PT#V/5/2011 Stanovení mikroskopického obrazu v koupalištích ve volné přírodě, stanovení sinic a stanovení chlorofylu-a

Transkript

1 PT#V/5/2011 Stanovení mikroskopického obrazu v koupalištích ve volné přírodě, stanovení sinic a stanovení chlorofylu-a Petr Pumann Seminář k vyhodnocení PT#V/5/ Upraveno pro zveřejnění na internetu

2 kód účastníka, pod kterým je veden v celé zprávě

3 počet účastníků Vývoj počtu účastníků sinice chlorofyl-a

4 Akce Vodárenská biologie Praha, hotel DAP Kurz k metodice na stanovení sinic v sedimentech únor duben 2012 (Lenka Šejnohová) Determinační kurz 2012 červen 2012 pravděpodobně Středočeský kraj Kurzy pro začátečníky SZÚ

5 Akce (2) Konzultační den k nové legislativě pro koupací vody , SZÚ Metodický seminář k nové legislativě (SZÚ+VÚV) -??? Koupací vody Cyanobakterie 2012???

6 Literatura Poulíčková A. (2011): Základy ekologie sinic a řas. Nakladatelství UPOL. (121 Kč) Rulík Biofilmy (v přípravě)

7 Nejdřív však 2012

8 Determinační literatura v laboratořích účastníků Publikace Počet Komárek, J. (1996) X X X X X X X X X X X 12 Šejnohová L. a kol. (2005) X X X X X X X X 8 Hindák, F. (2001) X X X X X X 6 Komárek, J.& Anagnostidis, K. (2005) X X X X X X 6 Komárek,J.(1999) X X X X X 5 Hindák F.(2008) X X X X X 5 Hindák F. a kol. (1978) X X X X 4 Sládeček V. a Sládečková A. (1996) X X X X 4 Hindák, F.a kol. (1975) X X X 3 X X 2 Komárek, J. & Anagnostidis, K. (1999) X X 2 CD z biologických kurzů X 1 X 1 Hindák F. (2005) X 1 John, D.,M., a kol. (2005) X 1

9 Kvalitativní rozbor sinic

10 Vzorek 2A Orlík - Radava , síťový plankton 20µm

11 Orlík ze Ţďákovského most

12 Orlík most přes vltavské ramena u Zvíkova

13 Microcystis wesenbergii

14 Microcystis aeruginosa

15 Microcystis flos-aquae? Microcystis wesenbergii

16 Woronichinia naegeliana

17 Microcystis viridis Microcystis sp.

18 Microcystis wesenbergii

19 Aphanocapsa

20 Chroococcus

21 Microcystis aeruginosa + Aphanizomenon sp.

22 Problémy + Komentáře účastníků 2A - k Microcystis aeruginosa byly přiřazeny i ne zcela typické rozvolněnější kolonie. 2A - Aphanothece endophytica se vyskytla ojediněle ve slizu Woronichinia naegeliana

23 Taxon SZÚ Anabaena cf. lemmermannii + Aphanizomenon flos-aquae Aphanizomenon cf. flos-aquae 4 1 Aphanizomenon sp Aphanocapsa sp. + Aphanothece endophytica P Aphanothece cf. endophytica + Aphanothece sp. + Chroococcus limneticus + 2 Microcystis aeruginosa Microcystis cf. aeruginosa Microcystis flos-aquae Microcystis cf. ichthyoblabe Microcystis natans 7 Microcystis viridis Microcystis cf. viridis Microcystis sp Microcystis wesenbergii Microcystis cf. wesenbergii Pseudanabaena mucicola P P P P P P P P Pseudanabaena cf. mucicola P Woronichinia naegeliana Woronichinia sp vláknité sin. blíţe neurčené + Microcystis aeruginosa počet bodů úspěšnost sporný výsledek Microcystis wesenbergii počet bodů úspěšnost sporný výsledek SZÚ -

24 Vzorek 2B Hrnčířský rybník planktonní síť 20µm

25 Planktothrix agardhii

26 Anabaena flos-aquae Komárek, J. (1996): Klíč k určování vodních květů sinic v České republice. - pp in Maršálek et al.: Vodní květy sinic. Nadatio Flos-aquae, Brno.

