يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

أخذ العينات، والفرز، وتميز ميكروبلاستيكس في البيئات المائية مع أحمال الرواسب المعلقة عالية وكبيرة من الحطام العائم

16K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/57969

⸱

يوليو 28, 2018

 ,  ,  ,  , 
1Department of Physical and Environmental Sciences, Texas A&M University-Corpus Christi, 2Department of Earth and Atmospheric Sciences, Saint Louis University, 3Department of Oceanography and Coastal Sciences, Louisiana State University, 4Department of Biology, University of Central Florida

في هذه المقالة

ملخص

معظم البحوث ميكروبلاستيك لتاريخ حدث في النظم البحرية حيث علقت الصلبة مستويات منخفضة نسبيا. الآن يتحول التركيز على نظم المياه العذبة، التي قد تتميز الأحمال العالية من الرواسب والحطام العائم. ويعالج هذا البروتوكول جمع وتحليل عينات ميكروبلاستيك من البيئات المائية التي تحتوي على ارتفاع الأحمال الصلبة المعلقة.

الملخص

الوجود في كل مكان من الأنقاض البلاستيكية في المحيط المعروف على نطاق واسع بالمجتمعات عامة، والعلمية، والوكالات الحكومية. ومع ذلك، إلا في الآونة الأخيرة التي ميكروبلاستيكس في نظم المياه العذبة، مثل الأنهار والبحيرات، وقد كمياً. عينات ميكروبلاستيك في السطح وعادة ما تتألف من نشر الشباك خلف أما قارب ثابتة أو متحركة، مما يحد من أخذ العينات للبيئات ذات المستويات المنخفضة من الرواسب المعلقة والأنقاض الطافية أو المغمورة. الدراسات السابقة التي تستخدم الشباك العائمة لجمع الحطام ميكروبلاستيك عادة ما تستخدم شبكات مع حجم فتحات ميكرون إيه ثري زيرو زيرو، تسمح الأنقاض البلاستيكية (الجسيمات والألياف) أدناه هذا الحجم بالمرور عبر الشبكة وتستعصي على القياس الكمي. البروتوكول بالتفصيل هنا تمكن: المجموعة 1) عينة في بيئات مع ارتفاع علقت الأحمال والطافية أو المغمورة الحطام و 2) الالتقاط والتحديد الكمي للجسيمات ميكروبلاستيك وألياف < جمعت عينات المياه 300 ميكرون. استخدام مضخة تمعجية في حاويات البولي إثيلين منخفض الكثافة (PE) ليتم تخزينها قبل التصفية وتحليلها في المعمل. كان يتم الترشيح مع جهاز ترشيح مصنوعة خصيصا ميكروبلاستيك التي تحتوي على انفصال المفاصل الاتحاد الذي يؤوي ثقب سيتا مش النايلون ومختلطة السليلوز إستر غشاء فلاتر. وبحثت مش ثقب سيتا ومرشحات الغشاء مع ستيريوميكروسكوبي للتحديد الكمي وفصل الجسيمات ميكروبلاستيك والألياف. ثم درست هذه المواد باستخدام انعكاس الكلي الجزئي يخفف فورييه تحويل مطياف الأشعة تحت الحمراء (مايكرو ATR-فتير) لتحديد نوع البوليمر ميكروبلاستيك. استرداد تم قياسه بواسطة النتوءات العينات باستخدام الأزرق PE الجسيمات وألياف النايلون الخضراء؛ نسبة الاسترداد عازمة على أن تكون 100% للجسيمات و 92% للألياف. هذا البروتوكول سوف دليل دراسات مماثلة في ميكروبلاستيكس في الأنهار عالية السرعة مع تركيزات عالية من الرواسب. مع تعديلات بسيطة لمضخة تمعجية وجهاز الترشيح، يمكن للمستخدمين جمع وتحليل مختلف أحجام العينة وأحجام الجسيمات.

المقدمة

البلاستيك لوحظ أولاً في المحيط لها في أقرب وقت الثلاثينات من القرن الماضي1. مصادر التقديرات الأخيرة من النفايات البلاستيكية البحرية مجموعة من أكثر من 243,000 طن متري (طن متري) من البلاستيك على سطح المحيطات إلى 4.8-12.7 مليون طن متري من البلاستيك تدخل في المحيط من الأرضية سنوياً2،3. ركزت الدراسات المبكرة على الحطام البحري البلاستيك على ماكروبلاستيكس (> 5 مم) كما واضحة وقابلة للقياس بسهولة. ومع ذلك، فإنه اكتشف مؤخرا أن تمثل ماكروبلاستيكس < 10% الأنقاض البلاستيكية، بالعد، في المحيط، مما يشير إلى أن الغالبية العظمى من الأنقاض البلاستيكية ميكروبلاستيك (< قطرها 5 مم)2.

