Un système d'exposition accréditives pour l'évaluation de suspension Sédiments effets sur la vie aquatique

L’objectif global de cette technologie expérimentale est de fournir un système d’exposition à circulation continue robuste et flexible pour maintenir les sédiments et la suspension, afin d’étudier les effets des sédiments en suspension sur diverses espèces aquatiques et les stades de vie en laboratoire. Cette technologie peut nous aider à répondre à des questions clés dans le domaine de la toxicologie environnementale afin d’améliorer notre compréhension des effets des facteurs de stress physiques tels que les sédiments en suspension dans les milieux aquatiques. Le principal avantage de cette technologie est la possibilité de simuler la suspension des sédiments pour les pratiques de gestion entrantes afin de réduire les interactions entre les organismes aquatiques et les sédiments en suspension.

Bien que cette méthode puisse donner un aperçu des effets du dragage, elle peut également être utilisée pour évaluer les effets des sédiments en suspension résultant du trafic maritime, des crues et des tempêtes. La démonstration visuelle de cette technologie est essentielle, car les étapes de sa construction combinées à son étalonnage sont essentielles à la réussite de l’application. Commencer la construction et l’assemblage du module et du bain-marie comme décrit dans le protocole de texte.

Pour construire un drain de trop-plein, utilisez une scie cloche pour découper un trou de 2,54 centimètres de diamètre à cinq centimètres du haut d’un réservoir en polyéthylène à fond bombé de 19 litres. Installez un raccord de cloison et un insert à l’extérieur de la cloison pour servir de drain de trop-plein. Pour construire l’entrée d’eau de boue, utilisez une scie cloche pour découper un autre trou de 2,54 centimètres de diamètre à cinq centimètres du haut de l’aquarium.

Installez un autre raccord de cloison et un raccord de tuyau coudé fileté. Pour construire la sortie de la pompe, découpez le même type de trou au milieu du fond du réservoir et installez un raccord de cloison. Enfilez le côté extérieur de la cloison à l’aide d’un raccord de tuyau coudé.

Pour construire l’entrée de la pompe, découpez un autre trou situé hors du fond du réservoir et installez un raccord de cloison. Enfilez le côté extérieur de la cloison à l’aide d’un raccord de tuyau coudé. Sur le côté extérieur du réservoir du bain-marie, mesurez neuf centimètres à partir du bas et tracez une ligne sur toute la longueur du réservoir.

En suivant la ligne, découpez une paire de trous de 2,54 centimètres de diamètre sur toute la longueur du bain d’eau pour chaque aquarium et installez les raccords de cloison. Montez les pompes à entraînement magnétique sur un support qui s’adaptera sous le bain-marie le long du côté contenant les trous et les raccords de cloison pour la connexion aux aquariums. Installez un interrupteur à cordon en ligne pour chaque pompe ou câblez les pompes à un boîtier de commutation pour l’alimentation.

Enfilez le côté extérieur des cloisons du réservoir du bain-marie avec les cannelures du tuyau. Fixez le tube en vinyle à l’entrée et à la sortie de la pompe avant de le connecter aux cloisons menant à l’aquarium approprié. À l’intérieur du bain-marie, installez un insert à déconnexion rapide dans la cloison.

Après avoir connecté chaque aquarium à une pompe, fixez le tube en vinyle aux barbes du tuyau installées au fond de l’aquarium et fixez le tube à la valve à déconnexion rapide. Ensuite, connectez les sectionneurs rapides entre la pompe et l’aquarium. Installez un robinet à boisseau sphérique dans ce raccord pour isoler la pompe à des fins de maintenance.

Ensuite, connectez le drain de trop-plein de chaque aquarium au drain commun via un tube en vinyle. Connectez ensuite le drain commun au drain du bain-marie. Connectez chaque entrée d’eau de lisier d’aquarium au système de boue et d’eau installé sur le dessus du module.

Connectez le purgeur de la cuve à lisier à l’entrée d’une pompe pneumatique à double membrane qui a été montée sur un support à côté d’une cuve à lisier. Incorporer un PVCT pour diriger le lisier vers la pompe ou vers le drain du laboratoire. Intégrez également des vannes reliant le réservoir et la pompe pour les isoler pour l’entretien.

Pour alimenter la pompe, connectez-la au compresseur d’air du bâtiment du laboratoire. Montez un tuyau en PVC sur le dessus des modules et créez une ligne de recirculation pour fournir la boue à chaque aquarium sur demande. Au point d’utilisation situé le plus éloigné du réservoir à lisier, installez une conduite de retour pour transporter le lisier inutilisé vers le réservoir.

Utilisez du PVC flexible et des raccords union pour connecter les modules. Connectez les électrovannes de boue au tuyau de boue de recirculation à l’aide de tés, de vannes à bille et de raccords union, afin d’isoler les solénoïdes du tuyau principal en PVC pour l’entretien. En vous assurant que chaque électrovanne est située au-dessus de l’aquarium qu’elle alimente, connectez les électrovannes aux aquariums correspondants comme décrit dans le protocole textuel.

Installez un capteur de rétrodiffusion optique ou OBS dans chaque aquarium à côté de l’entrée d’eau de boue pour mesurer la turbidité. Positionnez le capteur de manière à ce qu’il soit immergé à environ cinq centimètres sous la surface de l’eau, le capteur orienté vers le milieu du réservoir. Utilisez une pince ou un autre appareil pour monter le capteur.