27 Anabaena flos-aquae - detail akinet Komárek, J. (1996): Klíč k určování vodních květů sinic v České republice. - pp in Maršálek et al.: Vodní květy sinic. Nadatio Flosaquae, Brno.

28 Problémy + Komentáře účastníků Vzorek 2B: Cyanogranis ferruginea ve vzorku početně (cca 5%). Ve vzorku přítomny vláknité bakterie (včetně rodu Sphaerotilus). 2B - často se vyskytovaly jednotlivé buňky sinice Anabaena flosaquae, které nebyly započítávány do procentuálního zastoupení. Dále se společně vyskytovaly obtíţně odlišitelné populace Planktothrix a Aphanizomenon, přičemţ při určování jednotlivých vláken mohlo dojít k záměně.

29 Taxon SZU Anabaena cf. circinalis 50 Anabaena cf. compacta 2 Anabaena flos-aquae Anabaena cf. flos-aquae Anabaena sp Aphanizomenon cf. gracile 16 Aphanizomenon sp. + + Aphanocapsa sp Aphanocapsa sp.? 6 Cyanodictyon sp. 1 Cyanogranis ferruginea + Chroococcus limneticus 1 Lemmermanniella sp. 1 Limnothrix sp. 5 Merismopedia sp. + Microcystis aeruginosa Microcystis cf. aeruginosa 2 Microcystis flos-aquae + Microcystis cf. flos-aquae + Microcystis ichthyoblabe 2 Microcystis cf. ichthyoblabe Microcystis sp Oscillatoria sp. + Planktolyngbya limnetica 1 Planktothrix agardhii Planktothrix cf. agardhii Planktothrix sp Pseudanabaena cf. planctonica 10 Pseudanabaena sp tenká oscilatoriální sinice 7 Woronichinia naegeliana + + Planktothrix agardhii počet bodů úspěšnost sporný výsledek Anabaena flos-aquae počet bodů úspěšnost sporný výsledek SZÚ -

30 Vzorek 2C Rybník v Šeberově planktonní síť (průměr ok 20 µm) Mírné odstředění odstranění biomasy odumřelých obrněnek

31 sraţenina pozůstatek po velkém mnoţství rozpadlých obrněnek Ceratium

32 sraţenina pozůstatek po velkém mnoţství rozpadlých obrněnek Ceratium

33 Problémy + Komentáře účastníků Vzore 2 C obsahoval makroskopicky viditelné bílé (bezbarvé) shluky, které při zvětšení připomínaly zbytky slizovitých obalů (případně vločky koagulantu nebo vylitý obsah buněk?????). V těchto shlucích byly zachycené úlomky obrněnky Ceratium sp. a krátká vlákna sinice, která se nejprve jevila jako Anabaena. Protoţe byly u některých vláken nalezeny dva heterocyty vedle sebe a u některých úlomků vláken byly heterocyty na konci, byla sinice určena jako Anabaenopsis sp. ve vzorku vločky koagulantu se zachycenými organismy U vzorku 2 C jsem si nevěděla rady se slizovými vločkami, které obsahovaly velké mnoţství úlomků obrněnky Ceratium sp. přítomno velké mnoţství detritu - zbytky odumřelých obrněnek (Ceratium sp.)

34 sraţenina pozůstatek po velkém mnoţství rozpadlých obrněnek Ceratium - detail

35 Trochu odbočka od vzorku 2C - zajímavé makroskopické jevy plavky se zachycenými obrněnkami Ceratium, ale z jiné lokality neţ vzorek 2C

36 Trochu odbočka od vzorku 2C - detail předchozího

37 Trochu odbočka od vzorku 2C - pozůstatky po velkém mnoţství rozpadlých obrněnek Ceratium z lokality z předchozích dvou snímků

38 Planktothrix agardhii

39 Planktothrix agardhii Planktothrix agardhii

40 Anabaenopsis milleri

41 Komárek, J. (1996): Klíč k určování vodních květů sinic v České republice. - pp in Maršálek et al.: Vodní květy sinic. Nadatio Flos-aquae, Brno. Anabaenopsis milleri

42 Komárek, J. (1996): Klíč k určování vodních květů sinic v České republice. - pp in Maršálek et al.: Vodní květy sinic. Nadatio Flos-aquae, Brno. Anabaenopsis milleri

