تم تعديل هذا البروتوكول من الإصدار الأصلي9. البروتوكول هو دليل لتحليل العينات المائية (مياه الشرب أو النهر أو البحيرة أو الساحل أو المحيط المفتوح) لاستخراج واكتشاف وتحديد العينات المائية (<300 ميكرومتر) على المرشحات. الكواشف والمعدات المستخدمة مدرجة في جدول المواد.
1. مراقبة الجودة
- تأكد من تصفية جميع الكواشف من خلال مرشح غشائي 0.22 ميكرومتر قبل الاستخدام.
- تأكد من ارتداء الأفراد لمعاطف المختبر القطنية (بدون مواد اصطناعية) وغسل أيديهم قبل وبين مناولة العينة.
- اشطف معدات الترشيح بالماء المقطر المفلتر 0.22 ميكرومتر قبل الترشيحات وبينها. قم بتغطيتها بورق ألومنيوم نظيف عندما لا تكون قيد الاستخدام.
- الفراغات الميدانية: املأ زجاجات العينات المغسولة بالماء المقطر المفلتر 0.22 ميكرومتر وقم بمعالجتها مثل العينات البيئية.
- الفراغات المختبرية: معالجة 1 لتر من الماء المقطر المفلتر 0.22 ميكرومتر من خلال مرشحات Al2O3 جنبا إلى جنب مع كل دفعة عينة.
2. جمع وإعداد عينات المياه الطبيعية لقياس MP
- اشطف مسبقا جميع زجاجات العينات (بما في ذلك عبوات نيسكين والعبوات الزجاجية) بالماء المقطر المفلتر 0.22 ميكرومتر لتقليل التلوث.
- يمكن جمع عينات أعمدة المياه المنفصلة (>1 لتر) من الأنظمة المائية باستخدام طرق أخذ العينات القياسية ، على سبيل المثال ، الزجاجات (المياه السطحية) أو زجاجات البولي فينيل كلوريد (PVC) المثبتة على وردة (عمود الماء) ونقلها مباشرة إلى زجاجات زجاجية.
- تم تجميع المياه مسبقا باستخدام مناخل معدنية 200 ميكرومتر و 60 ميكرومتر لإزالة الحطام العضوي وفصل MPS إلى كسور الحجم.
ملاحظة: يمكن التعرف على الجسيمات المحتجزة مباشرة تحت المجهر.
- قم بتخزين الماء الذي يمر عبر المنخل المعدني 60 ميكرومتر في عبوات زجاجية. في وقت لاحق ، قم بتصفية هذا الجزء على مرشحات غشاء أكسيد الألومنيوم (Al2O3) (قطر 25 مم ، حجم مسام 0.2 ميكرومتر).
3. الأكسدة الكيميائية لعينات المياه
ملاحظة: لتقليل التداخل التحليلي من الجسيمات الحيوية الوفيرة ، يتم تنظيف العينات عن طريق الأكسدة الكيميائية قبل تحليل رامان الطيفي المجهري.
- امزج 100 مل من بيروكسيد الهيدروجين بنسبة 30٪ (حجم / حجم) مع 1 لتر من العينة في وعاء زجاجي واخلطه جيدا.
تنبيه: تعامل مع H2O2 بعناية - مؤكسد قوي ، قد يسبب تهيج الجلد والعين. ارتد القفازات والنظارات الواقية واتبع إجراءات السلامة في المختبر.
- غطي الوعاء بغطاء أو ورق ألومنيوم وضعيه في فرن على حرارة 60 درجة مئوية لمدة ~ 10 ساعات.
- اترك العينة تبرد لمدة 10 دقائق ، ثم انتقل إلى الترشيح وهي لا تزال دافئة.
4. ترشيح عينات المياه
ملاحظة: نظرا للهشاشة المتأصلة في المرشح ، يجب توخي الحذر حتى لا تثني مرشحات الغشاء Al2O3 أثناء التركيب والإزالة عن طريق التعامل مع المرشح حصريا بواسطة حلقة البولي بروبيلين الحلقية المرتبطة بالغشاء.
- في غطاء التدفق الرقائقي ، قم بتصفية عينات وفراغات سعة 1 لتر باستخدام نظام ترشيح زجاجي بالكامل مع قاعدة زجاجية متكلس ومشبك معدني.
- بعد الترشيح ، اشطف المرشحات بالماء المقطر المفلتر 0.22 ميكرومتر.
- قم بتركيب المرشح على شريحة مجهرية بدون غطاء لتحليل رامان.
5. تحليل رامان الطيفي المجهري لجزيئات MP المفلترة
ملاحظة: يتم استخدام مقياس الطيف الضوئي الدقيق رامان متحد البؤر وبرامجه كطريقة تحليلية لتحديد وتحديد جزيئات MP. تم تكوين الأداة باستخدام مجهر epifluorising عمودي معدل ، ومرحلة xyz آلية يتم التحكم فيها بواسطة الكمبيوتر بحجم خطوة 0.1 ميكرومتر في جميع الأبعاد ، وأربعة خطوط ليزر (457/514 نانومتر ليزر أيون Ar + ، وليزر 633 نانومتر He / Ne ، وليزر 785 نانومتر) ، وكاشف CCD مبرد ببلتيير 1،040 × 256.