وتصنف ميكروبلاستيكس إلى مجموعتين: ميكروبلاستيكس الابتدائي والثانوي. ميكروبلاستيكس الأولية تتكون من المواد البلاستيكية التي يتم تصنيعها في قطر < 5 مم وتشمل نوردليس، ميكروبيدس اكسفوليانتس في منتجات العناية الشخصية (مثلاً، غسل الوجه، فرك الجسم، والكريات الخام التي تستخدم في تصنيع المنتجات الاستهلاكية معجون الأسنان)، والمواد الكاشطة أو مواد التشحيم في الصناعة. يتم إنشاء ميكروبلاستيكس الثانوي داخل البيئة كما تم تجزئة الحطام البلاستيك أكبر بالتحلل والتآكل والتحلل الميكروبي4،5. الألياف الاصطناعية أيضا ميكروبلاستيكس الثانوية وهي مصدر قلق متزايد. ويمكن الإفراج عن ثوب واحد > ألياف 1,900 الواحدة وتغسل في ماكينة الغسيل المنزلي6. هذه ميكروفيبيرس، فضلا عن ميكروبيدس من منتجات العناية الشخصية، ويتم غسلها أسفل المصارف وفي نظام الصرف الصحي قبل الدخول إلى محطات العلاج. ميرفي (2016) وجدت أن محطة لمعالجة مياه الصرف الصحي تخدم سكان البالغة 000 650 تخفيض تركيز ميكروبلاستيك نسبة 98.4 في المائة من التدفقات إلى النفايات السائلة، حتى الآن 65 مليون ميكروبلاستيكس بقي في النفايات السائلة والرواسب كل يوم7. حتى مع ارتفاع نسب ميكروبلاستيكس يتم إزالتها أثناء عمليات المعالجة، الملايين، وربما البلايين، من ميكروبلاستيكس تمر عبر محطات معالجة المياه المستعملة يوميا وأدخل المياه السطحية في النفايات السائلة6،8 ،9،،من1011.

سبب الإفراج عنهم البيئية، تم العثور على ميكروبلاستيكس في أنسجة الجهاز الهضمي والجهاز التنفسي للكائنات الحية البحرية عبر جميع المستويات التغذوية12،،13،،من1415. الدراسات أثرها بعد الامتصاص متغير، مع بعض الضرر غير المراقبة، بينما آخرون إثبات العديد من الآثار مثل الأنسجة الجسدية والكيميائية الضرر4،6،،من1415. بسبب هذه الاكتشافات، زاد الاهتمام في هذا الميدان على مدى العقود الخمسة الماضية. ومع ذلك، إلا في الآونة الأخيرة بدأت الدراسات لتحديد كمية الأنقاض البلاستيكية، لا سيما ميكروبلاستيكس، في نظم المياه العذبة، مثل الأنهار والبحيرات، أو لتقييم تأثير على الكائنات الحية مسكن في هذه الموائل12،16، 17،18. الأنهار هي مصدر رئيسي للانقاض البلاستيكية الموجودة في المحيطات كما أنها تتلقى مياه الفضلات السائلة وجريان المياه السطحية التي تحتوي على ميكروبلاستيكس وماكروبلاستيكس.

يمكن استخدام البروتوكول بالتفصيل هنا لجمع عينات ميكروبلاستيك فيها الشباك ليست مجدية؛ على وجه التحديد، في البيئات المائية مع تركيزات عالية من الرواسب المعلقة والكبيرة العائمة الحطام مثل نهر المسيسيبي. مستجمعات المياه نهر المسيسيبي هي واحدة من الأكبر في العالم، ويبلغ عدد سكانها > 90 مليون شخص، يرجح أن يجعلها واحدة من أكبر مصادر الأنقاض البلاستيكية إلى19،المحيط20. كل سنة، تصريف نهر المسيسيبي 735 كم3 من المياه العذبة في متوسط إلى خليج المكسيك، جنبا إلى جنب مع تركيزات عالية من الرواسب المعلقة (~ 60 إلى > 800 مغ/لتر) والحطام الكبيرة13،21. وجمعت عينات المياه في أعماق اثنين (أي سطح وعمق 0.6) في مواقع مختلفة على طول نهر المسيسبي وروافده في استخدام مضخة تمعجية شفافة الحاويات منخفض الكثافة البولي إيثيلين (PE) ل 1. تم تصفية عينات في المختبر، واستخدام النايلون مش ثقب سيتا ومرشحات غشاء إستر السيليلوز مختلطة في نفس الوقت مع اسطوانة مصنوعة خصيصا 63.5 مم (2.5) كلوريد البوليفينيل (PVC) مع المفاصل الاتحاد لإدراج ثقب سيتا ومرشحات22. إدراج النقابات بوليفينيل الكلوريد في جهاز الترشيح يسمح للترشيح بعدد أو عدد قليل من فئات حجم الجسيمات كما هو مطلوب. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدامه لالتقاط الحطام ميكروبلاستيك وصولاً إلى أحجام الفرعية ميكرون باستخدام مرشحات الغشاء عند دراسة الألياف الاصطناعية. بعد تصفيتها، كانت تجفف العينات واللدائن المشتبه فيهم تم تحديدها وفرزها من ثقب شبكة سيتا ومرشحات الغشاء تحت ستيريوميكروسكوبي. ثم درست البلاستيك يشتبه باستخدام الانعكاس المجموع الجزئي يخفف فورييه تحويل مطيافية الأشعة تحت الحمراء (مايكرو ATR-فتير) لإزالة المواد غير الاصطناعية أو تحديد نوع البوليمر. ونظرا لحجم الجسيمات ميكروبلاستيك والألياف، التلوث أمرا مألوفاً. وتشمل مصادر التلوث بالترسيب في الغلاف الجوي، والملابس والمعدات الميدانية ومختبر، فضلا عن منزوع (DI) مصادر المياه. خطوات متعددة مدرجة في جميع أنحاء البروتوكول لخفض التلوث من مصادر مختلفة أثناء قيامها بجميع مراحل الدراسة.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

