Základy limnologie pro vzorkaře - szu · Základy limnologie pro vzorkaře Seminář „Vzorkování přírodních koupališť (co všechno by vzorkař mohl/měl znát)“ Státní

Základy limnologie pro vzorkaře

Seminář „Vzorkování přírodních koupališť

(co všechno by vzorkař mohl/měl znát)“

Státní zdravotní ústav, 10.5.2012

Petr Pumann

(s vydatnou pomocí prezentací Jindry Durase)

Seminář je pořádán v rámci projektu Technologické agentury ČR „Nové metodické přístupy pro kontrolu a hodnocení povrchových vod ke koupání“; evidenční č. TA01020675 .

Státní zdravotní

ústav

Fytoplankton Fytobentos

Státní zdravotní

ústav

Fytoplankton

Ve vodě se vznášející řasy a sinice

Sinice

– bakterie

Řasy (různé skupiny)

– eukaryota

Okem od sebe řasy a sinice lze rozeznat jen někdy

Státní zdravotní

ústav

Chlorofyl-a

Postup

filtrace (obvykle 0,1 - 2 litry vzorku)

– Filtr ze skleněných vláken, záchyt nad 1µm

extrakce v 90% etanolu

měření při 665 a 750 nm před a po okyselení HCl (korekce na feopigmenty)

výpočet (výsledky v µg/l) dle známých vlastností chlorofylu-a

Vhodnou volbou objemu vzorku, etanolu a optické dráhy kyvety lze měřit chl-a v různých koncentračních úrovních

Všechny řasy a sinice obsahují chlorofyl-a

Státní zdravotní

ústav

In-situ fluorescenční sondy

Státní zdravotní

ústav

Srovnání klasického stanovení chl-a (SZU) a pomocí Fluoroprobe (CCT)

(MPZ - 2010)

Státní zdravotní

ústav

Sinice

Státní zdravotní

ústav

Důležité planktonní sinice

Vodní květy

– Microcystis

– Anabaena

– Aphanizomenon

– Planktothrix

– Woronichinia

Další planktonní sinice

– Pseudanabaena, Limnothrix (tenké vláknité sinice)

Státní zdravotní

ústav

Kokální – typicky Microcystis

Různé fáze životního cyklu = různá morfologie u stejného morfotypu (druhu) Microcystis

Převzato z prezentace Lenky Šejnohové

Aphanizomenon flos-aquae

Aphanizomenon flos-aquae (detail vločky)

heterocyt

Akineta

Anabaena flos-aquae

Komárek, J. (1996): Klíč k určování vodních květů sinic v České republice. - pp. 22-85 in Maršálek et al.: Vodní květy sinic. Nadatio Flos-aquae, Brno.

Planktothrix agardhii -Netvoří často typické vodní květy -Nestratifikované nádrže -Spíše jen zákal a velmi nízká průhlednost -Může mít vysoký obsah toxinů

Státní zdravotní

ústav

Proč vodní květ plave?

Státní zdravotní

ústav

Plynové měchýřky – gass vesicles

Nesprávně – plynové vakuoly

Sdruženy do aerotopů

65nm

Obrázky převzaty z prezentace Lenky Šejnohové

Státní zdravotní

ústav

Cyclotella meneghiniana

Stephanodiscus

Nitzs

chia

aci

cula

ris

Fra

gila

ria

(Syn

edra

)

centrická rozsivka (auxospora)

Discostella woltereckii ?

Stephanodiscus Stephanodiscus

Rozsivky – křemičité schránky - Jarní maxima fytoplantonu

Státní zdravotní

ústav

Zelené řasy různá zvětšení

Micractinium sp.

Desmodesmus sp. Scenedesmus sp.

zelená kokální řasa

? ?

Desmodesmus sp.

Chlamydomonas sp. (?)

Krásnoočka – Eugleny -Spíše živinami bohaté vody -Často hypertrofní rybníčky

Obrněnky - Někde tvoří letní maxima

Zlativky - Chrysophyceae -Často na jaře -častěji v méně úživných vodách -PACHY – po rybách

Synura sp.

Dinobryon

Skrytěnky – Cryptophyta - Občas vytvoří lokální maxima

Převzato z diplomové práce Myry Zelinkové

Státní zdravotní

ústav

Zooplankton

Korýši (perloočky, buchanky, vznášivky)

Vířníci

Prvoci

Státní zdravotní

ústav

ZÁKLADNÍ VZTAHY V BIOCENÓZE

Fosfor

Fytoplankton

Zooplankton

Planktonožravé

ryby

Koncový

predátor

Klíčová živina, zdrojem jsou splachy, hnojení, sedimenty

Přímá závislost na živinách (a světle)

Především filtrátoři

(perloočky, nauplia,

vznášivky) a dravci

(buchanky)

Potravně preferují

zooplankton, jejich predační

tlak během léta roste

Výlov

Převzato z prezentace Jindry Durase

PŘÍSUN FOSFORU

0.1

1

10

100

0.1 1 10 100 1000

Prům.hloubka/Doba zdržení, m.rok-1

Pcelk

, g.m

-2ro

k-1

oligo-mezo

mezo-eutr

Č. údolí

Hracholusky

Nýrsko

Klíčava

Žlutice

Želivka

Lučina

EUTROFIE

OLIGOTROFIE

Vollenweiderův

diagram


Státní zdravotní

ústav

Vyřazení fosforu z koupací vyhlášky

U některých koupacích vod (menší vody, které podniky povodí běžně nesledují) nemáme informace o koncentrací fosforu