43 Taxon SZÚ Anabaena cf. lemmermanii 1 Anabaena sp. 17 Anabaena sp. (cf. Anabaenopsis sp.) 32 Anabaenopsis milleri Anabaenopsis cf. milleri Anabaenopsis sp Microcystis aeruginosa + Microcystis cf. wesenbergii + nanoplanktonní sinice + Planktolyngbya limnetica + Planktothrix agardhii Planktothrix cf. agardhii Planktothrix sp Planktothrix agardhii počet bodů úspěšnost sporný výsledek Anabaenopsis millerii počet bodů úspěšnost sporný výsledek SZÚ -

44 Vzorek 2D bílý nárost na dně u mola na Šeberáku staţen do vzorkovnice v laboratoři pak Pasteurovou pipetou do čisté vzorkovnice

45 Foto z lokality (Šeberák)

46 Foto z lokality (Šeberák)

47 Detail v Petriho misce v laboratoři

48 Sirné bakterie rodu Beggiatoa - intracelulární granule síry

49

50 Problémy + Komentáře účastníků 2 D - bakterie se velmi podobají sinici Planktothrix agardhii Vzorek 2D : ve vzorku vláknité bezbarvé sírné bakterie; podle obrázku porůstají substrát na dně mělkého litorálu.

51 kód taxon a hodnocení Povlak byl způsoben sirnými bakteriemi rodu Beggiatoa, které se na povrchu sedimentu rozvinuly následkem rozkládajícího se organického materiálu z velké biomasy sinic. Pravděpodobně jde o sirnou bakterii (někdy uváděna jako bezbarvá sinice) Beggiatoa cf. alba. Příčinou bílého povlaku je velmi hojný výskyt vláknitých sirných bakterií, pravděpodobně rod Beggiatoa (cf. Beggiatoa alba), které porůstají dno lokality Beggiatoa cf. alba Povlak tvoří bakterie Beggiatoa alba Příčinou je výskyt sirné bakterie rodu Beggiatoa výskyt bentické vláknité sinice zřejmě rodu Geitlerinema Domnívám se, ţe bílý povlak je způsoben sirnou bakterií Beggiatoa cf.alba. Nasvědčuje tomu i Vámi zmiňovaný silný výskyt vodního květu a jím zhoršené kyslíkové podmínky Jedná se o sirné bakterie, s největší pravděpodobností druh Beggiatoa alba Mikroskopicky- beztvaré kusy připomínající bezstrukturní sliz? Fotografie připomíná zbytky slizu po ţabí snůšce. Z 1 ml vz. a špatně viditelné fotografie lze těţko určit příčinu vzniku bílého povlaku, pokud to biolog nemůţe vidět přímo na místě odběru. Jedna z moţností je biogenní odvápnění - vysráţení Ca při rozkladu uhličitanů ve vodě. Způsobeno zvýšenou spotřebou CO2 při rychlém nárustu sinic a řas ( = bílá vápenatá vrstva na povlaku bakterií a řas ). Pod mikroskopem se mi jako bílé shluky objevují Teorie 1: zahnívající organická hmota ze sinic, následek rozkladných procesů organické hmoty Teorie 2. pozůstatky po slizu ze ţabích vajíček :) Bílý povlak tvoří nárosty vláknitých bentických sinic Ve vzorku byla přítomna amorfní hmota připomínající sliz po snůšce ţab nebo obojţivelníků ( ve vzorku byly téţ přítomny zbytky odumřelých vláknitých sinic, přemnoţení fytoplanktonu by mohlo být způsobeno nadměrnou eutofizací). 0 -