1-المياه جمع العينات

  1. جمع عينات من المياه والمياه جودة البيانات التي تهم بالقارب في النهر فيها جيدا مختلطة، من الناحية المثالية في المواقع حيث يعرف مرحلة نهر أو التفريغ (مثل محطات قياس الولايات المتحدة المسح الجيولوجي (USGS)). 20 أن أؤكد أن المياه المختلطة جيدا، توجيه القارب باستخدام متر يده منغمسين في النهر بحيث يبقى ثابتاً نسبيا الموصلية.
  2. في مواقع أخذ العينات واحداثيات الموقع سجل والعمق. للبحث عن 0.6-العمق، ببساطة ضرب العمق الإجمالي 0.6. قياس معلمات نوعية المياه للفائدة (مثلاً التكدر ودرجة الحرارة والتوصيل، الأس الهيدروجيني والأوكسجين الذائب (DO)) باستخدام متر يده. لقياس البارامترات وضخ المياه عينة من العمق المطلوب في حاوية على مستوى الفم باستخدام مضخة تمعجية وتتخذ على الفور القياسات (الخطوة 1، 5).
  3. استخدام مضخة تمعجية مع الأنابيب للحصول على عينات من المياه السطحية وعمق 0.6. إرفاق طول الأنابيب الصحيح إلى المضخة لعمق معين.
    1. بسبب التيارات القوية في نظم الأنهار، إرفاق سلسلة 6.4 مم ملحومة بأنابيب ضخ استخدام العلاقات الرمز البريدي للمساعدة في وزن الأنبوب. في نهاية السلسلة، ضع كتلة الوزن أو الأسمنت لزيادة الوزن السلسلة وأنابيب الجمعية.
      تنبيه: لا تقم بإرفاق كتلة الوزن أو الأسمنت مباشرة إلى أنابيب الضخ.
  4. ضع نهاية الأنبوب النفايات السائلة على حافة القارب، بعيداً عن الملابس التي يمكن أن تسلط ألياف. انخفاض ببطء مؤثر نهاية الأنبوب إلى العمق المطلوب (أي سطح أو عمق 0.6). ثم قم بتشغيل المضخة في الاتجاه المعاكس لتطهير الأنابيب مع الهواء لمالا يقل عن 30 ثانية. بعد تطهير الهواء، عكس اتجاه المضخة وشطف الأنبوب بالماء عينة من العمق المطلوب مع السماح لاستنزاف من القارب أو في حاوية نفايات في المياه. إيقاف المضخة بعد قد تم تشطف الأنابيب لمالا يقل عن 30 ثانية.
  5. شطف الحاوية المستخدمة لقياس نوعية المياه ثلاث مرات بالماء عينة، وإلقاء مياه الشطف في كل مرة. وبمجرد شطفها، تملأ الحاوية بالماء عينة وقياس بارامترات نوعية المياه من الفائدة باستخدام مقياس يده (الخطوة 1، 2).
  6. جمع عينة فرعية ميكروبلاستيك بوضع النفايات السائلة في أنابيب إلى حاوية ل 1 مسمى، الذي تم مسبقاً مشطوف مع مالا يقل عن 250 مل مياه دي ثلاث مرات. ثم شطف الحاوية ثلاث مرات إضافية مع الماء عينة، مع تجاهل ماء الشطف في كل مرة. حالما يتم شطفها الحاوية ميكروبلاستيك، ملئه بالعينة.
  7. باستخدام نفس الأسلوب مضخة تمعجية المذكورة في الخطوة 1، 6، جمع عينة فرعية للمواد الصلبة العالقة الكلية (TSS) في زجاجة 250 مل مسمى، الذي تم مسبقاً مشطوف مع 100 مل على الأقل من المياه دي ثلاث مرات. شطف الزجاجة ثلاث مرات أكثر مع الماء عينة، مع تجاهل ماء الشطف في كل مرة. حالما يتم شطفها الحاوية خدمات الدعم التقني، ملئه بالعينة.
  8. جمع تريبليكاتيس الميدانية والفراغات مرة واحدة على الأقل يوميا في الميدان، بنفس الطريقة المبينة في الخطوات 1.6-1.7، لأغراض المراقبة (QA/QC) ضمان الجودة. جمع فارغ وجلب حاويتين 1 ل دي المياه إلى الحقل. بعد تطهير أنابيب ضخ الهواء، فتح الحاوية الأولى من المياه دي وشطف أنابيب الضخ باستخدام الطريقة الموضحة في الخطوة 1، 4. حالما يتم شطفها الأنابيب، فتح الحاوية الثانية من المياه دي وضخه في حاوية 1 لتر فارغة وزجاجة 250 مل ميكروبلاستيك والفراغات خدمات الدعم التقني، على التوالي.
  9. تخزين ميكروبلاستيك وخدمات الدعم التقني عنها على الجليد حتى العودة إلى المختبر، حيث سيتم تخزينها في-20 درجة مئوية حتى يتم معالجتها.
    تنبيه: تأكد من ترك بعض مساحة الرأس في حاويات العينات بحيث أنهم لا تلف بسبب التوسع في الجليد عند تجميد.
    ملاحظة: يمكن أن يكون مؤقتاً البروتوكول هنا.