Malý koupací „biotop“ – makrofyta a nárosty x fytoplankton

Státní zdravotní

ústav

Státní zdravotní

ústav

Státní zdravotní

ústav

Metodická odbočka - měření průhlednosti

0

25

50

75

100

1252002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

prů

hle

dnost

(cm

)

Průhlednost - účastníci

Po vstupu do vody je možno změřit průhlednost nanejvýš 1,5 m

Státní zdravotní

ústav

Distribuce látek a organismů ve vodním prostředí

Státní zdravotní

ústav

Stratifikace

Teplota

Hlo

ubka

Hypolimnion

Metalimnion

Epilimnion

JAK TO CHODÍ V NÁDRŽÍCH

Sezónní sukcese

J. DURAS

PRŮHLEDNOST (m)

0

1

2

3

4

5

6

DUBEN KVĚTEN ČERVEN ČERVNC SRPEN ZÁŘÍ ŘÍJEN

2002

2001

NÁDRŽE OBECNĚ

Jarní vrchol

Clearwater

Letní vrchol

JARNÍ VRCHOL

Dostatek živin (a Si!)

Míchání celého vodního sloupce

ZLATÉ ŘASY+ ROZSIVKY

(Centrales)

Inokulum z povodí

Vodárensky velmi rizikové období!

CLEARWATER

Příčiny:

- Filtrační tlak zooplanktonu

- Limitace živinami

- Limitace Si

- Změna podmínek (teplota, míchání,

světlo…)

Na vodárně i plovárně: POHODA!

Radiococcaceae, Ankyra, … Pediastrum,

Coelastrum ………. sinice vodního květu

(POZDNĚ) LETNÍ MAXIMUM

Velká variabilita mezi lokalitami

i meziročně na jedné nádrži

Zelené řasy, rozsivky..SINICE !

Faktory: - počasí - přísun živin a jejich

vstup do epilimnia

- vztahy uvnitř společenstva fytoplanktonu

Uživatelé vody: PROBLÉMY VŠEHO DRUHU

…….. a další

Státní zdravotní

ústav

Pohyb a rozložení fytoplanktonu s důrazem na

vodní květy

Orlík – snižování oživení fytoplankton v podélném profilu (zdroj www.mapy.cz)

CHLOROFYL

květen

-20 m

-15 m

-10 m

-5 m

0 m

22.9

26.5

31.9

36.2

40.3

43.2

Hraz Radost Sil. most Zel. most Butov Pritok


CHLOROFYL

květen

-20 m

-15 m

-10 m

-5 m

0 m

22.9

26.5

31.9

36.2

40.3

43.2


červen

-20 m

-15 m

-10 m

-5 m

0 m

22.9

26.5

31.9

36.2

40.3

43.2



CHLOROFYL

květen

-20 m

-15 m

-10 m

-5 m

0 m

22.9

26.5

31.9

36.2

40.3

43.2


červen

-20 m

-15 m

-10 m

-5 m

0 m

22.9

26.5

31.9

36.2

40.3

43.2


červenec

-20 m

-15 m

-10 m

-5 m

0 m

22.9

26.5

31.9

36.2

40.3

43.2



CHLOROFYL

květen

-20 m

-15 m

-10 m

-5 m

0 m

22.9

26.5

31.9

36.2

40.3

43.2


červen

-20 m

-15 m

-10 m

-5 m

0 m

22.9

26.5

31.9

36.2

40.3

43.2


červenec

-20 m

-15 m

-10 m

-5 m

0 m

22.9

26.5

31.9

36.2

40.3

43.2


srpen

-20 m

-15 m

-10 m

-5 m

0 m

22.9

26.5

31.9

36.2

40.3

43.2



CHLOROFYL

květen

-20 m

-15 m

-10 m

-5 m

0 m

22.9

26.5

31.9

36.2

40.3

43.2


červen

-20 m

-15 m

-10 m

-5 m

0 m

22.9

26.5

31.9

36.2

40.3

43.2


červenec

-20 m

-15 m

-10 m

-5 m

0 m

22.9

26.5

31.9

36.2

40.3

43.2


srpen

-20 m

-15 m

-10 m

-5 m

0 m

22.9

26.5

31.9

36.2

40.3

43.2


září

-20 m

-15 m

-10 m

-5 m

0 m

22.9

26.5

31.9

36.2

40.3

43.2



Horizontální a vertikální pohyby sinic ve vodním sloupci

Masivní vodní květ Orlík – Radava 15.8.2011, v té době poslední (týden staré) hodnocení bylo

(voda vhodná ke koupání s mírně zhoršenými smyslově postižitelnými vlastnostmi)

Státní zdravotní

ústav zdroj WHO - upraveno

Státní zdravotní

ústav

směr (mírného) větru

chlorofyl-a 140 µg/l




Pobela D, Robina J, Humbertb JF. Influence of samplingstrategies on the monitoring of cyanobacteria in shallow lakes: Lessons from acasestudy in France. Water Research, Volume 45, Issue 3, January 2011, Pages 1005–1014

Státní zdravotní

ústav

Zdroj obrázku dole Reynolds – Ecology pf phytoplankton

Documents

Základy limnologie pro vzorkaře - szu · Základy limnologie pro vzorkaře Seminář „Vzorkování přírodních koupališť (co všechno by vzorkař mohl/měl znát)“ Státní