52 Vzorek 1A Šeberák Kvalita ţivý, kvantita - lugol

53 Aphanizomenon flos-aquae

54 Aphanizomenon flos-aquae

55 Aphanizomenon flos-aquae

56 Aphanizomenon flos-aquae

57 Aphanizomenon flos-aquae

58 Aphanizomenon flos-aquae

59 Aphanizomenon flos-aquae

60 Aphanizomenon flos-aquae naupliové stádium? Lepocinclis Microcystis ichthyoblabe

61 Vzorek 1B Huťský rybník (Dobříš) filtrováno přes síto 300µm pro odstranění špíny a velkých kolonií

62 Microcystis - dominance

63 Microcystis - dominance

64 Microcystis viridis + M. cf. ichthyoblabe

65 Microcystis aeruginosa

66 Microcystis aeruginosa Woronichinia naegeliana

67 Pteromonas aculeata

68 Desmodesmus sp.

69 Pseudanabaena mucicola a Nitzschia v kolonii Microcystis

70 Monoraphidium griffithii

71

72 Statoblast mechovky Plumatella sp.

73 Body vzorek taxon kód účastníka A Microcystis aeruginosa A Microcystis wesenbergii B Planktothrix agardhii B Anabaena flos-aquae C Planktothrix agardhii C Anabaenopsis milleri D Beggiatoa sp A Aphanizomenon flos-aquae B Microcystis aeruginosa Celkem Dostatečné určení vzorek taxon kód účastníka A Microcystis aeruginosa A Microcystis wesenbergii B Planktothrix agardhii B Anabaena flos-aquae C Planktothrix agardhii C Anabaenopsis milleri D Beggiatoa sp A Aphanizomenon flos-aquae B Microcystis aeruginosa Celkem Výsledná úspěšnost kód účastníka K úspěchu v kvalitativním rozboru sinic musel účastník získat alespoň 27 bodů z 43 moţných a zároveň dostatečně určit všech 9 hodnocených taxonů nebo 8, ale jediné nedostatečné určení se mohlo vyskytnout pouze ve vzorku 2D.

74 Mikroskopický obraz Dominance sinic kdo uspěl v kvalitativním rozboru sinic, uspěl automaticky i v mikroskopickém obrazu

75 Chyby ve jménech sinic ve výsledcích účastníků ze vzorků 2. kód špatně správně počet 1301 Cyanodyction sp. Cyanodictyon 1 Anabaena cf. lemmermanii lemmermannii flos-aque flos-aquae 3 Microcystis ichtyoblabe ichthyoblabe 1 Microcystis wessenbergii wesenbergii Microcytis Microcystis 1 Planktothrix agardui agardhii Microcytis Microcystis Mycrocystis Microcystis 1

76 Kvantitativní rozbor sinic

77 Kvantifikace Robustní statistika robustní aritmetický průměr robustní směrodatná odchylka (podle potřeby rozšířena)

78 Vzorky 1 - zajištění homogenity promícháno v 5 litrovém barelu se spodním výpustním kohoutek Lugolový vzorek skleněná 5 litrová lahev celkem připraveno 19 vzorků SZU zpracování vzorků 1, 7, 13, 19

79 Vzorek 1A vláknité sinice Aphanizomenon flosaquae Šeberák koupaliště molo

80

81

82

83 cca buněk na kolonii

84 buňky/ml Homogenita - SZU

85 Tabulka Z-score pro kvantitativní rozbor sinic - vz. 1A (buňky) V lab výsledek (buňky/ml) z-score X ,89 X ,77 X ,76 X ,53 X ,39 X ,16 X ,14 X ,02 X ,05 X ,28 X ,40 X ,67 X ,51 počet laboratoří: 13 z toho vyhovuje: 13 z toho nevyhovuje: vztaţná hodnota: ,7 buňky/ml vztaţná odchylka: ±40% interval správných hodnot: buňky/ml účastník Tabulka Z-score pro kvantitativní rozbor sinic - vz. 1A (buňky) V lab výsledek (buňky/ml) z-score X ,65 X ,39 X ,16 X ,14 X ,28 X ,40 X ,67 počet laboratoří: 7 z toho vyhovuje: 7 z toho nevyhovuje: vztaţná hodnota: ,7 buňky/ml vztaţná odchylka: ±40% interval správných hodnot: buňky/ml terč 3 4

