مقالة منهجية

اختبار التحلل البيولوجي الهوائي للمواد باستخدام لقاح مياه البحر البحرية الطبيعية ومقياس التنفس المغلق

DOI:

10.3791/68950

⸱

أكتوبر 24, 2025

 ,  ,  , 
1School for Marine Science and Technology, University of Massachusetts, 2Francis College of Engineering, University of Massachusetts

في هذه المقالة

ملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يصف البروتوكول إجراءات التشغيل القياسية لاختبار المواد الاصطناعية والطبيعية القابلة للتحلل البيولوجي في ظل الظروف الهوائية باستخدام لقاح مياه البحر الطبيعي ونظام قياس التنفس الآلي مغلق الحلقة.

الملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يعتمد التقييم الصحيح للمواد القابلة للتحلل الحيوي على الاعتماد الواسع لطرق الاختبار القياسية. على الرغم من وجود مثل هذه الأساليب ، لا تزال قدرة الاختبار محدودة ، مقيدة بالتكلفة ووقت بدء إنشاء مختبرات جديدة. يعتمد بروتوكول الفحص المعدل هذا على ASTM International D6691-24a ، طريقة الاختبار القياسية لتحديد التحلل البيولوجي الهوائي للمواد البلاستيكية في البيئة البحرية بواسطة اتحاد ميكروبي محدد أو لقاح مياه البحر الطبيعي. يقيم التحلل البيولوجي للمواد في بيئة بحرية ، ويقارن النتائج بالضوابط الإيجابية والسلبية ، ويستخدم لقاح مياه البحر الطبيعي المكمل بالأمونيوم والفوسفات لمنع الحد من المغذيات. تتعرض المواد لمياه البحر الغنية بالمغذيات وتحضنها عند 30 درجة مئوية. يقيس مقياس التنفس Micro-Oxymax إنتاج الغاز الحيوي (ثاني أكسيد الكربون ، ثاني أكسيد الكربون2) بمرور الوقت. يتم تحديد درجة التمعدن (التحلل البيولوجي) عن طريق حساب نسبة الكربون المشتق من المواد المحول إلى الغاز الحيوي والكربون. يتم الإبلاغ عن النسبة المئويةلإنتاج ثاني أكسيد الكربون 2 ، معبرا عنها كجزء من محتوى الكربون المقاس أو النظري ، كدالة للوقت. يستوعب نظام قياس التنفس ذو الحلقة المغلقة مجموعة من أوعية المفاعلات ، المعدة في ثلاث نسخ لكل مادة ، وتحكم سلبي (لقاح مياه البحر فقط) ، وتحكم إيجابي (سليلوز كروماتوغرافيا رقيقة الطبقة). هذه الطريقة مهمة لتقييم المواد في البيئة البحرية وتعالج منع التلوث العالمي.

المقدمة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تشكل النفايات البلاستيكية تهديدا للنظم البيئية البحرية وصحة الإنسان1. ويؤكد القلق المتزايد بشأن التلوث البلاستيكي، إلى جانب الحطام البحري من أي مواد في المحيطات، الحاجة إلى حلول مستدامة، مثل تحسين إدارة النفايات المنتهية الصلاحية والمواد القابلة للتحلل البيولوجي التي تتحلل بيولوجيا بسهولة في البيئة البحرية. على عكس البلاستيك الاصطناعي التقليدي ، الذي يستمر لعقود إلى قرون ويولد اللدائن الدقيقة التي تتراكم في شبكات الغذاء2،3،4 ، يمكن استقلاب المواد القابلة للتحلل الحيوي ، والمكونات العضوية للكربون ، إلى ثاني أكسيد الكربون2 والميثان (CH4) ، أو استيعابها في الكتلة الحيوية الميكروبية5. ولذلك فإن فهم التحلل الأحيائي للمواد في مياه البحر أمر أساسي لقياس الآثار البيئية للحطام البحري والتخفيف من حدتها.

يتم التحكم في التحلل البيولوجي في البيئة البحرية من خلال تفاعل المتغيرات الزمانية المكانية ، بما في ذلك توافر الضوء والمغذيات ، والضغط ، ودرجة الحرارة ، وتكوين الأنواع الميكروبية ، والطبيعة الفيزيائية والكيميائية وهيكل البوليمر ، والتي تحدد جميعها معدل ودرجة وآلية التحلل6. تمثل هذه المتغيرات تحديا كبيرا لدراسات التحلل البيولوجي القائمة على المختبر التي تحاكي البيئات البحرية. يستخدم إجراء التشغيل القياسي هذا مياه البحر الطبيعية كلقاح ، ويلتقط المجتمع الميكروبي الموجود في الموقع ، ويسجل المتغيرات ذات الصلة بما في ذلك المغذيات الذائبة في مياه البحر ، والكربون والنيتروجين الجسيمات ، والكلوروفيل ، والملوحة ، ودرجة الحموضة ، ودرجة الحرارة. يعمل هذا النهج القائم على المختبر الخاضع للرقابة على تحسين الظروف لتعزيز التمعدن ويسمح بقياسات التحلل البيولوجي المباشرة غير المجدية في الموقع. تم تطوير طريقة الاختبار القياسية ASTM International D6691-24a لتحديد التحلل البيولوجي الهوائي للمواد البلاستيكية في البيئة البحرية بواسطة اتحاد ميكروبي محدد أو لقاح مياه البحر الطبيعي (يشار إليه فيما يلي ASTM D6691) ، وهذا الإجراء التشغيلي الموحد كأداة فحص سريعة وموثوقة لتقييم قابلية التحلل البيولوجي للمواد7،8،9،10.

يتماشى هذا البروتوكول مع ASTM D6691 ، وهو اختبار فحص للتحلل البيولوجي المتأصل في البوليمر ، ويقيم التحلل البيولوجي للمواد في ظل الظروف المثلى ، 30 درجة مئوية ، ومساحة السطح القصوى من العينة المطحونة ، والمغذيات غير العضوية الزائدة (النيتروجين ، 130 مجم / لتر ؛ الفوسفور ، 23 مجم / لتر) 9 ، لتعزيز التمعدن ومنع قيود المغذيات. في حين أن اختبارات الفحص تقدم رؤى أولية قيمة ، فقد يكون من الضروري إجراء مزيد من الاختبارات ، مثل المراسي الساحلية وأعماق البحار ، التي تقيس فقدان الوزن كدالة للوقت ، لإجراء تقييم شامل في ظل الظروف البحرية الطبيعية. نظرا لأن اختبارات الإرساء الساحلية وأعماق البحار تقدر التحلل البيولوجي بناء على فقدان الوزن كدالة للوقت10،11 ، يجب على الباحثين أولا إجراء اختبار الفحص هذا ، الذي يقيس التمثيل الغذائي الميكروبي مباشرة ، قبل الذهاب إلى تجربة الإرساء الساحلية وأعماق البحار في الموقع ، وهي أيضا أكثر تكلفة.