Installez un OBS dans le réservoir à lisier et positionnez le capteur de manière à ce qu’il soit complètement immergé à environ 20 centimètres sous la surface de l’eau. Ensuite, câblez les électrovannes d’eau et de boue. L’OBS est situé dans chaque aquarium et réservoir à lisier et un couple thermique situé à chaque bain d’eau, dans des boîtes de jonction électriques montées sur le dessus du module dans un dispositif d’acquisition de données.

Installez des sectionneurs rapides aux extrémités de tous les câbles dans la mesure du possible. Passez à la conception d’une application informatique pour l’acquisition de données, le contrôle d’instruments et l’automatisation, comme décrit dans le protocole texte. Pour préparer l’expérience, démarrez la pompe pour faire recirculer l’eau du robinet filtrée au charbon qui a été utilisée pour remplir le réservoir à lisier.

Dans un récipient séparé, utiliser un mélangeur mécanique pour homogénéiser les sédiments d’essai. Une fois le sédiment homogénéisé, prélevez une petite partie et introduisez-la dans la cuve à lisier à l’aide d’un bécher en polypropylène gradué. Continuer à introduire des sédiments jusqu’à ce que 1000 UTN soient atteints.

Dans le programme, accédez à l’onglet bain-marie et démarrez tous les profils d’aquarium. Après avoir utilisé le FLEES pendant au moins une heure pour que les NTU puissent se stabiliser dans chaque aquarium, activez l’enregistrement des données pour enregistrer les lectures NTU par chaque OBS d’aquarium. Pour la mesure des TSS, prélevez trois échantillons d’eau de 100 millilitres dans chaque aquarium auquel un traitement TSS est inférieur à 500 milligrammes par litre.

Prélevez séparément trois échantillons d’eau de 50 millilitres dans chaque aquarium auquel est attribué un traitement TSS supérieur ou égal à 500 milligrammes par litre. Mesurez le MES en filtrant les échantillons sous vide à travers du papier filtre pré-pesé de 0,45 micron. Immédiatement après le filtrage, séchez le filtre et son contenu à 105 degrés Celsius pendant au moins quatre heures.

Et puis pesez à nouveau à 0,1 milligramme près. Utilisez la moyenne des trois échantillons comme mesure des MES dans chaque aquarium. Pour réaliser l’expérience, allumez d’abord tout le matériel FLEES utilisé pour l’acquisition de données, le contrôle des instruments et l’automatisation.

Après avoir rempli les aquariums, les bains-marie et le réservoir d’eau avec l’eau d’essai souhaitée, démarrez tous les échangeurs de chaleur du refroidisseur d’eau. Confirmez et ajustez également le cycle d’éclairage. Démarrez la pompe pour faire recirculer l’eau du robinet filtrée au charbon qui a été utilisée pour remplir le réservoir à lisier.

Ensuite, retirez une petite partie des sédiments homogénéisés et introduisez-les dans la cuve à lisier. Continuer à introduire des sédiments jusqu’à ce que 1000 UTN soient atteints. Créez ensuite un profil pour chaque aquarium comme décrit dans le protocole texte.

Une fois que les animaux sont stockés dans les aquariums comme décrit dans le protocole texte, accédez à l’interface graphique et accédez à l’onglet du bain d’eau pour démarrer tous les profils d’aquarium. Après avoir utilisé le FLEES pendant au moins une heure, activez l’enregistrement des données pour enregistrer les lectures NTU par chaque OBS d’aquarium. Les concentrations NTU et TSS correspondantes sont maintenues dans les aquariums expérimentaux pour atteindre les concentrations cibles de sédiments en suspension.

Dans cet exemple, le FLEES a évalué si les sédiments en suspension pouvaient être maintenus sur une période de trois jours. De même, les concentrations de NTU et de TSS correspondantes peuvent être maintenues à des concentrations considérablement plus faibles représentant les conditions ambiantes. Le FLEES est étalonné à l’aide de sédiments d’essai afin de quantifier la relation entre les MES et la turbidité afin de s’assurer que les concentrations cibles de MES sont atteintes.

La relation entre NTU et TSS est illustrée à titre d’exemple de sédiment d’essai évalué dans le FLEES. Une fois que FLEES est construit et fonctionne correctement, il est suffisamment souple pour évaluer les effets des sédiments en suspension sur plusieurs espèces aquatiques à des stades de vie de tailles variables, des œufs aux adultes, selon l’espèce. Il est important de se rappeler que l’étape la plus critique de la méthodologie consiste à calibrer le FLEES avec chaque sédiment d’essai.

Ainsi, la relation entre les solides en suspension totaux et la turbidité peut être quantifiée, ce qui permet d’aligner les concentrations cibles de MES. Après son développement, la technologie FLEES a ouvert la voie aux chercheurs dans le domaine de la toxicologie environnementale pour étudier les effets des sédiments en suspension sur une grande variété d’organismes aquatiques. Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la façon de construire et d’utiliser la technologie dans votre propre laboratoire.

Les fonctions d’automatisation et de programmation permettent d’ajuster facilement les concentrations totales de solides en suspension pour répondre aux besoins expérimentaux.