2. تصميم خدمات الدعم التقني

  1. أسلوب استخدام الولايات المتحدة وكالة حماية البيئة (USEPA) 160.2 لتحديد خدمات الدعم التقني مع عنها 250 مل جمعها في الميدان23. مقارنة القيم المحسوبة في خدمات الدعم التقني مع بلاستيك إجمالي العثور على.

3-الجمعية جهاز الترشيح ميكروبلاستيك

  1. دقة شطف الترشيح الجهاز والنايلون مش ثقب سيتا (الشكل 1) ثلاث مرات مع مالا يقل عن 250 مل مياه دي. وضع ثقب سيتا مش من أحجام المسام المطلوب (مثلاً 50 ميكرومتر، 100 ميكرومتر، 300 ميكرومتر، 500 ميكرومتر) في كل اتحاد مشترك مع تناقص حجم المسام من الأعلى إلى الجزء السفلي من جهاز الترشيح (الشكل 1A). ختم كل اتحاد مشترك محكم لمنع تسرب.
  2. أمثال إستر السيليلوز مختلطة تريد غشاء (142 مم) من size(s) المسام المطلوبة (مثلاً، 0.45 ميكرومتر) في شكل مخروط ووضعه في جهاز الترشيح:
    ملاحظة: طي تصفية غشاء سيوفر مساحة أكثر لمنع انسداد لعامل التصفية.
    1. ويت تصفية الغشاء مع المياه دي. بينما الرطوبة، إضعاف تصفية الأغشية في شكل مخروط مع قطر التي تناسبها في جهاز الترشيح. أيضا، أمثال شفة صغيرة على طول حافة المخروط حيث يناسب عبر الجزء العلوي من الاتحاد المشتركة (الشكل 1B).
      تنبيه: يجب أن الرطب تصفية الأغشية قبل قابلة للطي لمنع تمزق.
    2. مكان سلة مش الفولاذ المقاوم للصدأ في الماضي الاتحاد المشتركة (الشكل 1). بعناية وضع التصفية الغشاء على شكل مخروط في السلة (الشكل 1). أمثال الشفة غشاء التصفية على حافة الاتحاد المشتركة.
      ملاحظة: وستدعم سلة مش عامل التصفية وتقليل الكسر بمجرد طبق من فراغ.
  3. مكان شبكة منخل مع أصغر حجم المسام المطلوب (مثلاً 50 ميكرومتر) على رأس عامل التصفية الغشاء في الماضي الاتحاد المشتركة ينظر في الشكل 1.
    ملاحظة: وهذا سيوفر دعما إضافيا لإجراء تصفية الأغشية في المكان أثناء الترشيح.
  4. مرة واحدة كل المفاصل الاتحاد مختومة محكم، إرفاق الخرطوم من أعلى قارورة التصفية لقاعدة لجهاز الترشيح. قم بإرفاق الخرطوم من الجانب من قارورة التصفية إلى مضخة فراغ كما هو مبين في الشكل 2.

figure-protocol-1
الشكل 1 : الجمعية جهاز الترشيح. (أ) جهاز الترشيح يتم تجميعها عن طريق وضع ثقب سيتا مش من حجم المسام المرجوة في المفاصل الاتحاد العلوي. يجب مطوية (ب) السليولوز المختلطة إستر غشاء تريد في مخروط تتشكل لتناسب قطر جهاز الترشيح؛ ينبغي أن تشمل المخروط شفة صغيرة لتناسب على حافة الاتحاد المشترك لتأمين عامل التصفية في المكان. (ج) مش سلة يوضع داخل الاتحاد لإضافة الاستقرار إلى تصفية الأغشية. (د) تصفية غشاء مطوية يتم إضافتها إلى سلة مش ويوضع غربال مش أصغر حجم عبر الجزء العلوي من الغشاء عامل التصفية. (ﻫ) مجمع بشكل كامل جهاز الترشيح. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

figure-protocol-2
الشكل 2 : الجمعية دورق الترشيح والمضخة. مرفق قارورة تصفية الترشيح الجهاز فراغ المحول باستخدام أنابيب الفينيل واضح. قارورة التصفية ثم إرفاقه مضخة فراغ. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

