3. August 2016
Wir stellen das VacuSIP vor, eine einfache, unaufdringliche und zuverlässige Methode zur sauberen und genauen Punktprobenahme von Wasser. Das System wurde für die gleichzeitige Sammlung des ein- und ausgeatmeten Wassers durch benthische Suspensionsdosierer in situ entwickelt und evaluiert, um die Entfernung und Ausscheidung von partikulären und gelösten Verbindungen sauber zu messen.
Das übergeordnete Ziel dieser Methode besteht darin, den Sammler von Wasser, das von benthischen Suspensionsdosierern unter natürlichen Bedingungen ein- und ausgeatmet wird, zu reinigen, so dass die von ihnen entfernten und ausgeschiedenen partikulären und gelösten Verbindungen quantifiziert werden können. Verwenden Sie bei der Vorbereitung von Sammelbehältern für die Analyse gelöster organischer Stoffe und Ammoniak neue, vorgereinigte EPA-Fläschchen. Verwenden Sie für die Probenahme anderer Nährstoffe EPA-Glasfläschchen.
Verwenden Sie HDPE-Fläschchen für Silikat. Spülen Sie die Fläschchen und Verschlüsse mit hochwertigem doppelt destilliertem Wasser aus. Ersetzen Sie dann das punktierte Silikonseptum durch ein neues und weichen Sie die Fläschchen und Verschlüsse mindestens drei Tage lang in 10%iger Salzsäure ein, gefolgt von drei Spülgängen mit hochwertigem doppelt destilliertem Wasser.
Um die Glasfläschchen weiter für Nährstoffe vorzubereiten, verbrennt man sie vier Stunden lang bei 450 Grad Celsius und lässt sie im Ofen abkühlen. Setzen Sie dann die Kappen auf und wickeln Sie die Fläschchen in Alufolie ein. Mischen Sie anschließend DDW mit 0,2 Mikrometer gefiltertem Tensid, um die fünfprozentige Lösung herzustellen.
Setzen Sie nun einen verbrennungsfreien, bindemittelfreien Glasfaserfilter in den gereinigten Inline-Filterhalter aus Edelstahl swinnex ein. Verwenden Sie dann eine säuregereinigte Spritze, um 100 Milliliter der gefilterten Tensidlösung durch die gesamte Baugruppe laufen zu lassen. Spülen Sie die Baugruppe mit 100 Millilitern hochwertigem doppelt destilliertem Wasser ab.
Wenn die Filterbaugruppe für die Probenahme von Kieselsäure vorgesehen ist, bereiten Sie sie mit einem Polycarbonatfilter vor und lassen Sie 30 Milliliter fünfprozentige Salzsäure hindurchlaufen, gefolgt von 30 Millilitern hochwertigem doppelt destilliertem Wasser. Montieren Sie das System für Unterwasserarbeiten mit PEEK-Rohren. Verwenden Sie ein scharfes Messer oder einen PEEK-Schneider, um die erforderlichen Längen vorzubereiten.
Setzen Sie jeden Schlauch mit einem männlichen Luer-Anschluss ein, der an einer Spritzennadel befestigt ist. Stellen Sie sicher, dass die flache Seite der blauen flanschlosen Aderendhülse mit dem Ende des Rohrs ausgerichtet ist, und ziehen Sie dann die grüne Mutter von Hand fest. Befestigen Sie dann den PEEK-Schlauch mit Isolierband an den Stativarmen für einen speziell angefertigten Manipulator.
Befestigen Sie als Nächstes verschlossene Einwegspritzennadeln an den Luer-Steckern für den Stecker. Beschriften Sie die Probenahmeausrüstung deutlich und kennzeichnen Sie die Ein- und Ausatmungskomponenten farblich, z. B. mit blauem Klebeband für innen und gelb für aus. Auf ähnliche Weise kodieren Sie die Probenahmegefäße farblich, um Gefäßpaare, die fortlaufend nummeriert sind, besser identifizieren zu können.
Evakuieren Sie nun die Probenahmegefäße vor dem Tauchgang, idealerweise mit einer guten Vakuumpumpe. Ein Standard-Gefriertrockner sorgt für ein hohes Vakuum und funktioniert auch. Richten Sie schließlich alle Probenahmegefäße nach Bedarf für den Tauchgang aus.
Planen Sie alle Probenahmeschritte im Voraus und verpacken Sie entsprechend. Bestätigen Sie zunächst, ob die Probe pumpt, indem Sie gefilterten fluoreszierenden Farbstoff neben der Inhalationsöffnung freisetzen, und bestätigen Sie, dass der Farbstoff durch die Ausatemöffnung austritt. Installieren Sie als Nächstes das VacuSIP-Gerät und stellen Sie sicher, dass es stabil ist.
