Échantillonnage, tri et caractériser les microplastiques dans les milieux aquatiques avec les charges de sédiments en suspension haute et les gros débris flottant

La plupart des recherches microplastic à ce jour s’est produite dans les systèmes marins, où les niveaux de solides suspendus sont relativement faibles. Mise au point est maintenant passer à des systèmes d’eau douce, qui peuvent comporter des charges élevées de sédiments et débris flottants. Ce protocole traite de recueillir et d’analyser les échantillons microplastic de milieux aquatiques qui contiennent des hautes charges solides suspendues.

Cette méthode aidera les chercheurs à quantifier les charges de microplastiques dans les rivières, qui contiennent souvent des charges élevées de sédiments, car elles constituent une source majeure de débris plastiques dans l’océan. Le principal avantage de cette technique est qu’elle permet de filtrer et de trier des microplastiques et des échantillons d’eau avec des charges sédimentaires élevées à des tailles qui ne sont généralement pas incluses dans les études précédentes. Pour commencer, rincez trois fois le dispositif de filtration et les tamis en nylon avec de l’eau déminéralisée.

Placez ensuite les tamis à mailles dans chaque joint d’union, la taille des coulées diminuant de haut en bas. Pour éviter les fuites, scellez hermétiquement chaque joint. Ensuite, mouillez un filtre à membrane à base d’esters de cellulose mélangés avec de l’eau désionisée.

Pendant que le filtre est encore humide, pliez-le en un cône. Placez ensuite un panier en maille d’acier inoxydable dans le dernier joint d’union. Placez avec précaution le filtre à membrane plié dans le panier.

Repliez la lèvre du filtre sur le bord du joint. Placez ensuite un tamis à mailles sur le filtre à membrane dans le dernier joint d’union. Assurez-vous que tous les joints d’union sont bien scellés.

Fixez ensuite le tuyau du haut du ballon filtrant à la base du dispositif de filtration. Allumez la pompe à vide en vous assurant que la pression ne dépasse pas 127 millilitres de mercure. À l’aide d’un cylindre gradué de 500 millilitres, mesurez le volume total de l’échantillon.

Ensuite, enregistrez le volume de l’échantillon et transférez-le dans le dispositif de filtration. Pour vider la fiole filtrante, éteignez la pompe et détachez les deux tuyaux de la fiole. Videz ensuite le ballon dans un conteneur à déchets.

Pour continuer le cycle de filtration, rattachez les tuyaux et allumez la pompe. Une fois que l’échantillon entier a été filtré, utilisez de l’eau désionisée pour rincer le récipient d’échantillon et le cylindre gradué trois fois. Après chaque rinçage, filtrez l’eau déminéralisée utilisée pour rincer le récipient et le cylindre gradué.

À l’aide d’eau déminéralisée, rincez trois fois les parois de l’appareil de filtration. Éteignez ensuite la pompe à vide et utilisez une bouteille de lavage d’eau déminéralisée pour rincer les bords du joint d’union. Éteignez la pompe et utilisez une pince pour retirer le tamis à mailles du joint d’union.

Placez le tamis dans une boîte de Pétri couverte et séchez-le à 60 degrés Celsius pendant 24 heures. Répétez ce processus pour chaque joint union. Ensuite, allumez la pompe à vide et rincez les bords d’un filtre à membrane à l’aide d’une bouteille de lavage à eau déminéralisée.

Lavez les particules sur les bords du filtre vers le centre et assurez-vous que toute l’eau passe à travers le filtre. Ensuite, utilisez une pince pour retirer et déplier le filtre à membrane. Placez le filtre dans une enveloppe en aluminium et séchez-le à 60 degrés Celsius pendant 24 heures.

Examinez d’abord le filtre à membrane au microscope stéréoscopique. Les plastiques suspectés n’ont pas de structure cellulaire. Les fibres auront une épaisseur égale partout et les particules n’apparaîtront pas brillantes.

Retirez les plastiques suspects du filtre et placez-les dans un flacon de collecte contenant 70 % d’éthanol. Notez la couleur et la forme de chaque plastique suspecté. Pour les tamis en maille de nylon stockés dans des boîtes de Pétri, une fois que tous les plastiques suspects ont été retirés du filtre, examinez le couvercle et le fond de la boîte de Pétri pour détecter d’autres plastiques suspects.

Pour valider ce protocole, trois échantillons de la baie d’Oso ont été enrichis de 10 particules de polyéthylène bleu et de 50 fibres de nylon vertes. En moyenne, 100 % des particules de polyéthylène et 92 % des fibres de nylon ont été récupérées dans les échantillons. La perte de fibres peut être due à une petite quantité de perte d’échantillon lors de la filtration ou à une identification incorrecte.

Une fois maîtrisés, plusieurs appareils de filtration peuvent être exécutés simultanément, les échantillons prenant moins de deux heures chacun à filtrer. Les temps de tri des échantillons au microscope sont toutefois spécifiques à l’échantillon. Lors de cette procédure, il est important de ne pas oublier de tenir compte de la contamination potentielle à l’aide d’équipement de laboratoire et de blancs de terrain pour chaque étape du processus.

Après cette procédure, d’autres méthodes telles que la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier peuvent être utilisées pour vérifier les propriétés des matériaux. Grâce à son développement, cette technique permet aux chercheurs qui étudient les contaminants environnementaux d’explorer la pollution par les microplastiques et les cours d’eau à forte charge de sédiments en suspension, ainsi que les débris flottants et immergés.