تحدد طريقة الاختبار القياسية ASTM D6691 إجراءات تقييم التحلل البيولوجي الهوائي للمواد البلاستيكية غير العائمة في البيئات البحرية. توفر هذه المواصفة القياسية ، جنبا إلى جنب مع معايير المواصفات ، مثل ASTM D7081 (المواصفات القياسية للبلاستيك غير العائم القابل للتحلل الحيوي في البيئة البحرية ؛ مع التركيز على التحلل البيولوجي في وسط مائي ، يتم سحبه حاليا من ASTM وإعادة الاقتراع) ، إطارا للتصديق على البوليمرات التجريبية على أنها قابلة للتحلل الحيويالبحرية 9،12. بشكل عام ، المواصفات هي معيار إجماع من ASTM International يحدد المتطلبات التي يجب أن تفي بها المادة أو المنتج أو النظام. يضمن أن المواد المصممة للتحلل البيولوجي في البيئات البحرية تفعل ذلك ضمن أطر زمنية مقبولة ولا تطلق إضافات يحتمل أن تكون سامة ، مثل الأصباغ أو الملدنات.

بناء على ASTM D6691 ، يحدد هذا البروتوكول معدل ودرجة التحلل البيولوجي الهوائي للمواد (الركيزة التجريبية) في مياه البحر الطبيعية ويتوسع في ضوابط المواد الإيجابية (مثل السليلوز وورق الكرافت والكيتين / الكيتوزان) ، والتي ثبت تاريخيا أنها قابلة للتحلل البيولوجي في البيئة البحرية7،9،10. الهدف من هذه الطريقة هو فحص المواد في ظل ظروف محسنة لمعرفة ما إذا كانت المواد تتحلل بيولوجيا في البيئة البحرية. يستفيد اللقاح من المجتمع الميكروبي الطبيعي الموجود في مياه البحر ، والذي تم جمعه وفقا لإرشادات محددة موضحة في ASTM. تؤكد هذه الإرشادات على استخدام مياه البحر ذات الملوحة حوالي 32 ، والتي يتم جمعها من موقع خال من الملوثات مثل مياه الصرف الصحي أو الإغراق الكيميائي أو الانسكابات النفطية. يستخدم الاختبار مقياس تنفس آلي مغلق الحلقة مع أوعية مفاعل 250 مل يتم الحفاظ عليها عند 30 درجة مئوية ، كل منها يحتوي على 75 مل من مياه البحر و ~ 20 مجم من الركيزة التجريبيةأو التحكم 8. يتم التعبير عن التمعدن (التحلل البيولوجي) على أنه النسبة المئوية لصافي الغاز الحيوي الكربوني (CO2-C) المنتج بالنسبة لكتلة الكربون الأولية المضافة. هذه الطريقة لا تأخذ في الحسبان امتصاص الكربون في الكتلة الحيوية الميكروبية.

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

البروتوكول

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. جمع وتوصيف مياه البحر

  1. حدد موقعا لتجميع مياه البحر غير متأثر بمياه الصرف الصحي أو المواد الكيميائية أو بقع الزيت أو تأثير المياه العذبة القوي.
  2. في موقع التجميع ، سجل المصدر (الموقع ، خطوط الطول والعرض ، عمق التجميع ، العمق الكلي ، ودرجة الحرارة) ، وتاريخ جمع العينات ، وظروف المياه المرصودة.
  3. جمع عينات مياه البحر ودمجها من أعماق متعددة ومواقع مواقع وأحداث أخذ العينات لتعزيز تكوين مجتمع ميكروبي متنوع.
  4. في 20 لترا من الورق المتدفق بالحمض ، اجمع 10 لترات إلى 20 لترا من مياه البحر باستخدام زجاجة Niskin كبيرة ، ثم انقله مرة أخرى إلى المختبر.
  5. من الكاربوي ، انقل 1 لتر من عينة فرعية كاملة من مياه البحر إلى زجاجة بولي إيثيلين عالية الكثافة بسعة 1 لتر من العنبر (HDPE) للتحليل المختبري للجسيمات والكربون والنيتروجين لظروف مياه البحر الأولية. من عينة 1 لتر ، قم بالتصفية (0.2 ميكرومتر ؛ أسيتات السليلوز منخفضة النيتروجين) واجمع عينة فرعية سعة 60 مل في زجاجة بولي إيثيلين مسرحة بالحمض لتحليل مكونات النيتروجين غير العضوية والعضوية الذائبة (N) والفوسفور (P).
  6. قم بتسمية العينات الفرعية باسم المشروع ومعرف العينة والتاريخ. قم بقياس تركيزات NH4+ باستخدام طريقة الإندوفينول (4500-NH3) 13،14 و PO43- مستويات باستخدام طريقة المحلول الفردي (4500-P E) 13،15. تحديد كمية الجسيمات والنيتروجين والكربون باستخدام طريقة تحليل العناصر16. قياس تركيزات الكلوروفيل أ باتباع البروتوكولات التي حددها بارسونز وآخرون 17 (10150 أ ، 10150 ج) 13.
    ملاحظة: تحليلات جودة المياه المتعلقة بالمغذيات اختيارية. يفترض هذا البروتوكول أن التحليلات يتم إجراؤها بواسطة مختبر خارجي.
  7. قم بتغطية فتحة الكاربوي بشكل غير محكم للحفاظ على الظروف الهوائية وتخزين مياه البحر عند 30 درجة مئوية في الظلام لمدة تصل إلى 7 أيام.
    ملاحظة: يمكن أيضا تهوية مياه البحر باستخدام مضخة الهواء ونظام الفقاعات.