4-نموذج الترشيح

  1. جمع المعدات الفراغات قبل الترشيح في كل مرة يتم تجميعها في الجهاز. دقة شطف الجهاز ثلاث مرات مع مالا يقل عن 250 مل مياه دي قبل أن يتم جمعها الفارغة. وتجمع هذه الفراغات باستخدام الخطوات الموضحة في الخطوات 4، 4، 2-4.
  2. قم بتشغيل مضخة فراغ. التأكد من أن الضغط مضخة فراغ لا يتجاوز 127 ملم زئبق، أو تصفية غشاء يمكن المسيل للدموع.
    تنبيه: تبعاً لمعدل تدفق نموذج الترشيح، يمكن زيادة الضغط داخل الجهاز الترشيح إذا الرواسب يسد ثقب سيتا مش أو مرشحات الغشاء. وهذا يمكن أن يؤدي إلى تمزق في غشاء التصفية قبل الوصول إلى قراءة من 127 ملم زئبق. ولهذا السبب، يشاهد الضغط عن كثب كما أنها قد تحتاج إلى تعديل أدناه 127 ملم زئبق على أساس نموذج بعينه.
  3. استخدم اسطوانة 500 مل تخرج، ثلاثية تشطف مع مالا يقل عن 250 مل مياه دي، لقياس الحجم الإجمالي للعينة. سجل الحجم ونقل العينة من الاسطوانة إلى جهاز الترشيح.
    تنبيه: تبعاً لحجم العينة الماء وقارورة التصفية، قد تحتاج قارورة التصفية إلى إفراغ عدة مرات خلال نموذج الترشيح.
    1. لإفراغ قارورة التصفية وإيقاف المضخة وفصل خراطيم اثنين من قارورة. الفارغة قارورة في حاوية نفايات منفصلة.
      تنبيه: الحفاظ على المياه العينة التي تم تصفيتها حتى تم تصفيتها عينة كاملة ومن المؤكد أن تصفية الأغشية غير سليمة.
    2. مواصلة دورة الترشيح، أعد خراطيم المياه إلى قارورة التصفية، كما هو موضح في الخطوة 3، 4، وقم بتشغيل المضخة.
  4. مرة واحدة تم تصفيتها نموذج كامل، شطف حاوية العينة واسطوانة ثلاث مرات مع مالا يقل عن 250 مل مياه دي. وبعد كل شطف، تصفية المياه المستعملة شطف الحاوية واسطوانة لضمان جميع الجسيمات قد تم تصفيتها.

5-تفكيك جهاز الترشيح ميكروبلاستيك

  1. شطف جدران الجهاز الترشيح ثلاث مرات مع مالا يقل عن 250 مل مياه دي التأكد من أنه قد تم تصفية جميع الجسيمات وبلا لا تزال على جهاز الترشيح.
  2. إيقاف مضخة فراغ، ثم بعناية فك وفصل الاتحاد الأولى. إعادة تشغيل المضخة واستخدام زجاجة غسيل مياه دي شطف الحواف المشتركة للاتحاد. أغسل الجسيمات في حواف غربال مش داخل المركز التأكد من أن أنها هي كل تجمع.
  3. قم بإيقاف تشغيل المضخة وإزالة غربال مش بعناية مع الملقط نظيفة، مع التأكد من عدم لمس الجسيمات على سطح غربال مش. ضع غربال مش في طبق بتري مغطاة والجافة في ᵒC 60 عن 24 ساعة. وبمجرد جفاف، يمكن تخزين عينات حتى يمكن البدء في التحليل.
  4. كرر الخطوات من 5، 1-5، 3 لكل مشترك الاتحاد السكن غربال مش.
  5. الماضي الاتحاد المشترك الذي يضم عامل تصفية شبكة غربال والغشاء، كرر الخطوات من 5، 1-5، 3 في غربال مش.
    تنبيه: كن حذراً عند الشطف غربال الشبكة، كنموذج يمكن أن تضيع إذا تشطف تحت التصفية الغشاء.
  6. تشغيل مضخة فراغ وشطف حواف غشاء عامل التصفية باستخدام زجاجة غسيل مياه دي. يتم تصفية الجسيمات المياه والصرف الصحي في حواف غشاء التصفية إلى المركز للتأكد من العينة الكاملة. قبل إزالة عامل التصفية غشاء، ضمان أن جميع المياه قد مرت عليه وأن يتم تجميع لا المياه على سطحه.
    تنبيه: ومرة أخرى، كن حذراً عند الشطف تصفية غشاء كنموذج يمكن أن تضيع إذا تشطف تحته.
  7. بعناية إزالة وتتكشف تصفية الغشاء مع الملقط. وضع تصفية الأغشية إلى طبق بتري أو إحباط المغلف المناسبة للقطر.
    ملاحظة: يجب أن تكون تصفية غشاء رطبة في حين يجري التعامل معها لمنع تمزق.
  8. الجاف لعامل تصفية الغشاء مغطى في الفرن في 60 ᵒC ح 24. وبمجرد جفاف، تخزين عينات حتى يمكن البدء في التحليل.
    ملاحظة: يمكن أن يكون مؤقتاً البروتوكول هنا.