Platzieren Sie dann das Inhalationsprobenahmeröhrchen in der Inhalationsöffnung oder sehr nahe daran, und stellen Sie sicher, dass sich das Inhalationsröhrchen nicht in der Nähe anderer Ausatemöffnungen befindet. Richten Sie dann das Ausatem-Probenahmeröhrchen vorsichtig auf den Ausatemsiphon und führen Sie es sehr vorsichtig ein bis fünf Millimeter in den Siphon ein. Achten Sie sehr darauf, nicht mit dem beprobten Organismus in Berührung zu kommen oder ihn anderweitig zu stören.
Sichern Sie dann die Probenahmeeinheit in unmittelbarer Nähe. Wenn Sie den kundenspezifischen Manipulator verwenden, gehen Sie bei der Positionierung des Ein- und Ausatemschlauchs mit der gleichen Sorgfalt vor. Für die Probenahme von Ultraplankton ist kein Filter erforderlich.
Um Ultraplankton zu beproben, verwenden Sie die Nadel, um das Septum des ein- und ausgeatmeten evakuierten Tuben zu durchstechen. Vergewissern Sie sich, dass das Wasser tropft, und sammeln Sie zwei bis sechs Milliliter Wasser aus jedem Schlauch. Bei Silikaten installieren Sie die Inline-Filterhalter aus rostfreiem Polycarbonat mit den Polycarbonatmembranen zwischen der Nadel und dem Luer-Stecker am Destillationsende des Rohrs.
Durchstechen Sie dann die Septumkappe der vorbereiteten HDPE-Fläschchen, um mit der Probenahme zu beginnen. Um gelöste organische und anorganische Stoffe zu beproben, halten Sie drei Paar Fläschchen bereit. Eines für Nitrate und Phosphate, eines für Ammoniak und ein drittes Paar für gelöste organische Stoffe.
Um gelöste organische Stoffe oder Nährstoffe zu beproben, ersetzen Sie die Polycarbonat-Filterbaugruppe durch einen vorgereinigten Inline-Filterhalter aus Edelstahl, der einen vorgebrannten Glasfilter enthält. Durchstechen Sie dann die Septumkappe eines EPA-Glasfläschchens, um mit der Probenahme zu beginnen. Gelöste anorganische Stoffe wurden in neuen EPA-Glasfläschchen gesammelt, die vom Hersteller gereinigt wurden, oder in wiederverwendeten EPA-Fläschchen, die gemäß dem beschriebenen Protokoll gereinigt wurden.
Die recycelten Fläschchen wiesen höhere Ammoniakkonzentrationen auf, andere Werte waren jedoch ähnlich. Filterhalter aus Edelstahl und Inline-Filterhalter aus Polycarbonat von Swinnex wurden verglichen, indem reines Wasser gefiltert und auf gelöste organische und anorganische Nährstoffe getestet wurde. Die Polycarbonatmembran und der vorverbrannte Glasfaserfilter wurden mit jedem Halter getestet.
Die Kombination aus Edelstahl-Filterhalter und verbranntem Glasfaserfilter funktionierte am besten. Die Zellzählungen wurden mit dem Durchflusszytometer durchgeführt, um die Probenqualität zu testen. Bei der ordnungsgemäßen Entnahme von In-Ex-Probenpaaren wurden die meisten Zellen aus dem ausgeatmeten Wasser entfernt.
Im Gegensatz dazu führte die unsachgemäße Sammlung nicht zum gleichen Ergebnis. Bei richtiger Anwendung des VacuSIP waren bei den meisten analysierten Verbindungen Muster der Entfernung oder Ausscheidung erkennbar. Die hier zu sehenden Messungen wurden von einem mediterranen Schwamm genommen.
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Der VacuSIP ist eine neuartige Methode, die für die saubere und präzise Punktprobenahme von Wasser entwickelt wurde, insbesondere für benthische Suspensionsetier. Diese Technik ermöglicht die gleichzeitige Sammlung von eingeatmetem und ausgeatmetem Wasser, um die Entfernung und Ausscheidung verschiedener Verbindungen zu messen.
Eine genaue Quantifizierung der von Schwebstofffilterern vermittelten Nährstoffflüsse ist entscheidend für das Verständnis der bentho-pelagischen Kopplung in marinen Ökosystemen. Die VacuSIP-Methode ermöglicht zuverlässige in-situ-Messungen partikulärer und gelöster Verbindungen, die von aktiven Schwebstofffilterern verarbeitet werden, und unterstützt mechanistische Ent风险bewertungen in ökologischen und umweltbezogenen Risikomodellen. Dieser Ansatz erhöht die Vorhersagesicherheit bei der Bewertung der funktionellen Rolle von Filterern im Nährstoffkreislauf und der ökologischen Gesundheit von Ökosystemen.
Die VacuSIP-Methode lässt sich in Entdeckungsworkflows integrieren, indem sie zuverlässige quantitative Ergebnisse für die Hypothesenprüfung in der Umweltbiologie und der ökologischen Risikobewertung bereitstellt.