2. تحضير الركيزة التجريبية

  1. أضف 10-15 جم من الركيزة التجريبية (أي السكريات الطبيعية والخشب والألواح الليفية والبوليمرات) التي قد تكون على شكل كريات وشظايا وقطع مشكلة إلى جرة طحن من الفولاذ المقاوم للصدأ سعة 50 مل مع كرة فولاذية مقاس 20 مم. قم بطحن الركيزة التجريبية إلى حجم جسيمات موحد (0.10-0.25 مم) قبل بدء الاختبار.
  2. اغمر جرة الطحن في النيتروجين السائل وهشها لمدة 15 دقيقة حتى يتوقف النيتروجين السائل عن الغليان.
    تنبيه: النيتروجين السائل هو سائل مبرد قد يسبب حروقا أو إصابة أو قضمة صقيع. اقرأ واتبع جميع أوراق بيانات السلامة قبل الاستخدام. ارتد معدات الحماية الشخصية المناسبة.
  3. قم بتأمين جرة الطحن في ملحق مطحنة الكرة واضبط معلمات الجهاز على 30 هرتز و 2:30 دقيقة ، واضغط على ابدأ. كرر 4x مع 30 ثانية من التبريد في النيتروجين السائل بين التجارب. إذا كانت المادة عبارة عن بوليمر ذو درجة حرارة منخفضة للتزجج ، فقم بإجراء دورات طحن إضافية حسب الضرورة لإنتاج توزيع موحد لحجم الجسيمات.
  4. تحقق من توحيد الحجم وتوصيف توزيع حجم الجسيمات عن طريق تحليل الغربال كما هو موضح في ASTM D1921-9618. قم بتجميع المناخل القياسية التي تمتد على نطاق حجم الجسيمات المتوقع ، مع أصغر حجم شبكة في الأسفل. ضع العينة المطحونة على المنخل العلوي وقم بتأمين كومة الغربال في شاكر ميكانيكي. حرك حتى تمر الجزيئات عبر الشبكة. اجمع وقم بوزن المواد المحتجزة من كل غربال لحساب توزيع حجم الجسيمات. استخدم نفس مجموعة المناخل عبر العلاجات للحفاظ على قابلية المقارنة. سجل التوزيع في ورقة البيانات.
  5. تحديد محتوى الكربون لكل عينة فرعية من الوزن الجاف للركيزة التجريبية المطحونة عن طريق تحليل العناصر16.
    ملاحظة: يفترض هذا البروتوكول أن تحليل العناصر يتم إجراؤه بواسطة مختبر خارجي.

3. تحضير العناصر الغذائية الإضافية لمياه البحر

  1. املأ قارورة حجمية سعة 2 لتر أو 4 لتر في منتصف الطريق بمياه البحر. يعتمد الحجم الإجمالي المطلوب على عدد أوعية المفاعل التي سيتم استخدامها في التجربة. ستحتوي كل سفينة مفاعل على 75 مل من مياه البحر. إذا كان مصدر مياه البحر يحتوي على تركيزات عالية من المواد العضوية الجسيماتية ، فقم بغربلة مياه البحر من خلال شبكة 20 ميكرومتر للتخلص من التلوث غير المتجانس بالجسيمات الكبيرة.
  2. باستخدام ميزان دقيق مع حساسية إلى 0.001 جم ، قم بوضع كفة وزن ووزن 0.5 جم / لتر من كلوريد الأمونيوم (NH4Cl) ثم 0.1 جم / لتر من فوسفات البوتاسيوم أحادي القاعدة (KH2PO4) بناء على 2 لتر أو 4 لتر من مياه البحر.
    تنبيه: يمكن أن يتسبب كلوريد الأمونيوم في تلف العين أو تهيجا. اقرأ واتبع جميع أوراق بيانات السلامة قبل الاستخدام وارتد معدات الحماية الشخصية المناسبة.
    ملاحظة: التخلص من نفايات كلوريد الأمونيوم وفوسفات البوتاسيوم أحادية القاعدة في حاويات مخصصة للنفايات الخطرة وفقا للإجراءات المؤسسية واللوائح المحلية. قد تكون الكميات الصغيرة من المحاليل المخففة (<1٪) NH4Cl و KH2PO4 مؤهلة للتخلص من الصرف بعد التخفيف بالمياه الوفيرة ، إذا سمحت المؤسسة وسلطة مياه الصرف الصحي المحلية.
  3. أضف العناصر الغذائية غير العضوية إلى قارورة حجمية سعة 2 لتر أو 4 لتر ، واتركها مع مياه البحر ، وأضف لوح التقليب ، وقلبي على طبق تقليب حتى تذوب جميع الأملاح. يجب أن يكون الحل واضحا بدون جسيمات مرئية.
  4. عينة فرعية 20-30 مل من مياه البحر المكملة بالمغذيات لقياس الأس الهيدروجيني والملوحة. قم بتصفية 60 مل إضافية من خلال مرشح أسيتات السليلوز منخفض النيتروجين 0.2 ميكرومتر في زجاجة بولي إيثيلين مرسبة بالحمض لتحليل N و P غير العضوي المذاب باتباع الطرق القياسية في الخطوة 1.5.
  5. قم بقياس الأس الهيدروجيني والملوحة على مقياس على الطاولة باتباع تعليمات الشركة المصنعة. من المتوقع انخفاض الأس الهيدروجيني بمقدار وحدة واحدة تقريبا لمياه البحر كاملة القوة بسبب حموضة مكمل المغذيات.

4. التحضير لحضانة أوعية المفاعل

  1. يشطف الحمض جميع الأواني الزجاجية، بما في ذلك أوعية مفاعل سعة 250 مل للعينات وماصة حجمية سعة 75 مل في حمض الهيدروكلوريك بنسبة 10٪ (HCl) لمدة 24 ساعة وشطفها 3 مرات بالماء منزوع الأيونات.
    تنبيه: قد يتسبب حمض الهيدروكلوريك في حروق شديدة وتلف في العين. اقرأ واتبع جميع أوراق بيانات السلامة قبل الاستخدام. ارتد معدات الحماية الشخصية المناسبة.
    ملاحظة: يمكن تحييد نفايات حمض الهيدروكلوريك بنسبة 10٪ باستخدام بيكربونات الصوديوم لتشكيل محلول محايد قبل التخلص منها. إجراء التحييد وفقا لإجراءات النفايات الخطرة المؤسسية واللوائح المحلية المعمول بها.
  2. قم بالأوتوكلاف على أوعية المفاعل الفارغة 250 مل ، والأغطية ذات المنافذ ، وحلقات O ذات الختم السيليكوني ، والأغطية اللولبية في الأوتوكلاف عند 121 درجة مئوية لمدة 15 دقيقة قبل يوم التجربة.
  3. قم بتسمية قوارير عينة مع رقم القناة / معرف القناة المقابل للسفن التي تستقبل عينة أو مواد تحكم.
  4. باستخدام الميزان التحليلي ، قم بوضع قارورة (مع غطاء) ووزن 20 مجم (± 0.1 مجم) من التجربة أو المراقبة ، وسجل وزن القراءة الكامل ، واتركه جانبا. كرر لجميع النسخ المتماثلة التجريبية والتحكم.
    ملاحظة: تأكد من دقة الأوزان. يوصى بوزن جميع الركائز في نفس اليوم ومن قبل نفس الشخص.
  5. قم بتشغيل الحاضنة في اليوم السابق لإضافة الأوعية واضبط درجة الحرارة على 30 درجة مئوية. قم بتشغيل مقياس التنفس قبل ساعتين على الأقل من تشغيل تشخيصات النظام ومعايرة المستشعر بناء على تعليمات الشركة المصنعة.
    ملاحظة: يمكن المضي قدما في إعداد وعاء المفاعل بمجرد وصول درجة حرارة الحاضنة إلى 30 ± 2 درجة مئوية وتحافظ عليها.
  6. قم بإعداد ورقة البيانات عن طريق تسجيل معرفات العينة / النسخ المتماثلة ورقم القناة المقابل. قم بتنظيم أوعية المفاعل وتجميعات الأغطية (غطاء مع منافذ / حلقة O) بترتيب رقم القناة / معرف القناة (تأكد من وضع علامة واضحة على كل سفينة). افحص الحلقات O والأغطية / المنافذ للتأكد من أنها نظيفة وجافة وسليمة.

