Kohoutek J. 1, Babica P. 1, Bláha L. 1, Maršálek B. 1

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Kohoutek J. 1, Babica P. 1, Bláha L. 1, Maršálek B. 1"

Roman Štěpánek
před 8 lety
Počet zobrazení:

1 NOVÝ PŘÍSTUP KE SLEDOVÁNÍ MICROCYSTINŮ VE VODĚ - VÝVOJ A OPTIMALIZACE PASIVNÍHO VZORKOVAČE Kohoutek J. 1, Babica P. 1, Bláha L. 1, Maršálek B. 1 1 Centrum pro cyanobakterie a jejich toxiny, Botanický ústav AV ČR, v.v.i. a RECETOX PřF MU, Kamenice 3, Brno, Česká republika

2 Sinice a cyanotoxiny SINICE ( Cyanophyta) fotoautotrofní bakterie (oxygenní fotosyntéza) významná složka globálního ekosystému významní primární producenti Microcystis sp. Cylindrospermum sp. Oscillatoria sp.

3 Microcystiny a pitná voda celosvětově rozšířený problém WHO doporučený limit pro pitnou vodu 1 µg /L ČR: vyhláška MZd č. 252/2004 Sb. - 1 µg /L systém kontinuální kontroly nepřítomnosti MC v upravené pitné vodě chybí

4 Pasivní vs. aktivní vzorkování AKTIVNÍ + přesné stanovení c zájmového analytu v konkrétním místě a čase - stanovení představuje pouze 1 bod na časové ose - vyšší časová i finanční náročnost PASIVNÍ + integrující schopnost + schopnost zachytit rezidua z epizodních událostí + schopnost zachytit ultra-stopové + poměrně levné a časově nenáročné

a čase - stanovení představuje pouze 1 bod na časové ose - vyšší časová i finanční

5 Pasivní vzorkování rychlý vývoj velké množství typů vzorkovačů SPMD - pro hydrofobní organické látky (PCB, PAHs..) PIMS - pro Hg 0 SLMD - ionty kovů (Cu, Cd, Zn, Ni, Pb) POCIS - hydrofilní organické látky (farmaka, pesticidy ) Chemcatcher, MESCO,...

.) PIMS - pro Hg 0 SLMD - ionty kovů (Cu, Cd, Zn, Ni, Pb)

6 POCIS (Polar Organic Chemical Integrative Sampler) konstrukce: medium (sorbent) membrána kompresní disky velká variabilita možnost vytvořit nejefektivnější uspořádání vzorkovače pro konkrétní látku podle Alvarez et al. 2005

velká variabilita možnost vytvořit nejefektivnější

7 Experiment #1 modelové mikrokosmy, venkovní teplota POCIS: varinta pharmaceutical expozice vzorkovačů 14 dnů extrakce sorbentu zakoncentrování extraktu pomocí SPE stanovení microcystinů - HPLC mau DAD1 A, Sig=238,4 Ref=450,50 (_SEKVE~1\2005\JK051017\ B.D) Chromatogram extraktu použité biomasy sinic s píky microcystinů min

$HPLC mau DAD1 A, Sig=238,4 Ref=450,50 (_SEKVE~1\2005\JK051017\0510173B.$

8 množství microcystinů (µg) Experiment #1 Množství microcystinů ve vzorkovačích 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 MC-RR MC-YR MC-LR SUMA 0,0 negativní kontrola 0,026g sinic (DW)/L 0,078g sinic (DW)/L Množství microcystinů detekovaných v pasivních vzorkovačích po 14 denní expozici ve vodě obsahující cyanobakterie

kontrola 0,026g sinic (DW)/L 0,078g sinic (DW)/L Množství microcystinů

9 Experiment #1 Závěr množství microcystinů detekovaných ve vzorkovači dobře koresponduje s množstvím biomasy sinic a s obsahem toxinů vzájemný poměr jednotlivých strukturních variant obsažených v extraktu biomasy odpovídá jejich zastoupení ve vzorkovači je možné zachytit i velmi nízké koncentrace vyskytující se v prostředí

jednotlivých strukturních variant obsažených v extraktu biomasy odpovídá jejich

10 Optimalizace vzorkovače materiál a uspořádání vzorkovače ovlivňuje vzorkovací rychlost hledání optimální konfigurace pro vzorkování microcystinů membrána (propustnost, odolnost, mechanické parametry,...) sorbent (efektivita a rychlost sorpce, navážka) design vzorkovače

microcystinů membrána (propustnost, odolnost, mechanické parametry,.

11 příjem (%) Optimalizace - srovnání efektivity 4 různých typů mikroporézních membrán MC-RR MC-LR polyethersulfonát nylon 66 polycarbonát polyester Materiál membrány

30 25 20 15 10 5 0 MC-RR MC-LR polyethersulfonát

12 Příjem (%) Optimalizace - srovnání efektivity 2 typů styrendivinylbenzenových kopolymerů MC-RR MC-LR HLB LMS, neaktivované LMS, aktivované Čas (dny) / Sorbent

25 20 15 10 5 0 MC-RR MC-LR 1 7 14 1 7 14 1 7 14 HLB

13 Příjem (%) Optimalizace - závislost rychlosti sorpce microcystinů na množství sorbentu na jednotku plochy vzorkovače mg/cm2 5.5mg/cm2 11.1mg/cm2 Lineární (2.75mg/cm2) Lineární (5.5mg/cm2) Lineární (11.1mg/cm2) Čas (dny)

vzorkovače 50 40 30 2.75mg/cm2 5.5mg/cm2 11.

14 Optimalizace - výsledky nejefektivnější varianta - polykarbonátová membrána/sorbent Oasis HLB, 2,75 mg/cm2 vzorkovací rychlost 0,022 L/d pro microcystin-rr a 0,017 L/d pro variantu LR

15 Závěr nalezena optimální konfigurace vzorkovače pro sledování microcystinů (polykarbonátová membrána/sorbent Oasis HLB, 2,75mg/cm2) pasivní vzorkování = vhodný nástroj pro dlouhodobé sledování výskytu cyanotoxinů v povrchových vodách, včetně vodárenských nádrží a úpraven pitné vody Praktické možnosti využití kontrolní mechanismus v rozvodné síti instalace těchto vzorkovacích zařízení ve vodárenské praxi prokázání nepřítomnosti microcystinů za období např 1-2 týdny

vodách, včetně vodárenských nádrží a úpraven pitné vody Praktické možnosti využití kontrolní mechanismus v rozvodné

16 Poděkování Práce byla podporována MŠMT, projekt č.1m0571 (Výzkumné centrum pro bioindikaci a revitalizaci).

Podobné dokumenty

Cyanobacterial news IWA Kongres Pembroke, USA, srpen 2015

Cyanobacterial news IWA Kongres Pembroke, USA, srpen 2015 Blahoslav Marsalek, Centre for Cyanobacteria, Institute of Botany, Czech Academy of Sciences, Kvetna 8, Brno, Czech republic marsalek@recetox.muni.cz