6-جسيمات التحليل

  1. ترك عامل التصفية غربال أو الغشاء مش في طبق بتري وإزالة غطاء فقط البدء في دراسة العينة ميكروبلاستيكس. وهذا سوف ضمان إزالة جميع الجسيمات من عامل تصفية غربال أو الغشاء مش إذا أي الجسيمات التي تسقط مش غربال أو غشاء التصفية أنهم سيبقون في طبق بتري، التي يمكن تحليلها بعد.
  2. بحث تصفية غربال أو الغشاء مش تحت ستيريوميكروسكوبي (14-90 X التكبير) لتحديد المشتبه فيهم الجسيمات البلاستيكية والألياف. استخدام المعايير التالية عند تحديد البلاستيك المشتبه فيهم: لا البنية الخلوية، الألياف سمك متساوية في جميع أنحاء، والجسيمات غير لامعة24.
  3. إزالة البلاستيك جميع المشتبه فيهم من غربال أو الغشاء مش عامل التصفية ووضعها في قنينة تجميع يحتوي على الإيثانول 70%. تسجيل اللون والشكل (مثل الجسيمات، والألياف، والأفلام، إلخ) لكل المشتبه فيهم من البلاستيك.
  4. حالما يتم إزالتها من تصفية غربال أو الغشاء مش البلاستيك جميع المشتبه فيهم وكمياً، فحص كل من الغطاء والقاع طبق بيتري بعد الخطوات 6.2-6.3.
  5. ودرست بعد الشبكة غربال أو تصفية الأغشية وطبق بيتري وجميع اللدائن يشتبه في إزالة وتقديرها كمياً، مكان الجسيمات أو ألياف من القنينة جمع إلى شريحة المغلفة ألومنيوم 12-فتحه للتحليل باستخدام الصغرى ATR-فتير.
    ملاحظة: أنها ليست دائماً مجدية لاختبار كل البلاستيك المشتبه فيهم على الصغير فتير ATR. ولذلك، استراتيجيا اختر "المبلغ الذي سيتم تناول أهداف الدراسة والشذوذ في البلاستيك المشتبه فيها (مثلاً، عدد كبير من ألياف مماثلة أو جزيئات)25. بالمعنى عام، اختبار العديد من المشتبه بالبلاستيك ممكن، ولكن لا تقل عن 20%.
    1. حالما يتم تحليل البلاستيك يشتبه في استخدام فتير ATR الصغرى، استخدام قواعد البيانات الطيفية تحديد ما إذا كان نموذج معين من البلاستيك، وإذا كان الأمر كذلك، تحديد نوع البوليمر للبلاستيك.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

للتحقق من معدلات الاسترداد من هذا البروتوكول، ثلاث عينات (V-V13) من خليج أوسو، وقد ارتفعت كوربوس كريستي، تكساس (المجاورة لتكساس A & M جامعة كوربوس كريستي الحرم الجامعي)، مع 10 من الجسيمات PE الأزرق (تتراوح ما بين 50-100 ميكرومتر في قطر) و 50 من ألياف النايلون الخضراء ذات أطوال مختلفة (الشكل 3). نموذج خدمات الدعم التقني كان محسوب (القسم 2) ومن ثم العينات تم تصفية باستخدام الأساليب المذكورة في الأقسام 3-5. الأزرق PE الجسيمات وألياف الن...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

مجموعة ميكروبلاستيك باستخدام الشباك العائمة هو الأسلوب التقليدي في بيئات مثل المحيطات الرواسب وتركيزات البلاستيك فيها كميات منخفضة، وبالتالي تتطلب عينة كبيرة. ومع ذلك، الشباك ليست دائماً العملية أو آمنة في الأنهار مع أحمال الرواسب عالية والعائمة الكبيرة أو الحطام المغمورة. بالإضافة إلى ذلك، ليس ممكناً استخدام الشباك العائمة عند محاولة التقاط دقة وتحديد كمية المواد ميكروبلاستيك، ولا سيما من الألياف، كمعظم شبكات تستخدم للدراسات الاستقصائية للبلاستيك مش أحجام ميكرومتر إيه ثري زيرو زيرو. يسمح البروتوكول، المذكورة في هذه الور...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

