Un système d’exposition à circulation continue robuste et flexible conçu pour maintenir les sédiments en suspension est présenté. Le système est utilisé en laboratoire pour étudier les effets des sédiments en suspension sur diverses espèces aquatiques et à différents stades de leur vie.
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Article de méthode
Un système d'exposition accréditives pour l'évaluation de suspension Sédiments effets sur la vie aquatique
Dans cet article
Résumé
Résumé
Cet article décrit le système d’exposition aux larves et aux œufs de poissons (FLEES). Le système d’exposition à renouvellement continu est utilisé pour étudier les effets des sédiments en suspension sur diverses espèces aquatiques et à leurs stades de vie en laboratoire à l’aide de pompes et en automatisant l’administration des sédiments et de l’eau pour simuler la suspension des sédiments. Les données FLEES sont utilisées pour établir des courbes exposition-réponse entre les effets sur les organismes aquatiques et les concentrations dans les sédiments en suspension à la durée d’exposition souhaitée. Les données sur les effets sont utilisées pour évaluer les pratiques de gestion utilisées pour réduire les interactions entre les organismes aquatiques et les causes anthropiques des sédiments en suspension. Le FLEES est capable de générer des concentrations totales de solides en suspension (MES) aussi faibles que 30 à aussi élevées que 800 mg/L, ce qui fait de ce système un choix idéal pour évaluer les effets des MES résultant de nombreuses activités, y compris la simulation de faibles niveaux ambiants de MES à l’évaluation des sources de sédiments en suspension provenant des opérations de dragage, du trafic maritime, crues et tempêtes.
Introduction
opérations de dragage utilisent des méthodes mécaniques pour enlever les sédiments du fond des ports et des chenaux de navigation. Lors de la dépose, une partie du sédiment perturbé est suspendu dans la colonne d'eau, ce qui pourrait en faire une source de stress physique pour les espèces aquatiques. En plus d'être suspendue, le sédiment peut être transporté loin de la drague par les conditions ambiantes avant décantation de la colonne d'eau. La combinaison de ces deux mécanismes signifie qu'un organisme aquatique se produisant à proximité d'une drague d'exploitation peut être exposé à des sédiments en suspension et souffrent d'effets indé....
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Protocole
Toutes les expériences avec Fuit vertébrés ont été réalisées sous l'ingénieur approprié Centre de recherche et de développement (ERDC) Environmental Laboratory Institutional Animal Care et l'utilisation des protocoles.
1. Fuit Modules, bain d'eau, et Aquaria
- Obtenir des poteaux de bois, clous et contreplaqué pour la construction du module. Construire les modules (en nombre et en taille) similaires à un plan de travail de base pour atteindre les objectifs de recherche.
- Couper le contreplaqué (0,127 cm) pour le haut et le plateau. Couper les poteaux (10,16 x 10,16 cm) pour les jambes. Pour le haut, couper les goujons (5,....
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Résultats
Une série d'essais opérationnels est effectuée avant de commencer une expérience pour assurer que le Fuit délivre les concentrations appropriées de sédiments à chaque aquarium (sections 5.5 et 6.2). La figure 6 illustre la façon dont les concentrations NTU sont maintenues dans des aquariums expérimentaux pour obtenir des concentrations de sédiments cibles en suspension. Dans cet exemple, Fuit évalué si les sédiments en suspension pourrait être maintenue sur une période d.......
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Discussion
La technologie Fuit améliore les méthodes existantes 4,9 en maintenant et en contrôlant les sédiments en suspension sur une large gamme de temps d'exposition et les concentrations de sédiments en suspension en utilisant un système contrôlé par ordinateur automatisé. La technologie est si flexible qu'il peut être utilisé pour évaluer les effets des sédiments en suspension dans de multiples espèces aquatiques et les stades de développement de différentes tailles à partir d'oeufs aux adultes en fonct.......
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Déclarations de divulgation
Les opinions, interprétations, conclusions et recommandations sont celles des auteurs et ne sont pas nécessairement approuvées par l’armée américaine. Les citations d’organisations commerciales ou de noms commerciaux dans ce rapport ne constituent pas une approbation officielle du ministère de l’Armée ou des produits ou services de ces organisations. Les auteurs Burton C. Suedel et Justin L. Wilkens, tous deux du Centre de recherche et de développement des ingénieurs de l’armée américaine, déclarent qu’ils n’ont pas d’intérêts financiers concurrents.