5. إعداد أوعية المفاعل

  1. استخدم ماصة حجمية مقاس 75 مل مسرحية بالحمض ووحدة تحكم ماصة آلية لتوزيع 75 مل من مياه البحر المكملة بالمغذيات في كل وعاء مفاعل.
  2. قم بإزالة ماصة واحدة يمكن التخلص منها من مياه البحر (~3 مل) من كل وعاء وضعه على سطح نظيف بجانبه. سيتم استخدام مياه البحر هذه لشطف ركائز التجريبية والتحكم المطحونة من القارورة المقطرة (الشكل 1).
  3. نقل الركائز إلى أوعية مناسبة.
  4. ضع حلقة O على حافة وعاء المفاعل ، ثم ضع غطاءا ثنائي المنفذ مباشرة فوق الحلقة O. ثبت الحلقة O والغطاء في مكانهما بغطاء لولبي.
  5. قم بمطابقة وعاء المفاعل مع خطوط الغاز / التكثيف المقابلة له. أدخل خطوط الغاز بإحكام في منافذ المدخل / المخرج المناسبة في غطاء الوعاء.
  6. قم بتشغيل منصة شاكر إلى 0.05 × جم (الوضع المستمر). قم بإجراء فحص بصري للتأكد من أن جميع السفن آمنة ، ثم أغلق باب الحاضنة.
  7. سجل درجة حرارة الحاضنة (القراءة ومسبار الثرمستور) والضغط الجوي باستخدام مقياس البارومتر.

figure-protocol-1
الشكل 1: إعداد السفينة وإعدادها. (أ) إضافة مياه البحر ، (ب) إضافة العينة ، و (ج) إضافة الحلقة O ، والغطاء المعدني ، والغطاء اللولبي. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

6. بدء تشغيل نظام قياس التنفس

  1. قم بتشغيل البرنامج على الكمبيوتر المتصل. تحقق من أن النظام يكتشف الجهاز من خلال اتصال RS-232. إذا لم يتم العثور على الجهاز ، فسيشير إشعار إلى أن الجهاز غير متصل ، ويجب إعادة تشغيل البرنامج.
  2. في القائمة الرئيسية للبرنامج، حدد أدوات > التشخيص > العمليات الأساسية. انقر فوق حفظ ملف السجل. انقر فوق الصمامات والمستشعرات. سيشير البرنامج إلى PASS أو FAIL لكل اختبار. انتقل إلى المعايرة المكونة من نقطتين لمستشعر ثاني أكسيد الكربون2 فقط في حالة نجاح كلا الاختبارين.

7. معايرة مستشعر ثاني أكسيد الكربون2

  1. قم بتوصيل عمود الجير الصودا بمنفذ النيتروجين على اللوحة الخلفية لمضخة العينة لإزالة ثاني أكسيد الكربونالمحيط 2 لمعايرة صفرية. تأكد من أن الجير الغازي يبدو أبيض طباشيري ولا يتغير لونه (على سبيل المثال ، وردي أو أرجواني).
  2. حدد أدوات > المعايرة. انقر فوق بدء المعايرة في الزاوية اليمنى السفلية. عند المطالبة، اضبط تدفق العينة على 0.5 لتر/دقيقة باستخدام التحكم في مضخة عينة اللوحة الأمامية. انقر فوق موافق.
  3. عندما يصل المؤقت إلى الصفر ، اضغط على زري الإزاحة لأعلى ولأسفل على مستشعر ثاني أكسيد الكربون2 لضبط القراءة على الشاشة إلى 0.000 (أو أقرب ما يمكن). ستتحول القيم إلى اللون الأخضر عندما تكون ضمن النطاق المقبول. انقر فوق Next Gas.
  4. عند المطالبة، قم بتوصيل أسطوانة غاز المعايرة بمنفذ المعايرة الموجود على اللوحة الخلفية لمضخة العينة. اضبط ضغط مخرج غاز المعايرة على 5 رطل لكل بوصة مربعة. تأكد من تدفق الغاز الزائد عبر التركيب T حيث يمكن للمستخدم سماع الغاز والشعور به بالقرب من التركيب ، قبل النقر فوق موافق.
  5. عندما يصل المؤقت إلى الصفر ، اضغط على زري الامتداد لأعلى ولأسفل في مستشعر ثاني أكسيد الكربون2 لضبط القراءة على الشاشة إلى 2.700 (أو أقرب ما يمكن). ستتحول القيم إلى اللون الأخضر عندما تكون ضمن النطاق المقبول. انقر فوق Next Gas لإكمال المعايرة.
    ملاحظة: يتم تحديد تركيزات غاز الامتداد بواسطة خليط الغاز القياسي الأولي المعتمد ، كما هو موثق في شهادة تحليل المورد.