شكر وتقدير

وكان تمويل المشروع الذي أنشئ هذا البروتوكول الوطنية لدراسة المحيطات و "الغلاف الجوي" (NOAA) برنامج الحطام البحري (# NA16NO29990029). ونشكر كم كوركوران في "البحوث الوطنية بانهار كبيرة" ومركز التعليم (نجريك) في التون، إلينوي، للمساعدة في عملية التحديد وقارب الموقع. اكتمل العمل الميداني ومختبر مع المساعدة من أكلي كاميل ومايكل أبيج، ورأى يوشيا وفاغنر ريبيكا.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
حاويات Cubitainer سعة 1 لتر ، حاويات بولي إيثيلين منخفضة الكثافةVWR89094-140تستخدم لجمع وتخزين العينات.
2-1 / 2 "واضح الجدول الزمني 40 الأنابيب البلاستيكية الصلبة شركةالبلاستيك الأمريكية34138يأتي الأنبوب PVC المستخدم في صنع الجهاز كأنبوب 2.43 متر. ثم تم قطع الأنبوب إلى الأطوال المرغوبة لكل قسم مفصول بوصلات اتحادية. تم تحديد أطوال الأقسام من خلال التنبؤ بأحجام المسام الأصغر التي ستسد الجهاز بشكل أسرع. تم وضع أقسام أطول فوق أحجام المسام الأصغر لجمع المياه والاحتفاظ بها لمنع الحاجة إلى تفكيك الجهاز لتغيير الفلتر أثناء بقاء العينة في الجهاز. بالنسبة لجهاز ترشيح واحد ، هناك حاجة إلى جهاز 18 بوصة ، وواحد 12 بوصة ، واثنان 6 قطعات.
2-1 / 2 "PVC SCH 40 مقبس الاتحاد  وصلات Supply House457-025Union على الأنابيب البلاستيكية لإيواء مناخل النايلون وأغشية السليلوز المختلطة.
لوح شبكي منسوج من النايلون 6 ، أبيض فاتح غير شفاف ، عرض 12 بوصة ، طول 12 بوصة ، حجم شبكة 500 ميكرون ، مساحة مفتوحة 38٪ (عبوة من 5)أجزاء صغيرة عبر AmazonCMN-0500-C / 5PK-05تم تقطيع صفائح شبكية إلى دوائر لتتناسب مع قطر القطر الخارجي للأنبوب PVC. تم لصق الحواف للتأكد من عدم حدوث أي اهتراء. يجب ألا يمتد قطر الغراء إلى القطر الداخلي للبولي كلوريد الفينيل حتى لا يتأثر أثناء الترشيح.
ورقة شبكية منسوجة من النايلون 6 ، أبيض غير شفاف ، عرض 12 بوصة ، طول 12 بوصة ، حجم شبكة 100 ميكرون ، مساحة مفتوحة 44٪ (عبوة من 5)أجزاء صغيرة عبر أمازونB0043D1TB4تم تقطيع صفائح شبكية إلى دوائر لتتناسب مع قطر القطر الخارجي للأنبوب PVC. تم لصق الحواف للتأكد من عدم حدوث أي اهتراء. يجب ألا يمتد قطر الغراء إلى القطر الداخلي للبولي كلوريد الفينيل حتى لا يتأثر أثناء الترشيح.
لوح شبكي منسوج من النايلون 6 ، أبيض غير شفاف ، عرض 12 بوصة ، طول 12 بوصة ، حجم شبكة 50 ميكرون ، مساحة مفتوحة 37٪ (عبوة من 5)أجزاء صغيرة عبر أمازونB0043D1SGAتم تقطيع صفائح شبكية إلى دوائر لتتناسب مع قطر القطر الخارجي للأنبوب PVC. تم لصق الحواف للتأكد من عدم حدوث أي اهتراء. يجب ألا يمتد قطر الغراء إلى القطر الداخلي للبولي كلوريد الفينيل حتى لا يتأثر أثناء الترشيح.
غشاء إستر السليلوز المختلط ، 0.45um ، 142mm ، 25 / pkVWR10034-914تم استخدام مرشح غشاء السليلوز المختلط مع 0.45 ميكرومتر كمرشح أخير. تم استخدام قطر كبير للسماح بطي المرشح في مخروط لزيادة مساحة سطح المرشح لمنع الانسداد.
سلة شبكية معدنية أوراق الشاي مصفاة إبريق الشاي مرشح 76 مم ضياء 3 قطعUxcell عبر Amazona15071600ux0260السلة الشبكية المستخدمة لتوفير دعم إضافي لمرشح الغشاء لمنع التمزق عند الضغط بواسطة مضخة تفريغ.
1/2 "PVC الشائكة إدراج ذكر محولبيتالإمداد 1436-005إضافة محول فراغ للسماح بالترشيح الفراغي في حالة الترشيح البطيء بسبب تركيز الرواسب العالي.
1/2 بوصة OD × 3/8 بوصة معرف × 10 أقدام PVC شفاف أنبوب الفينيلهوم ديبوت702229الأنابيب المستخدمة لتوصيل مضخة التفريغ بجهاز الترشيح.
أداة YSI Professional Plus متعددة المعلمات مع كابل QuatroYSI6050000مقياس محمول يستخدم لقياس معلمات جودة المياه الإضافية (على سبيل المثال ، التعكر ، ودرجة الحرارة ، والتوصيلية ، ودرجة الحموضة ، والأكسجين المذاب (DO)).
2100P مقياس التعكر المحمولHach4650000مقياس محمول يستخدم لقياس التعكر.
أنابيب PE مبطنة ب FEPأنابيب Geotech87050529تستخدم مع مضخة perestaltic لجمع عينات المياه من الأعماق المرغوبة.
Geopump التمعجية من السلسلة الثانيةمضخة 91350123 جيوتكتستخدم لجمع عينات المياه.
مجهر MeiJi Techno EMZ-8TRMicroscope.comمجهر EMZ8TR-PLS2لتحليل المناخل الشبكية والمرشحات الغشائية لقياس اللدائن الدقيقة المشتبه بها.
نيكوليت iS10 FTIR مطيافحراري إلكترون أمريكا الشمالية912A0607FTIR يستخدم لتحليل اللدائن الدقيقة المشتبه بها.
نيكوليت iN5 FTIR المجهرالحراري إلكترون أمريكا الشمالية912A0895FTIR المجهر يستخدم لتحليل اللدائن الدقيقة المشتبه بها.
جرمانيوم (Ge) ATRThermo Electron أمريكا الشمالية869-174400ملحق إبرة الراعي ATR يستخدم جنبا إلى جنب مع مجهر Nicolet iN5 FTIR لتحليل اللدائن الدقيقة المشتبه بها.
حوامل الألومنيوم EZ-Spot Micro Mounts (Pkg من 5)Thermo Electron أمريكاالشمالية 0042-545شرائح مجهر تستخدم جنبا إلى جنب مع مجهر Nicolet iN5 FTIR لتحليل اللدائن الدقيقة المشتبه بها.
عينة من الزجاج المطلي بالألمنيومThermo Electron أمريكا الشمالية0042-544مجهر تستخدم جنبا إلى جنب مع مجهر Nicolet iN5 FTIR لتحليل اللدائن الدقيقة المشتبه بها.
تم لصق تمت مضخة يستخدم شرائح شرائح