Remerciements
Cette recherche a été financée par le programme de recherche sur les opérations de dragage et l’environnement du Corps des ingénieurs de l’armée américaine, Todd Bridges, directeur. L’autorisation a été accordée par le chef des ingénieurs de publier ce matériel.
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Matériaux
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Liste des pièces pour un module FLEES, un bain<>marie et un poteau l’aquarium | |||
| , bois - utilisé pour construire le module (coupé à 78 po) | Vendeur local | N/A | Quantité : 4 Taille : 4 po x 4 po x 8 pi |
| Contreplaqué, qualité marine - fixé à des poteaux en bois à environ 18 po du sol - pour tenir le bain d’eau (60 po x 42 po) | Fournisseur local | N/A | Quantité : 1 Taille : 3/4 po x 4 pi x 8 pi |
| Contreplaqué - fixé sur des poteaux en bois - pour maintenir des tuyaux, des solénoïdes et de l’électricité (60 po x 42 po) | Fournisseur local | N/A | Quantité : 1 Taille : 1/4 po x 4 pi x 8 pi |
| montant, bois - utilisé pour contreventer le contreplaqué et les poteaux en bois (coupés pour s’adapter) | Vendeur local | N/A | Quantité : 4 Taille : 2 po x 4 po x 96 po |
| , fibre de verre - bain-marie avec deux drains : 1) pour alimenter le refroidisseur ; et 2) pour drainer l’eau | Hydro Composites, LLC, Stockdale, TX, USA | FBT-226 | Quantité : 1 Taille : refroidisseur de 150 gallons |
| , eau avec pompe autonome - pour bain-marie ; le refroidisseur se trouve sous le module | Remcor Products Co., Glendale Heights, IL, USA | CFF-500 | Quantité : 1 Taille : 1/2 hp |
| réservoir, fond bombé - FLEES aquaria - s’asseoir à l’intérieur du bain-marie | United States Plastic Corp, Lima, OH, USA | 5197 | Quantité : 5 Taille : 19 L |
| réservoir, support - support en acrylique, 12 po x 12 po x 6 po - pour contenir des aquariums | construits sur mesure par les magasins ERDC | N/A | Quantité : 5 Taille : |
| pompe personnalisée, entraînement magnétique - pour suspendre les sédiments dans chaque aquarium | March Manufacturing Inc., Glenview, IL, USA | MDX-3-1/2 115 v | Quantité : 5 Taille : 28 litres par minute |
| lumière, LED - installée sur le bain-marie | C2 Development, Inc., Ames, IA, USA | Hydra 26 | Quantité : 2 Taille : en fonction de la zone à éclairer |
| tuyau, PVC programme 40 - installé dans le drain du bain-marie pour contrôler le niveau d’eau | Fournisseur local | N/A | Quantité : - Taille : 1 in |
| raccords, cloison - pour les raccords d’aquarium / bain-marie aux pompes, drains, conduites d’eau et de lisier | Lifegard Aquatics, Cerritos, CA, USA | R270900 | Quantité : 30 Taille : 1/2 po FPT x |
| raccords FPT, raccords rapides, inserts filetés de tuyau mâle - insertion dans la cloison du réservoir | Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA | EW-31303-36 | Quantité : 10 Taille : 1/2 po Raccords MPT |
| , déconnexion rapide, cannelures de tuyau à valve - connexion entre l’aquarium et l’insert dans la cloison du réservoir | Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA | EW-31303-11 | Quantité : 10 Taille : 1/2 po |
| raccords, coude fileté en PEHD noir - pour les raccords de tubes en vinyle Aquaria à la conduite de boue/eau et à la pompe | United States Plastic Corp, Lima, OH, USA | 62043 | Quantité : 20 Taille : 1/2 NPT x 1/2 po Raccords d’identification du tuyau |
| , adaptateur fileté en PEHD noir - pour les connexions entre la pompe et la cloison du réservoir | United States Plastic Corp, Lima, OH, USA | 62017 | Quantité : 10 Taille : 1/2 NPT x 1/2 po Tube d’identification du tuyau |