8. إعداد التجربة في البرنامج

  1. حدد التجربة > الإعداد. أدخل أرقام قنوات البداية والنهاية من القوائم المنسدلة بناء على القنوات المشغولة.
    1. قم بتعيين عتبة التحديث (٪) إلى 0.50 ، والفاصل الزمني للتحديث إلى NA ، ونافذة التحديث (بالثواني) إلى تلقائي.
    2. ضمن إعداد متفرقات، حدد المربع الخاص بمستشعرات التطهير. تأكد من عدم تحديد قياس الحجم التلقائي واستهلاك O2 إيجابي وتمكين وضع التدفق المفتوح.
    3. اضبط الفاصل الزمني للعينة (ساعات) على 8.00 ومدة التجربة (ساعات) على NA اضبط وحدات الغاز والوقت حسب الحاجة.
    4. في حالة استخدام مسبار درجة الحرارة الأولية لتصحيح درجة حرارة الحضانة ، تأكد من عدم تحديد إدخال درجة حرارة الغرفة يدويا. حدد المربع الخاص بوضع التهوية وتأكد من عدم تحديد وضع التصريف.
    5. تأكد من عدم تحديد وضع التهوية اللاهوائية.
  2. حدد إعداد الغرفة. أدخل تصنيفات القنوات الوصفية (على سبيل المثال، NegCtrl_1 و PosCtrl_2 و Test_PHA_3).
  3. انقر فوق الأدوات المساعدة. انقر فوق الخلايا في عمود EN للقنوات المشغولة فقط. انقر فوق التقييد. سيشير البرنامج إلى PASS أو FAIL لكل قناة. تابع فقط إذا اجتاز جميع اختبارات التقييد.
  4. انقر فوق مستوى الصوت لقياس وحدات تخزين مساحة الرأس.
    ملاحظة: حجم مساحة الرأس يساوي حجم الهواء داخل وعاء مفاعل العينة وأنبوب الحلقة المغلقة. تأكد من أن الأحجام معقولة لحجم الوعاء وطول الأنبوب.
  5. انقر فوق التسرب. سيشير البرنامج إلى PASS أو FAIL لكل قناة بناء على حجم مساحة الرأس. إذا فشلت القناة، فقم بتنفيذ الخطوات التالية.
    1. تأكد من أن الحلقة O نظيفة وخالية من الجسيمات والألياف ومثبتة بشكل صحيح بين حافة الوعاء والغطاء المعدني.
    2. شد الغطاء اللولبي. تحقق من التوصيل والأنابيب في منافذ ووصلات IN/OUT. قم بقص نهايات الأنابيب البالية أو المشوهة بشفرة حادة لضمان قطع نظيف ومستقيم.
    3. إذا استمرت القناة في الفشل، فاستبدل الحلقة O بحلقة جديدة متوافقة تحددها الشركة المصنعة.
  6. انقر فوق مستوى الصوت لإعادة قياس وحدات تخزين مساحة الرأس. انقر على إنهاء. تأكد من ملء عمود مستوى الصوت في علامة التبويب إعداد الغرفة لجميع القنوات المشغولة.
  7. في القائمة الرئيسية، حدد أدوات > قائمة الخدمة. تأكد من أن مسبار درجة الحرارة الأولية ، الذي يقيس درجة حرارة الحاضنة ، عند 30 درجة مئوية ± 2 درجة مئوية ومستقر.
  8. انقر فوق تشغيل. احفظ الملف باستخدام اسم وصفي يتضمن التاريخ (على سبيل المثال، 030325PositiveControlValidation). سجل اسم الملف في ورقة البيانات.
  9. حدد التجربة > عرض > الرسوم البيانية لعرض المخططات في الوقت الفعلي. يظهر إنتاج الغاز الحيوي كمعدلات إنتاج إيجابيةلثاني أكسيد الكربون. قد تتقلب الضوابط السلبية حول الصفر. ومع ذلك ، يجب أن يكون متوسط معدلها صفرا أو موجبا.
  10. إذا كان النظام يشتمل على مجففات هواء مكثفة ، فاحتفظ بسجل يومي للتكثيف المرئي في الأنابيب. قم بتحريك الأنابيب برفق لتعطيل الانسدادات والسماح بالصرف ، إذا لزم الأمر.
  11. قم بتحديث ملفات البيانات (ملفات نصية ASCII) في نهاية كل فاصل زمني لأخذ العينات. يمكن تنزيل البيانات ، بما في ذلك درجة الحرارة ونسبة الغاز (تكوين الغاز) والمعدل والتراكم ، إلى حزم برامج أخرى مختلفة أثناء التجربة أو في النهاية.
    1. لفتح ملفات .dat في جدول بيانات ، قم بتشغيل Excel وحدد ملف > فتح. انتقل إلى المجلد الذي يحتوي على ملف .dat. في القائمة المنسدلة نوع الملف، حدد جميع الملفات واختر الملف المطلوب.
    2. عند مطالبتك من قبل معالج استيراد النص، حدد محدد كنوع الملف وانقر فوق التالي.
    3. ضمن المحددات، حدد المربع الفاصلة. تأكد من عدم اختيار محددات أخرى. يجب أن تعرض نافذة المعاينة البيانات مفصولة إلى أعمدة. انقر على إنهاء لتحميل البيانات في جدول البيانات.
    4. احفظ الملف بتنسيق .xlsx أو .csv لمزيد من التحليل والأرشفة.
  12. بشكل دوري ، قم بتحليل البيانات لضمان اتساق تكرارات العلاج. يجب أن يكون الخطأ المعياري في تكرارات المعالجة أقل من 5٪ من متوسط إنتاج ثاني أكسيد الكربون التراكمي2 . كرر الاختبارات التي تفشل في هذا الحد.
  13. انقر فوق إيقاف عند اكتمال الحضانة.
    1. يمكن أن تستمر الحضانات من 10 إلى 90 يوما. إذا كانت مواد الاختبار قابلة للتحلل البيولوجي بدرجة عالية ، فقم بإنهاء الحضانة عندما يستقرإنتاج ثاني أكسيد الكربون التراكمي 2 أو قم بتمديدها إذا لم يلاحظ أي تدهور بعد 90 يوما.
    2. اختتم التجارب عندما لا يلاحظ إنتاج غاز صاف لمدة 5 أيام على الأقل في كل من أوعية التحكم والاختبار. لا يتم تعريف صافي الإنتاج على أنه أقل من 1٪ تغيير في النسبة المئوية للتحلل البيولوجي على مدى 5 أيام.
  14. قم بإيقاف تشغيل النظام أو استعد للتجربة التالية.

