fehlern
bei den PC-enthaltenden BGA-Messwerten der Feldarbeit führen, wenn die Temperatur am Standort
deutlich von der Kalibrierungs-Temperatur abweicht. Dieser Temperatur-Fehler kann reduziert werden,
indem eine Kompensations-Routine der Phycocyanin-Temperatur (“PC tempco”) angewendet wird, die sich
in der Sonden-Firmware unter dem Advanced|Sensor-Menü findet, wo der Faktor in “% pro Grad C” eine
Eingabe durch den Benutzer sein kann.
Der Wert dieses Faktors kann wie folgt geschätzt werden, indem eine Einzel-Suspension der PC-
enthaltenden BGA unter Laborbedingungen verwendet wird. Im Experiment wird der Zellen/ml-Wert der
Suspension sowohl bei Umgebungstemperatur als auch bei viel kälterer Temperatur durch Kühlen der
Suspension im Kühlschrank gemessen.
Temperaturänderung = 21°C bei Umgebungstemperatur – 2°C im Kühlschrank = 19 C Temperaturänderung
Fluoreszenz-Änderung = 100.000 Zellen/ml bei 21°C – 120.000 Zellen/ml bei 2°C = 20.000 Zellen/ml-
Änderung
% Fluoreszenzänderung = (20,000/100,000) x 100 = 20%
PC Tempco-Faktor = 20%/19 C = 1,05 % pro Grad °C
VORSICHT: Dies ist nur ein hypothetisches Beispiel. Effektive tempco Faktor-Werte müssen vom
Benutzer bestimmt werden.
Beachten Sie, dass die Verwendung dieser empirisch abgeleiteten Kompensation keine genauen
Feldarbeits-Messwerte garantiert, da wahrscheinlich jede PC-enthaltende BGA-Art, hinsichtlich der
Temperaturabhängigkeit ihrer Fluoreszenz, einzigartig ist. Änderungen in der Fluoreszenz mit der
Temperatur sind die Hauptbeschränkungen der in vivo-fluorometrischen Methode (siehe unten), die durch
diese Kompensation nur reduziert aber nicht eliminiert werden können. Im Allgemeinen ist der beste Weg,
diese Fehler zu minimieren, mit Standards bekannter BGA-Zusammensetzung zu kalibrieren, die in der
Temperatur so nah wie möglich bei dem zu untersuchenden Gewässer liegen.
VERSCHMUTZUNGSEFFEKT BEI BGA-PC-MESSWERTEN
Messungen beim Einsatz vor Ort reagieren besonders empfindlich auf Verschmutzungen, und zwar nicht
nur durch langfristige Ablagerungen von biologischen und chemischen Schmutzstoffen, sondern auch durch
kurzfristigere Blasenbildung bei der Ausgasung von Gewässern. Diese Blasen können manchmal bei