86 Vzorek 1B Huťský rybník (Dobříš) filtrováno přes síto 300µm pro odstranění špíny a velkých kolonií

87 buňky/ml Homogenita - SZU světlo tma chlad +24h

88

89 Tabulka Z-score pro kvantitativní rozbor sinic - vz. 1B (buňky) V lab výsledek (buňky/ml) z-score X ,86 X ,62 X ,14 X ,08 X ,08 X ,05 X ,99 X ,86 X ,71 X ,40 X ,13 X ,09 X ,44 počet laboratoří: 13 z toho vyhovuje: 13 z toho nevyhovuje: 0 účastník vztaţná hodnota: ,1 buňky/ml vztaţná odchylka: ,7 buňky/ml interval správných hodnot: buňky/ml Tabulka Z-score pro kvantitativní rozbor sinic - vz. 1B (buňky) V lab výsledek (buňky/ml) z-score X ,14 X ,71 X ,40 X ,13 X ,09 X ,44? ,00 počet laboratoří: 7 z toho vyhovuje: 6 z toho nevyhovuje: vztaţná hodnota: ,1 buňky/ml vztaţná odchylka: ,7 buňky/ml interval správných hodnot: buňky/ml terč 3 4 X-vyhovuje,? - sporné,! - nevyhovuje

90 Objemová biomasa

91 Tabulka Z-score pro kvantitativní rozbor sinic - vz. 1A (objemová biomasa) V lab výsledek (mm3/l) z-score X ,26 X ,27 X ,22 X ,22 X ,14 X ,18 X ,02 X ,28 počet laboratoří: 8 z toho vyhovuje: 8 z toho nevyhovuje: vztaţná hodnota: 137,5 mm3/l vztaţná odchylka: ±40% interval správných hodnot: mm3/l Tabulka Z-score pro kvantitativní rozbor sinic - vz. 1B (objemová biomasa) V lab výsledek (mm3/l) z-score X ,34 X ,72 X ,10 X ,06 X ,25 X ,59! ,63 počet laboratoří: 7 z toho vyhovuje: 6 z toho nevyhovuje: vztaţná hodnota: 28,1 mm3/l vztaţná odchylka: 10,6 mm3/l interval správných hodnot: 7-49 mm3/l

92

93

94 Co dál s biomasou v koupacích vodách?

95 Chlorofyl-a a feopigmenty

96 Chlorofyl-a a feopigmenty Příprava vzorků: vysoká koncentrace chlorofylu-a filtrace vzorku planktonní sítí mícháno ve 120 litrovém barelu celkem připraveno 15 vzorků SZÚ zpracování vzorků 1, 6, 10, 15

97 Vzorek 3A Olšanský rybník

98 chlorofyl-a (feopigmenty) µg/l Vzorek 3A homogenita, stabilita chlorofyl-a feopigmenty teplo, světlo teplo, tma lednice + 24h

99 Tabulka Z-score pro chlorofyl-a vzorek 3A V lab výsledek (µg/l) z-score! ,4-6,06 X ,0-1,63 X ,0-1,24 X ,1-1,24 X ,0-1,05 X ,9-0,67 X ,0-0,37 X ,7 0,08 X ,4 0,84 X ,1 1,87 počet laboratoří: 10 z toho vyhovuje: 9 z toho nevyhovuje: 1 V lab výsledek (µg/l) z-score X ,0-1,05 X ,9-0,67 X ,0-0,37 X ,7 0,08 X 36 90,5 0,65 X ,1 1,87 počet laboratoří: 6 z toho vyhovuje: 6 z toho nevyhovuje: vztaţná hodnota: 83,8 µg/l vztaţná odchylka: 10,3 µg/l interval správných hodnot: 63,2-104,4 µg/l Tabulka Z-score pro chlorofyl-a vzorek 3A vztaţná hodnota: 83,8 µg/l vztaţná odchylka: 10,3 µg/l interval správných hodnot: 63,2-104,4 µg/l účastník terč

100 Tabulka Z-score pro feopigmenty vzorek 3A V lab výsledek (µg/l) z-score! ,0-7,69 X ,1-1,90 X ,6-0,91 X ,0-0,40 X ,3 0,48! ,4 3,23! ,0 3,46! ,5 34,79 počet laboratoří: 8 z toho vyhovuje: 4 z toho nevyhovuje: 4 vztaţná hodnota: 33 µg/l vztaţná odchylka: 2,6 µg/l interval správných hodnot: 27,8-38,2 µg/l účastník Tabulka Z-score pro feopigmenty vzorek 3A V lab výsledek (µg/l) z-score X ,1-1,90 X ,0-0,40 X 36 32,9-0,04 X ,3 0,48! ,4 3,23 počet laboratoří: 5 z toho vyhovuje: 4 z toho nevyhovuje: vztaţná hodnota: 33 µg/l vztaţná odchylka: 2,6 µg/l interval správných hodnot: 27,8-38,2 µg/l terč