9. تحطيم التجربة

  1. سجل درجة حرارة الحاضنة (مسبار الثرمستور وقراءة الحاضنة). افصل الأنبوب عن أوعية المفاعل عن مقياس التنفس وقم بوزن كل وعاء مفاعل عينة باستخدام ميزان دقيق. تسجيل الأوزان لتحديد ما إذا كان قد حدث أي فقدان للوزن / الماء خلال فترة الحضانة.
  2. أخذ عينة فرعية من 20-30 مل من مياه البحر من كل سفينة مفاعل لقياس الأس الهيدروجيني والملوحة ومقارنة هذه القيم بتلك المسجلة في الخطوة 3.4 للتحقق من الاستقرار أثناء الحضانة. قم بتصفية 60 مل إضافية من خلال مرشح أسيتات السليلوز منخفض النيتروجين 0.2 ميكرومتر في زجاجة بولي إيثيلين متسللة بالحمض لتحليل N و P غير العضوي المذاب باتباع الطرق القياسية في الخطوة 1.5.
    ملاحظة: يمكن ترشيح عينات مياه البحر المتبقية لإزالة المواد البلاستيكية المتبقية ، وتخفيفها لتقليل تركيزات المغذيات ، والتخلص منها عن طريق تصريف التصريف وفقا للوائح المؤسسية والمحلية.
  3. شطف الأوعية والحلقات O والأغطية المعدنية والأغطية اللولبية بماء الصنبور. ضع الأواني الزجاجية في حمام حمض حمض حمض الهيدروكلوريك بنسبة 10٪ لمدة 24 ساعة على الأقل. الأوتوكلاف وتخزينه مغطى بورق الألمنيوم للحضانة التالية

10. حساب النسبة المئوية للتحلل البيولوجي

  1. احسب إجمالي الكربون في الركيزة التجريبية / التحكم على النحو التالي:
    figure-protocol-2
    حيث يتم تحديد ٪ C (محتوى الكربون) من خلال تحليل العناصر.
    ملاحظة: يمكن أن يخضع إجمالي الكربون في الركائز التجريبية والتحكم للتحول الكيميائي الحيوي التالي أثناء الحضانة الهوائية:
    C + O2 → ثاني أكسيد الكربون2
    يمكن تحويل كل مليمول (12 مجم) من الكربون العضوي من الركيزة التجريبية / التحكم إلى 1 مليمول من ثاني أكسيد الكربون الغازي2. يشغل مللي مول واحد من الغاز المنتج 22.4 مل عند درجة الحرارة والضغط القياسيين (STP).
  2. احسب النسبة المئوية للتحلل البيولوجي على النحو التالي:
    figure-protocol-3
    حيث C g = كمية الكربون الغازي الناتجة من الركيزة التجريبية / التحكم والتحكم السلبي (لقاح مياه البحر فقط) ، mmoles ، و Ci = كمية الكربون في الركيزة التجريبية المضافة ، mmoles.
  3. احسب الخطأ المعياري ، se ، من النسبة المئوية للتحلل البيولوجي على النحو التالي:
    figure-protocol-4
    حيث n1 و n2 = عدد الركيزة التجريبية / التحكم المتكررة وأوعية مفاعل التحكم السلبي ، على التوالي ، و s = الانحراف المعياري لإجمالي الكربون الغازي المنتج.
  4. احسب حدود الثقة (CL) بنسبة 95٪ على النحو التالي:
    figure-protocol-5
    حيث t = قيمة توزيع T لاحتمال 95٪ مع (n1 + n2 − 2) درجات الحرية ، وبالتالي n = 3 + 3 − 2 = 4.

11. نهاية البروتوكول

  1. بعد الانتهاء من العمليات الحسابية وتحليل البيانات ، قم بتجميع النتائج في التقرير النهائي أو أدخلها في قاعدة بيانات مشتركة وفقا لخطط إدارة بيانات المشروع أو المؤسسة. تأكد من التخلص من جميع المواد وفقا للإرشادات المؤسسية للنفايات الخطرة ، وتنظيف جميع المعدات وتخزينها.

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

النتائج

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يتم تقديم نتائج اختبارات التحلل البيولوجي البحري. تم تقييم التحلل البيولوجي لكل عينة عن طريق قياس نسبة الكربون المحول إلى ثاني أكسيد الكربون. عادة ما تظهر مخططات التحلل البيولوجي التراكمي والمعدل والنسبة المئوية مرحلة تأخر ، تليها مرحلة نمو ، وفي النهاية هضبة. يعتمد توقيت وحجم هذه المراحل على مادة العينة والظروف التجريبية وتكوين لقاح مياه البحر.

تظهر مياه البحر التي يتم جمعها على مدار العام من الخليج المعتدل تباينا في مكونات جودة المياه. على سبيل المثال ، يختل...

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

المناقشة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يحدد أداء التحكم الإيجابي صلاحية الاختبار. مطلوب ما لا يقل عن 70٪ من التحلل البيولوجي لركيزة التحكم الإيجابية البحرية القابلة للتحلل الحيوي بسهولة (مثل السليلوز التحليلي ، ورق الكرافت ، إلخ) ، بناء على إنتاجها النظري الأقصى للغاز. يتحقق هذا المعيار من الظروف المواتية والنشاط الميكروبي الكافي في مياه البحر الطبيعية أثناء الحضانة. يشير الفشل في تلبية هذه العتبة إلى وجود مشكلة محتملة في تحضير النسخ المتماثل ، أو التعامل مع لقاح مياه البحر (أي موت المجتمع الميكروبي) ، أو وظيفة نظام قياس التن...

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

الإفصاحات

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يعلن المؤلفون عدم وجود مصالح مالية متنافسة.

شكر وتقدير

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يشكر المؤلفون شركة Columbus Instruments ومختبر التحلل البيولوجي في كلية علوم وتكنولوجيا البحار بجامعة ماساتشوستس دارتموث على الدعم الفني والوصول إلى المرافق. تم توفير التمويل لنظام قياس التنفس Micro-Oxymax Columbus Instruments وبدء تشغيل المختبر من قبل PrimaLoft و Massachusetts Technology Collaborative.