| , vinyle - connecter la conduite de boue/eau aux aquariums et pour connecter les pompes aux aquariums | Fournisseur local | N/A | Quantité : 25 ft Taille : 1/2 po Tube de diamètre |
| , vinyle - se connecter aux drains d’aquarium, inserts et drain de bain-marie | Fournisseur local | N/A | Quantité : 25 pi Taille : 5/8 po ID |
| collier, tuyau, acier inoxydable - pour fixer le tube en vinyle aux ardillons du tuyau | Fournisseur local | N/A | Quantité : 40 Taille : #8 |
| Liste des pièces pour système de boue | |||
| refroidisseur, eau avec pompe autonome - se trouve sur le côté du réservoir à lisier | Remcor Products Co., Glendale Heights, IL, USA | CFF-500 | Quantité : 1 Taille : 1/2 hp |
| 125 gallon réservoir à fond de cône supérieur ouvert avec support - 42 in x 35 in - contient l’eau et les sédiments pour faire du lisier | United States Plastic Corp, Lima, OH, USA | 8586 | Quantité : 1 Taille : 125 gal |
| Couvercle pour réservoir de 125 gallons | United States Plastic Corp, Lima, OH, USA | 8935 | Quantité : 1 Taille : 42 po x 35 po |
| vanne, PVC - connecter le drain du réservoir à la pompe - isoler pour | l’entretien fournisseur local de plomberie | N/A | Quantité : 2 Taille : 1-1/2 po |
| pompe, double membrane montée sur support - utilisée pour recirculer le lisier | Wilden-pumps.co.uk & Air Pumping Ltd., Essex, Royaume-Uni | P2/PPPP/WF/WF/PTV/400 | Quantité : 1 capteur de distributeur de contact |
| , rétrodiffusion optique - mesurer NTU dans une cuve à lisier | Campbell Scientific, Logan, UT, USA | OBS-3+ | Quantité : 1 Taille : 0-1 000 |
| NTU tuyau, PVC Schedule 40 - pour faire recirculer le lisier | fournisseur local de plomberie | N/A | Quantité : 20 ft Taille : 1 po |
| tuyau, PVC flexible - équipé d’un raccord et utilisé pour se connecter au module suivant | fournisseur local de plomberie | N/A | Quantité : 10 ft Taille : 1 in |
| union, PVC Schedle 80 Socket - connecter la ligne de boue avec le module suivant | fournisseur local de plomberie | N/A | Quantité : 8 Taille : Solénoïde de 1/2 po |
| , plastomatique (normalement fermé) - introduire le lisier | Plast-O-Matic Valves, Inc., Cedar Grove, NJ, USA | EASYMT4V12R24-PV | Quantité : 5 Taille : 1/2 po NPT fileté, 24 VAC raccord de |
| distributeur, té en PVC - connecter le tuyau de boue avec solénoïde | fournisseur local de plomberie | N/A | Quantité : 5 Taille : 1 po x 1 po x 1 po x 1 po x fiche x FIPT |
| raccords, 1 po Robinet à boisseau sphérique en PVC fileté - fermé pour la distribution du lisier aux conduites de solénoïde/eau | fournisseur local de plomberie | N/A | Quantité : 7 Taille : 1/2 po |
| raccords, 1 po PVC fileté - connecter le solénoïde du lisier à la vanne d’arrêt | fournisseur local de plomberie | N/A | Quantité : 5 Taille : 1/2 po |
| de tube, vinyle - connexion entre le solénoïde d’eau et le solénoïde de boue | Fournisseur local | N/A | Quantité : 50 ft Taille : 1/4 » ID |
| Liste des pièces pour le système d’eau | |||
| chiller, eau avec pompe autonome - se trouve à côté du réservoir | Remcor Products Co., Glendale Heights, IL, USA | CFF-500 | Quantité : 1 Taille : |
| Réservoir à fond de cône supérieur ouvert de 1/2 hp 125 gallons avec support - 42 po x 35 po - contient l’eau et les sédiments pour faire du lisier | United States Plastic Corp, Lima, OH, USA | 8586 | Quantité : 1 Taille : 125 gal |
| Couvercle pour réservoir de 125 gallons | United States Plastic Corp, Lima, OH, USA | 8935 | Quantité : 1 Taille : Vanne de 42 po x 35 po |
| , PVC - connecter le drain du réservoir à la pompe à eau | fournisseur local de plomberie | N/A | Quantité : 2 Taille : pompe de 1 po |