- باستخدام ميزة الحصول على الصور في برنامج Raman ، قم بإعداد تكوين الأداة لتحليل MPS للعينات المائية.
- الليزر: 633 نانومتر He / Ne عند ~ 9.3 ميجاوات طاقة ليزر (عبر هدف 50×).
- صريف: 1200 خط / مم.
- النطاق الطيفي: 200-2500 سم -1.
- وقت التعرض: 0.7 ثانية / الطيف.
- قم بإعداد شبكة داخل منطقة الاهتمام (ROI) عن طريق أخذ الأطياف كل 1 ميكرومتر في البعدين x و y.
- حدد كل عائد استثمار على أنه شبكة 100 ميكرومتر × 100 ميكرومتر في صورة الكاميرا (10,000 ميكرومتر2).
ملاحظة: يمكن تعديل منطقة عائد الاستثمار. على سبيل المثال ، ستقلل المساحات الأصغر من الوقت الإجمالي للتحليل.
- قم بتحليل ~ 40 عائد استثمار لكل مرشح ، يتم اختياره عشوائيا باستخدام نموذج نمط متقاطع لتمثيل التوزيع المكاني MP عبر منطقة المرشح المكشوفة بأكملها.
- بعد جمع البيانات الآلي ، استخدم ميزة الحصول على الصور في البرنامج لإنتاج خرائط كيميائية ثنائية الأبعاد مفصلة لكل عائد استثمار.
- من كل خريطة كيميائية ، حدد وحدد جسيمات MP وحددها باستخدام تحليل المكونات (طريقة ارتباط المربعات الصغرى غير السلبية) وفقا لإمكانيات البرنامج.
- قارن الأطياف مع المكتبات المرجعية. قبول المباريات ذات الدرجة >60 (درجة المكتبة الداخلية 0-100) كأعضاء البرلمانالمؤكدين 10.
6. التعداد الكمي القائم على المرشح لجسيمات MP
- بعد إجمالي عدد الجسيمات من ~ 40 عائد استثمار ، احسب عدد جسيمات MP لكل لتر من العينة (N) ، وفقا للمعادلة 111.
(1)
حيث Af هو إجمالي مساحة المرشح المكشوفة (مم2) ، n هو العدد الإجمالي لجسيمات MP المحسوبة مجتمعة عبر جميع عائد الاستثمار الذي تم فحصه ، و b عدد عائد الاستثمار الذي تم فحصه ، و M حجم مساحة عائد الاستثمار الواحد (مم2) ، و V حجم (لتر) من المياه التي تمت تصفيتها من العينة.
- حدد عدم اليقين التحليلي للعدد الإجمالي للجسيمات (N) في كل عينة عن طريق حساب الخطأ المعياري من جميع عائد الاستثمار المحسوب.
- أبلغ عن العدد الإجمالي للجسيمات لكل لتر على أنه N ± 1S.E.
7. حسابات حجم الجسيمات والحجم والكتلة
ملاحظة: حدد الأبعاد والمساحة والقطر الكروي المكافئ (ESD) لكل جسيم بمساعدة برنامج تحليل الصور.
- حدد المساحة عن طريق حساب إجمالي وحدات البكسل الموجبة للبلاستيك المخصصة لكل صورة جسيم.
- استخدم مساحة الجسيمات هذه (Ap) لحساب ESD بتطبيق المعادلة 211:
(2)
- احسب تقديرا مثاليا لحجم الإهليلجي لكل جسيم باستخدام المعادلة 312.
(3)
- احسب الكتل (M) لكل بوليمر بلاستيكي في تجمع MP باستخدام تقديرات الحجم والكثافات المحددة المنشورة (ρ ؛ g cm3) لكل بوليمر بلاستيكي (أي M = ρV). عادة ما يتم الإبلاغ عن الكتلة بالميكروغرام / لتر
ملاحظة: لتقدير عدم اليقين المنتشر في حساب الكتلة (الخطأ النسبي للكتلة ، RE = SD / متوسط) لكل جسيم ، يتم النظر في عدم اليقين التحليلي في كل من خوارزمية الحجم ومتوسط الكثافة من خلال تطبيق المعادلةالتالية 13:
(4)
حيث R.E. vol هو الخطأ النسبي (SE للمنحدر / المنحدر) لمنحدر الانحدار الخطي (3-D و "حجم 2-D")9. R.E. den هي الاختلافات النسبية (SE / المتوسط) في نطاق قيم الكثافة المبلغ عنها لكل بوليمر موجود في جسيم معين.