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

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
0.2 & M، فلتر أسيتات السليلوز بقطر 47 ممجيوتكيك جيوفلتر83100056فلتر مياه البحر
ماصة حجمية بسعة 100 ملثيرمو فيشر ساينتفيك، فيشربراند13-650-2Uالفئة أ؛ تم تسريب الحمض وشطفه بماء منزوع الأيونات
كؤوس زجاجية بسعة 100-600 ملثيرمو فيشر ساينتفيك، فيشربراند50-194-5690الفئة أ؛ تم تسريب الحمض وشطفه بماء منزوع الأيونات
كرات الطحن بقطر 20 ممريتش53680062الفولاذ المقاوم للصدأ. يستخدم مع برطمان الطحن في الطحن المبرد للبوليمر
برطمانات الطحن بسعة 50 ملريتش14620216الفولاذ المقاوم للصدأ. يستخدم مع كرات الطحن بحجم 400 و20 مم في الطحن المبرد للبوليمر
ماصة حجمية بحجم 75 ملثيرمو فيشر ساينتفيك، فيشربراند13-650-2Tالفئة أ؛ تم تسريب الحمض وشطفه بماء منزوع الأيونات
مضخة الهواء ونظام الفقاعاتتترا77846تهوية مياه البحر أثناء التوازن قبل الحضانة
رقائق الألمنيومفيشربراند01-213-100غطاء للنظام اليدوي والتخزين النظيف
كلوريد الأمونيوم (NH4Cl)ثيرمو فيشر ساينتفيك، فيشر كيميكالA661-500ارتفاع مغذيات مياه البحر
التوازن التحليليميتلرAT201وزن الركائز التجريبية والضابطة
الأوتوكلافتوتناورMFI-TTN-3870EAلتعقيم الأوعية ومجموعات الأغطية
قناة واحدة أساسية Micro-Oxymax 120VACكولومبوس إنسترومنتس0135-8000يستخدم لتخزين أدوات التحكم الإيجابية والبوليمر
غاز المعايرةإيرغازX03NI92P3000001خلطات الغاز القياسية الأولية؛ 2.7٪ ثاني أكسيد الكربون، 4.5٪ ميثان، النيتروجين الباقي
جهاز كمبيوتر مونيتورديل210-BMKKشاشة Dell Pro 24 Plus Hub USB-C. يستخدم مع الكمبيوتر لتشغيل برنامج Micro-Oxymax
قفازات التبريدثيرمو فيشر ساينتيفيك، تمبشيلد، قفازات التجمد11-394-306يستخدم للتعامل مع النيتروجين السائل
مقياس الحرارة الدياليثيرمو فيشر ساينتفيك، H-B instrument Durac13-201-433مقياس حرارة معاير لدرجة حرارة مياه البحر وقت الجمع
الماصات ذات الاستخدام الواحدثيرمو فيشر ساينتفيك، فيشربراند13-711-7Mشطف جوانب الوعاء لتحرير المادة
حاوية ENC52 للتحكم في درجة الحرارة والضوءكولومبوس إنسترومنتس4740-4054الحفاظ على درجة الحرارة وظروف الإضاءة
ملقط القارورةثيرمو فيشر ساينتفيك، فيشربراندS07387يستخدم للتعامل مع برطمانات الطحن في النيتروجين السائل
قوارير، 250 ملعلوم الحياة DWK14395-250أوعية مفاعلات عينات
قوارير الغلاف الزجاجي مع إغلاق على شكل سداداتثيرمو فيشر ساينتفيك، فيشربراند03-339-26Dتخزين العينات
جهاز تحديد الأعماق المحمول H22PXويست مارين، نوركروس مارين6849368تحديد عمق موقع جمع مياه البحر
جهاز GPS 73 المحمولجارمين10-01504-00يستخدم لتحديد موقع جمع مياه البحر
مقلاة HDPEثيرمو ساينتيفيك، نالجين13-359-26اعتدت على تسريب الحمض لأدوات الزجاج   في محلول 10٪ HCl
حمض الهيدروكلوريك (محلول ماء حمضي)ثيرمو فيشر ساينتفيك، فيشر كيميكالA144-212ACS Plus المعتمد، 36.5 إلى 38.0٪. فحص مستشعر CO2 وأدوات زجاجية تتسرب الحمض
غطاء التدفق الطبقيعلوم الهواءفلو-48-أتقليل الملوثات المحمولة جوا أثناء تحضير العينة
نيسكين الكبير؛ زجاجة بيتا بلس فقط - 8.2 لتر أفقية، PVCالعلم أولا3-1980-H65لجمع مياه البحر من الرصيف أو القارب
مقلاة النيتروجين السائلثيرمو فيشر ساينتفيك، بيل آرت ماجيك تاتش 211-999-063هولد ليكليد نيتروجين  
وعاء نقل النيتروجين السائل، 10 لترثيرمو ساينتفيكTY509X2تخزين وتوزيع النيتروجين السائل للعمل بالتبريد
النيتروجين السائل، درجة صناعية، 22 PSIإيرغازNI 180LT22يستخدم لطحن وطحن البوليمرات
هز المنخل الميكانيكيهومبولت، غرينجر5DPL6تحليل الغربال لتوزيع حجم الجسيمات
ميكرو-أوكسيماكس كولومبوس إنسترومنتس7395-113-D64حلقة O مختومة بالسيليكون وفتحة معدنية مع 3 وصلات، وغطاء برغي GL45
واجهة التوسع ب 10 قنوات Micro-Oxymaxكولومبوس إنسترومنتس0135-8101مكون نظام قياس التنفس
مقياس التنفس Micro-Oxymax (3٪ CO2)كولومبوس إنسترومنتس0135-8403الأشعة تحت الحمراء غير التشتتية
مطحنة الخلط 400ريتش207450001مطحنة الخلاط 400. يستخدم في الطحن البارد للبوليمر
وحدة تحكم الماصات الآليةإبندورف4430000018نقل مياه البحر إلى سفن المفاعلات العينات
زجاجة مختبر HDPE ذات الفم الضيق، 1 لترثيرمو ساينتيفيك، نالجين02-923-5عينة منفصلة من مياه البحر الكاملة
شبكة النايلون 20 ميكرونشركة ELKO للترشيح41718يستخدم لغربال مياه البحر الخام لإزالة الجسيمات الأكبر غير المتجانسة
هزاز مداري في الهواء الطلقثيرمو فيشر العلميSK4000الحفاظ على حركة المدارات لأوعية المفاعل أثناء الحضانة
كمبيوتر OptiPlex 5090 صغير الحجمديلC0SL03كمبيوتر ديسكتوم المستخدم لتشغيل برنامج Micro-Oxymax  
مقياس الرقم الهيدروجين/المقاومةميتلر توليدو، سيفن إكسلنس S470-بيسكان30046252مقياس الرقم الهيدروجيني/التوصيل على سطح الطاولة لقياس اللقاح الأولي والنهائي لمياه البحر
زجاجة بولي إيثيلين، 60 ملقورباكPLC-03564عينة من مياه البحر المصفاة بشكل منفصل
فوسفات البوتاسيوم أحادي البازي (KH2(PO4))ثيرمو فيشر العلمي، فيشر بيولوجياBP362-500ارتفاع مغذيات مياه البحر
توازن الدقةسارتوريوسPractum2102-1Sلوزن القطر والوزن الكامل للأوعية
راوند كاربوي، 20 لترثيرمو فيشر العلمي02961Aيتم تنظيفه بحمض لتخزين مياه البحر
نظارات السلامةثيرمو فيشر ساينتفيك، فيشربراند19-181-513
سكوبولاثيرمو فيشر ساينتفيك، فيشربراند، سكوبولا01-257-567سكوبولا مختبرية من الفولاذ المقاوم للصدأ
غربالأدفانتيك، غراينجر40PR18-40PR55مناخل من الفولاذ المقاوم للصدأ. عدد المصلاة والأحجام يعتمد على المادة التي يتم اختبارها.
سليلوز سيغماسيل، النوع 101سيغما-ألدرتش435236-250Gالبودرة، ركيزة التحكم الإيجابي
بيكربونات الصوديومثيرمو فيشر ساينتفيك، فيشر كيميكالS233-500فحص مستشعر CO2
كبريتات الصوديوم، لا مائية، 98٪ثرمو فيشر العلمي، كيميائيات ثيرمو ساينتيفيةAAA1793336فحص مستشعر CO2
مقياس الحرارة/مسبار الحرارةفيشربراند15-079-700تحقق من درجة حرارة الحاضنة
بارومتر القرص الدقيق القابل للتتبعفيشربراند14-648-51سجل ضغط الغلاف الجوي عند بداية التجربة
هيدروجين فيكتور متوسط الخدمة، منظم الميثان ذو مرحلتين، CGA - 350غازVIC0781-3559منظم الغازات المعايرة  
قوارير حجمية، 2 لترثيرمو فيشر ساينتفيك، فيشربراندFB4002000الفئة أ؛ تم تسريب الحمض وغسلته بماء منزوع الأيون. يستخدم لتحضير مياه البحر المغذية.
أواني الوزنثيرمو فيشر العلمي02-202-101البولي إيثيلين