| , entraînement magnétique, utilisation en ligne - utilisé pour faire recirculer l’eau vers les aquariums et le refroidisseur | Little Giant, Fort Wayne, IN, USA | 3-MD-SC | Quantité : 1 Taille : solénoïde 1/12 |
| hp, Alco - Introduce Water | Cessé ; ASCO, Florham Park, NJ, USA pour similaire | N/A | Quantité : 5 Taille : 24 v, raccords NIPT 1/4 po |
| , connecteur réducteur en PEHD noir - connecter la conduite d’eau de tuyau de 1/4 po du solénoïde à 1/2 po tuyau fournisseur | local de plomberie | N/A | Quantité : 5 Taille : 1/2 po de diamètre intérieur du tuyau x 1/4 po de raccords de diamètre intérieur |
| , té en PEHD noir - connecter le tuyau de 1/2 po à la conduite d’eau et le lisier aux | aquariums fournisseur local de plomberie | N/A | Quantité : 5 Taille : 1/2 po NPT x 1/2 po ID du tuyau x 1/2 po Raccords ID du tuyau |
| , coude de rue | fournisseur local de plomberie | N/A | Quantité : 5 Taille : 1/2 po 90° ; Raccords MIPT x FIPT |
| , raccords filetés en PVC - connecter les raccords union avec des solénoïdes et d’autres connexions | fournisseur local de plomberie | N/A | Quantité : 12 Taille : raccords 1/2 po |
| , filetés union - connecter les conduites de boue/eau avec le module suivant | fournisseur local de plomberie | N/A | Quantité : 6 Taille : 1 po PVC |
| raccords, douille réductrice - se connecter au té réducteur dans la conduite d’eau | fournisseur local de plomberie | N/A | Quantité : 5 Taille : 1/2 po mâle par 1/4 po femelle Raccords FIPT |
| , mamelons de tuyau filetés - connexion entre la douille et le solénoïde d’eau | fournisseur local de plomberie | N/A | Quantité : 5 Taille : 4 po de long x 1/4 po |
| tuyau, PVC - effectuer des connexions entre le réservoir, la pompe et le refroidisseur | Fournisseur local de plomberie | N/A | Quantité : 5 ft Taille : Schedule 40 |
| Liste des pièces pour les capteurs, le périphérique d’acquisition de données et les logiciels informatiques | |||
| software, LabView | National Instruments, Austin, Texas, USA | Quantité de base : | 1 Taille : N/A |
| SCXI-1001 Châssis à 12 emplacements, U.S. 120 VAC | National Instruments, Austin, Texas, | États-Unis 776571-01 | Quantité : 1 Taille : N/A |
| SCXI 1100 - 32 canaux, ± ; Module d’entrée analogique 10 V | National Instruments, Austin, Texas, États-Unis | 776572-00 | Quantité : 1 Taille : N/A |
| SCXI 1303 - Bornier conçu pour des mesures de thermocouple de haute précision | National Instruments, Austin, Texas, États-Unis | 777687-03 | Quantité : 2 Taille : N/A |
| SCXI 1102B - Module d’entrée de thermocouple/tension 32 voies | National Instruments, Austin, Texas, États-Unis | 776572-02B | Quantité : 1 Taille : N/D |
| SCXI 1161 - Module de relais à usage général | National Instruments, Austin, Texas, USA | 776572-61 | Quantité : 6 Taille : N/A |
| SCXI 1300 - Module de tension à usage général | National Instruments, Austin, Texas, USA | 777687-00 | Quantité : 1 Taille : N/A |
| PCMCIA Card DAQCARD-AI-16E-4 | National Instruments, Austin, Texas, USA | N/A - legacy | Quantité : 1 Taille : N/A cartes utilisées disponibles en ligne |
| capteur, rétrodiffusion optique - mesure NTU dans chaque aquarium | Campbell Scientific Inc., Logan, UT, USA | OBS-3+ | Quantité : 5 Taille : 0-1 000 NTU |
Références
- National Research Council (NRC). A process for setting, managing, and monitoring environmental windows for dredging projects. Marine Board, Transportation Research Board, Special Report 262. , National Academy Press. Washington, DC. (2001).
- Suedel, B. C., Kim, J., Clarke, D. G., Linkov, I. A risk-informed....
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Réimpressions et autorisations