101 Vzorek 3B Vltava - Modřany

102 chlorofyl-a (feopigmenty) µg/l Vzorek 3B homogenita, stabilita chlorofyl-a 10 feopigmenty teplo, světlo teplo, tma lednice + 24h

103 Tabulka Z-score pro chlorofyl-a vzorek 3B V lab výsledek (µg/l) z-score! ,2-5,85 X ,7-1,37 X ,2-0,99 X ,4-0,92 X ,5-0,64 X ,0-0,51 X ,1-0,22 X ,0 0,77 X ,3 1,10 X ,7 1,46 počet laboratoří: 10 z toho vyhovuje: 9 z toho nevyhovuje: vztaţná hodnota: 32 µg/l vztaţná odchylka: 3,9 µg/l interval správných hodnot: 24,2-39,8 µg/l účastník Tabulka Z-score pro chlorofyl-a vzorek 3B V lab výsledek (µg/l) z-score X ,2-0,99 X ,4-0,92 X ,5-0,64 X ,0-0,51 X ,1-0,22 X 36 32,0 0,00 X ,0 0,77 X ,3 1,10 X ,7 1,46 počet laboratoří: 9 z toho vyhovuje: 9 z toho nevyhovuje: vztaţná hodnota: 32 µg/l vztaţná odchylka: 3,9 µg/l interval správných hodnot: 24,2-39,8 µg/l terč 3 4

104 Tabulka Z-score pro feopigmenty vzorek 3B V lab výsledek (µg/l) z-score? ,0-2,76 X ,9-0,47 X ,2-0,29 X ,9 0,09 X ,4 0,40 X ,7 1,16! ,0 5,47! ,1 19,03 počet laboratoří: 8 z toho vyhovuje: 5 z toho nevyhovuje: vztaţná hodnota: 11,7 µg/l vztaţná odchylka: 1,7 µg/l interval správných hodnot: 8,3-15,1 µg/l účastník Tabulka Z-score pro feopigmenty vzorek 3B V lab výsledek (µg/l) z-score? ,0-2,76 X 36 10,5-0,71 X ,9-0,47 X ,2-0,29 X ,9 0,09 X ,4 0,40 X ,7 1,16! ,0 5,47 počet laboratoří: 8 z toho vyhovuje: 6 z toho nevyhovuje: vztaţná hodnota: 11,7 µg/l vztaţná odchylka: 1,7 µg/l interval správných hodnot: 8,3-15,1 µg/l terč 3 4

105 Extrakty

106

107 (A665-A750) na 1 cm optické dráhy kyvety Homogenita 0,15 0,14 0,13 0,12 0,11 0,10 A665-A750 A665k-A750k 0,09 0, teplo, světloteplo, tma 1+24h 6+24h 11+24h 16+24h teplo, světlo teplo, + 24htma+24h

108 rozdíl absorbancí při 665 a 750 nm Absorbance (A 665 -A 750 )/1cm 0,15 0,14 0,13 0,12 0,11 0,10 0,09 0,08 0,07 0, SZÚ1 SZÚ6 SZÚ11 SZÚ16

109 Vzorek 5 - filtry

110 Homogenita, stabilita

111 Chlorofyl - syntéza

112 Chlorofyl - syntéza 3,500 1,000 3,000 0,900 0,800 2,500 0,700 2,000 1,500 0,600 0,500 0,400 vz. 3A filtr vz. 3B extrakt 1,000 0,300 0,500 0,200 0,100 0, SZU 0,000

113 Malý test na znalosti odběrových skupin PT#V/8/2011 Odběry vzorků koupaliště ve volné přírodě Tato část prezentace je volně k dispozici na adrese

114 Legislativní okno Novinky v legislativě na

115 Revize norem Probíhá revize ČSN pro stanovení saprobního indexu ČSN a 13???

116 Onemocnění z pitné vody a sinice Prezentace Text na