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Avio, C. G., Gorbi, S., Regoli, F. Plastics and microplastics in the oceans: From emerging pollutants to emerged threat. Marine Environ Res. 128, 2-11 (2017).
  2. Cole, M., Lindeque, P., Halsband, C., Galloway, T. S. Microplastics as contaminants in the marine environment: a review. Marine Poll Bullet. 62 (12), 2588-2597 (2011).
  3. Andrady, A. L. Plastics and Environmental Sustainability. , John Wiley and Sons. (2015).
  4. Rosato, A., et al. Bacterial colonization dynamics of different microplastic types in an anoxic salt marsh sediment and impact of adsorbed polychlorinated biphenyls on the plastisphere. Environ Poll. 315, 120411(2022).
  5. Flury, M., Narayan, R. Biodegradable plastic as an integral part of the solution to plastic waste pollution of the environment. Curr Opin Green Sustain Chem. 30, 100490(2021).
  6. Chamas, A., et al. Degradation rates of plastics in the environment. ACS Sustain Chem Eng. 8 (9), 3494-3511 (2020).
  7. Allen, A. L., Mayer, J., Stote, R., Kaplan, D. L. Simulated marine respirometry of biodegradable polymers. J Environ Poly Degradat. 2, 237-244 (1994).
  8. Briassoulis, D., Pikasi, A., Papardaki, N. G., Mistriotis, A. Biodegradation of plastics in the pelagic environment of the coastal zone - Proposed test method under controlled laboratory conditions. Sci Tot Environ. 912, 168889(2024).
  9. Standard Test Method for Determining Aerobic Biodegradation of Plastic Materials in the Marine Environment by a Defined Microbial Consortium or Natural Sea Water Inoculum ASTM D6691-24a, ASTM International. , ASTM International. (2024).
  10. Ratto, J. A., Russo, J., Allen, A., Hebert, J., Wirsen, C. Biodegradable polymers in the marine environment: A tiered approach to assessing microbial degradability. Biopol Polysacch Agroprot ACS Symp Series. 786, 316-336 (2001).
  11. Standard Test Method for Weight Attrition of Plastic Materials in the Marine Environment by Open System Aquarium Incubations, ASTM-D7473-12. , ASTM International. (2012).
  12. Standard Specification for Non-Floating Biodegradable Plastics in the Marine Environment ASTM D7081-05 (withdrawn 2014). , ASTM International. (2005).
  13. American Public Health Association, American Water Works Association, Water Environment Federation. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. , 24th, Washington, DC. (2023).
  14. Scheiner, D. Determination of ammonia and Kjeldahl nitrogen by indophenol method. Water Res. 10 (1), 31-36 (1976).
  15. Murphy, J., Riley, J. P. A single-solution method for the determination of soluble phosphate in seawater. J Marine Biol Assoc U K. 37, 9-14 (1958).
  16. Kirsten, W. Organic Elemental Analysis: Ultramicro, Micro, and Trace Methods. , Academic Press/Harcourt Brace Jovanovich. (1983).
  17. Parsons, T. R., Maita, Y., Lalli, C. Manual of Chemical and Biological Methods for Seawater Analysis. , Pergamon Press. (1989).
  18. Standard Test Methods for Particle Size (Sieve Analysis) of Plastic Materials, ASTM D1921-96. , ASTM International. (1996).
  19. Gilbert, J. A., et al. The taxonomic and functional diversity of microbes at a temperate coastal site: a 'multi-omic' study of seasonal and diel temporal variation. PLoS ONE. 5 (11), e15545(2010).
  20. Chafee, M., et al. Recurrent patterns of microdiversity in a temperate coastal marine environment. ISME J. 12 (1), 237-252 (2018).
  21. Jannasch, H. W., Eimhjellen, K., Wirsen, C. O., Farmanfarmaian, A. Microbial degradation of organic matter in the deep sea. Science. 171 (3972), 672-675 (1971).
  22. Zumstein, M. T., et al. Biodegradation of synthetic polymers in soils: Tracking carbon into CO2 and microbial biomass. Sci Adv. 4, eaas9024(2018).
  23. Zumstein, M. T., Narayan, R., Kohler, H. P. E., McNeill, K., Sander, M. Dos and do nots when assessing the biodegradation of plastics. Science. 366 (6470), 9967-9969 (2019).

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

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

Marine EnvironmentBiodegradable MaterialsCarbon Dioxide ProductionStandardized TestingNutrient SupplementationReactor VesselsMaterial Mineralization

مقالات ذات صلة