Veden puhtauden arviointi Aliivibrio Fischeri- valobakteeritestillä : kenttäkäyttöisen BioTox -menetelmän kehittäminen

Abstract

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli kehittää nopea ja yksinkertainen ISO-standardiin 11348-3 pohjautuva menetelmä veden puhtauden määrittämiseen. Työn toimeksiantajana oli maskulainen ympäristömittauksia tarjoava yritys. Menetelmän on tarkoitus helpottaa veden puhtauden arviointia myös silloin, kun mittauksia ei voi suorittaa laboratorio-olosuhteissa ja antaa käyttäjästä riippumatta luotettavia tuloksia. Työssä käytettiin bakteerireagenssia, kolmea eri referenssikemikaalia sekä vesinäytteitä. Bakteerireagenssi työssä oli kylmäkuivattu Aliivibrio fischeri (BioTox kit) ja referenssikemikaaleina käytettiin 3,5-dikloorifenolia, sinkkisulfaattia ja kaliumdikromaattia. Työn tarkoituksena oli luoda yksinkertainen testimenetelmä, jolla yhdellä reagenssiannoksella pystytään määrittämään sekä kontrollinäyte että testinäyte ja erottamaan valobakteerille toksiset näytteet puhtaista näytteistä. Työ aloitettiin suorittamalla mittauksia ISO-standardin mukaisesti vesiliuoksissa. Täten saatiin tutkittua myös valmistettujen referenssiliuosten pitoisuudet ja niiden vaikutus käytettävissä olleeseen bakteerireagenssiin. Referenssiliuoksien tarkoituksena oli toimia myrkyllisinä näytteinä tutkimuksessa. Tämän jälkeen siirryttiin testaamaan menetelmää, jossa mittaukset tehtiin toimeksiantajan kehittämällä menetelmällä suurilla referenssikemikaalipitoisuuksilla. Pitoisuuksia pienennettäessä huomattiin alkuperäisen menetelmän antavan vääriä negatiivisia tuloksia referenssikemikaaleista ja siksi testimenetelmään tehtiin muutoksia. Näin saadulla menetelmällä saatiin erotettua myrkylliset näytteet vesinäytteistä kun käytettiin 50 % inhibition aiheuttavia pitoisuuksia. Opinnäytetyössä saatiin kehitettyä menetelmä, joka tietyin rajoituksin toimii luotettavasti vesinäytteiden mittauksissa. Jotta menetelmän toimivuus erilaatuisilla vesillä ja eri käyttäjillä voitaisiin varmistaa, tarvitaan lisää materiaalia eri muuttujien huomioimiseksi.

The objective of this Bachelor´s thesis was to study and develop a rapid and user-friendly test method to determine water purity. The method was to be based on ISO standard 11348-3. The aim was to find a reliable protocol and to use reference substances represented in the ISO standard as a model for different toxic compounds. The thesis was commissioned by a private company focused on developing measurement techniques for environmental monitoring. The method would later be utilized commercially for example in industry. The method was to aid water quality determination when measuring can not be performed in laboratory conditions, and to produce reliable results independent of the user. A bacterial reagent, three different reference chemicals and different water samples were used. The bacterial reagent was freeze dried Aliivibrio fischeri from a BioTox kit and the reference substances were 3,5- dichlorophenol, zink sulfate and potassium dichromate. The objective was to create a simple protocol which would catch all samples toxic for photobacterium by using a single dose of reagent for both the test sample and the control sample. The first measurements were performed by using a method in aqueous solutions in compliance with the ISO standard. The aim was to determine that the reference chemicals gave expected results with the standard protocol. These reference chemicals and their dilutions were used as toxic samples in the study. After that the commissioner´s method was studied by using high concentrations of toxic reference chemicals. When lowering the concentrations it was found that the method produced false negatives for the reference substances and the test protocol was altered. With this altered method toxic samples were found at concentrations inducing 50 % inhibition. As a result of this thesis a new rapid method for water purity determination was developed. This method is reliable within certain limitations when monitoring water quality. Further studies must be performed to ensure that the method is not user dependent.