Messstation an der Elbe


Home

Tests von Messgeräten

Online-Biotests
Fischtests
Daphnientests
Muscheltests
Leuchtbakterientests
Algentests


Kontakt

Daphnientoximeter

Wasserflöhe oder wissenschaftlich auch Daphnien sind relativ kleine Krebschen. Sie leben von aus dem Wasser filtrierten Partikeln, wie z.B. Algen, Bakterien und Schwebstoffen biologischen Ursprungs. Sie sind  klein (meist zwischen 1-3 mm Körperlänge), so dass sie sehr schnell auf Veränderungen der Wasserqualität reagieren können. Sie reagieren empfindlich auf ein weites Spektrum chemischer Stoffe, während sie relativ robust gegenüber geringen Sauerstoffgehalten hohen Schwebstofffrachten sind. Die Zucht ist allgemein recht einfach. Daphnien werden auch in statischen Tests zur Beurteilung der Gewässer-Toxizität von neu in den Verkehr zu bringenden Chemikalien verwendet. Es gibt dazu die international genormten Tests auf akute Toxizität (OECD 202) sowie den Reproduktionstest (OECD 211).

Für die permanente Überwachung der Daphnien haben sich zwei Verfahren etabliert. Das einfachere Verfahren, welches Anfang der 80er Jahre entwickelt wurde, ist die Aktvitätsbestimmung über eine Reihe von Lichtschranken. Dies wurde beim "dynamsichen Daphnientest" realisiert. Das Resultat - Anzahl der Impulse pro Zeiteinheit - hängt auch von der gerade aktuellen Größe der Wasserflöhe ab. Wenn alle Daphnien sterben und keine Impulse mehr gezählt werden ist der Alarmfall einfach zu erkennen. Deutlich schwieriger und unsicherer ist dies wenn die Wasserflöhe ihr Verhalten nur etwas ändern oder nur ein Teil der Daphnien stirbt. Aufgrund der begrenzten Sensorik kann man nur über eine komplexe Auswertung der Daten, die das Wachstum und das normale Rauschverhalten der Signale abschätzt, die Sensitivität des Meßverfahrens steigern. Einen Einblick in die Komplexität der Auswertung mag das "Handbuch für die Vereinheitlichung von kontinuierlichen Biotestverfahren" vom DK-Expertenkreis „Biomonitoring“ geben.

Die detailliertere Überwachung von Daphnien mittels einer Videoanalyse ist schon Mitte der 1980er Jahre begonnen worden. Die Anforderungen an die Hardware waren für damalige Verhältnisse sehr hoch.  Das BehavioQuant®-System war universell für die die Überwachung von Verhaltensweisen von Fischen, Daphnien und anderen motilen Organismen einsetzbar. Das System war in seiner Zeit relativ erfolgreich, jedoch wurde die Entwicklung und Produktion des Systems nicht fortgesetzt nachdem der Konstrukteur verstorben war.
In den 1990er Jahren folgte die Fa. bbe-moldaenke mit ihrem DTOX, welches speziell auf die Überwachung von Daphnien ausgelegt ist. Es werden dabei verschiedene Parameter wie Anzahl, Geschwindigkeit, Schwimmhöhe und Drehbewegungen registriert und nach einem komplexen Algorithmus auf Verhaltensauffälligkeiten bewertet.
Dieser Gerätetyp wird in der ganzen Welt eingesetzt und leistet in vielen Messstationen zur Überwachung von Flüssen oder Wasserreservoirs seinen Dienst. Inzwischen sind Kamerasysteme und Computer extrem viel leistungsfähiger geworden und auch bei der Software gibt es inzwischen unter offener Lizenz stehende Bibliotheken, jedoch haben sich verschiedene Ansätze zum Bau ähnlich messender Instrumente bislang nicht durchgesetzt. Gründe dafür könnten die mangelnde Robustheit der Konstruktionen bzgl. ständig wechselnder Wasser- und Umgebungsbedingungen sein, sowie die einzelnen überwachten Parameter sinnvoll zu bewerten um daraus einen Alarm zu generieren.


Copyright F. Schulz 2011