المراجع

  1. Fowler, C. W. Marine debris and northern fur seals: A case study. Marine Pollution Bulletin. 18, 326-335 (2015).
  2. Eriksen, M., et al. Plastic pollution in the world's oceans: More than 5 trillion plastic pieces weighing over 250,000 tons afloat at sea. PLoS One. 9 (12), e111913(2014).
  3. Jambeck, J. R., et al. Marine pollution. Plastic waste inputs from land into the ocean. Science. 347 (6223), 768-771 (2015).
  4. Andrady, A. L. Microplastics in the marine environment. Marine Pollution Bulletin. 62 (8), 1596-1605 (2011).
  5. Cole, M., Lindeque, P., Halsband, C., Galloway, T. S. Microplastics as contaminants in the marine environment: a review. Marine Pollution Bulletin. 62 (12), 2588-2597 (2011).
  6. Browne, M. A., et al. Accumulation of microplastic on shorelines worldwide: Sources and sinks. Environmental Science & Technology. 45 (21), 9175-9179 (2011).
  7. Murphy, F., Ewins, C., Carbonnier, F., Quinn, B. Wastewater treatment works (WwTW) as a source of microplastics in the aquatic environment. Environmental Science & Technology. 50 (11), 5800-5808 (2016).
  8. Zubris, K. A., Richards, B. K. Synthetic fibers as an indicator of land application of sludge. Environmental Pollution. 138 (2), 201-211 (2005).
  9. Fendall, L. S., Sewell, M. A. Contributing to marine pollution by washing your face: Microplastics in facial cleansers. Marine Pollution Bulletin. 58 (8), 1225-1228 (2009).
  10. Gregory, M. R. Plastic 'scrubbers' in hand cleansers: A further (and minor) source for marine pollution identified. Marine Pollution Bulletin. 32 (12), 867-871 (1996).
  11. Bayo, J., Olmos, S., López-Castellanos, J., Alcolea, A. Microplastics and microfibers in the sludge of a municipal wastewater treatment plant. International Journal of Sustainable Development and Planning. 11, 812-821 (2016).
  12. McCormick, A., Hoellein, T. J., Mason, S. A., Schluep, J., Kelly, J. J. Microplastic is an abundant and distinct microbial habitat in an urban river. Environmental Science & Technology. 48 (20), 11863-11871 (2014).
  13. Farrell, P., Nelson, K. Trophic level transfer of microplastic: Mytilus edulis (L.) to Carcinus maenas (L.). Environmental Pollution. 177, 1-3 (2013).
  14. Rochman, C. M., et al. Scientific evidence supports a ban on microbeads. Environmental Science & Technology. 49 (18), 10759-10761 (2015).
  15. Taylor, M. L., Gwinnett, C., Robinson, L. F., Woodall, L. C. Plastic microfibre ingestion by deep-sea organisms. Scientific Reports. 6, 33997(2016).
  16. Mani, T., Hauk, A., Walter, U., Burkhardt-Holm, P. Microplastics profile along the Rhine River. Scientific Reports. 5, 17988(2015).
  17. Morritt, D., Stefanoudis, P. V., Pearce, D., Crimmen, O. A., Clark, P. F. Plastic in the Thames: a river runs through it. Marine Pollution Bulletin. 78 (1-2), 196-200 (2014).
  18. National Park Servies. , https://www.nps.gov/miss/riverfacts.htm (2017).
  19. United States Census Bureau. , https://www.census.gov/geo/maps-data/data/tiger-data.html (2010).
  20. United States Geological Survey (USGS). , https://waterdata.usgs.gov/nwis/rt (2016).
  21. Grimes, C. B. Fishery Production and the Mississippi River. Fisheries. 28 (8), 17-26 (2001).
  22. Talvitie, J., et al. Do wastewater treatment plants act as a potential point source of microplastics? Preliminary study in the coastal Gulf of Finland, Baltic Sea. Water Science and Technology. 72 (9), 1495-1504 (2015).
  23. United States Environmental Protection Agency (USEPA) Method 160.2: Residue, Non-filtereable (Gravimetric, Dried at 103-105C). , (1971).
  24. Nor, N. H., Obbard, J. P. Microplastics in Singapore's coastal mangrove ecosystems. Marine Pollution Bulletin. 79 (1-2), 278-283 (2014).
  25. Woodall, L. C., Gwinnett, C., Packer, M., Thompson, R. C., Robinson, L. F., Paterson, G. L. Using a forensic science approach to minimize environmental contamination and to identify microfibres in marine sediments. Marine Pollution Bulletin. 95 (1), 40-46 (2015).
  26. S. 1424 - 114th Congress: Microbead-Free Waters Act of 2015. , www.congress.gov (2015).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

الوسوم

أخذ عينات اللدائن الدقيقةأحمال الرواسب العاليةالترشيح بمضخة 연动يةمناخل شبكية من النايلونتحليل مرشح الغشاءالفحص بالمجهر الستيريومطيافية الأشعة تحت الحمراء بتحويل فوريه المجهري ذات الانعكاس الكلي الموهنتحديد نوع البوليمرالتحقق من الاستعادةتحليل الملوثات البيئية
أخذ العينات، والفرز، وتميز ميكروبلاستيكس في البيئات المائية مع أحمال الرواسب المعلقة عالية وكبيرة من الحطام العائم
تواصل معنا
أوصِ به للمكتبة

الخصوصية

شروط الاستخدام

السياسات

حقوق الطبع والنشر © 2026 MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.