פרוטוקול עבור דגימת חלקיקים על פני הים וניתוח לדוגמא

Summary

הפרוטוקול שלהלן מתאר את המתודולוגיה: דגימת חלקיקים על פני הים, הפרדת זיהוי חלקיקי פלסטיק והכימי של חלקיקים. פרוטוקול זה עולה בקנה אחד עם ההמלצות לניטור חלקיקים בהוצאה בתת הטכנית MSFD על זבל ימי.

Abstract

זיהום מיקרופלסטיק בסביבה הימית הוא נושא מדעי שזכה לתשומת לב הולכת וגוברת בעשור האחרון. רוב הפרסומים המדעיים עוסקים בזיהום מיקרופלסטיק של פני הים. הפרוטוקול שלהלן מתאר את המתודולוגיה לדגימה, הכנת דגימה, הפרדה וזיהוי כימי של חלקיקי מיקרופלסטיק. רשת מנטה קבועה על "מסגרת" המחוברת לדופן הכלי שימשה לדגימה. חלקיקי מיקרופלסטיק שנתפסו בקצה הבקלה של הרשת הופרדו מהדגימות על ידי זיהוי חזותי ושימוש בסטריאומיקרוסקופים. החלקיקים נותחו על פי גודלם באמצעות תוכנית ניתוח תמונה ועל המבנה הכימי שלהם באמצעות ספקטרוסקופיה ATR-FTIR ומיקרו FTIR. הפרוטוקול המתואר עולה בקנה אחד עם ההמלצות לניטור מיקרופלסטיק שפורסמו על ידי תת-הקבוצה הטכנית של הוראת מסגרת האסטרטגיה הימית (MSFD) בנושא פסולת ימית. פרוטוקול כתוב זה עם מדריך וידאו יתמוך בעבודתם של חוקרים העוסקים בניטור מיקרופלסטיק בכל רחבי העולם.

Introduction

זיהום מיקרופלסטיק בים מייצג דאגה גוברת לחברה העכשווית, עקב הגידול המתמיד בייצור הפלסטיק וסילוקו והצטברותו בסביבה הימית¹. גם אם פסולת מאקרו מפלסטיק לא תיכנס עוד לים, זיהום המיקרופלסטיק ימשיך לגדול עקב פיצול של פסולת פלסטיק שכבר קיימת בים². רוב מחקרי זיהום המיקרופלסטיק בוצעו במערכות אקולוגיות ימיות ומים מתוקים והתייחסו בעיקר לזיהום פני הים³.

המונח מיקרופלסטיק מתייחס לחלקיקי פלסטיק קטנים מ-5 מ"מ בגודל⁴. מונח זה מתאר תערובת הטרוגנית של חלקיקים, שיכולה להיות שונה בגודלה (מכמה מיקרונים למספר מילימטרים), בצבע ובצורה (מצורות שונות מאוד של שברים ועד סיבים ארוכים). חלקיקי מיקרופלסטיק יכולים להיות ממקור ראשוני או משני⁵. מיקרופלסטיק ממקור ראשוני מיוצר כחלקיקים קטנים המשמשים בתעשיית הקוסמטיקה (פילינג, קרם וכו') או בתעשייה הכימית כקודמן למוצרי פלסטיק אחרים (למשל כדורי פלסטיק המשמשים בתעשיית הפלסטיק). מיקרופלסטיק ממקור משני נוצר באמצעות פירוק של חתיכות פלסטיק גדולות יותר בסביבה עקב תהליכים פיזיקליים וכימיים, הנגרמים על ידי אור, חום, חמצן, מים ואורגניזמים⁶. בשנת 2015 הוגדרו ארבעה סוגים של מקורות מיקרופלסטיק: פסולת פלסטיק גדולה יותר, מוצרי ניקוי, תרופות וטקסטיל⁶. ההנחה היא שהמקור העיקרי (80%) לפסולת פלסטיק גדולה יותר הוא יבשתי⁷. מיקרופלסטיק ממוצרי קוסמטיקה, תרופות וטקסטיל נכנס למערכות אקולוגיות של מים דרך ביוב ומי סערה⁶. חלקיקי מיקרופלסטיק שנמצאים לרוב במערכות אקולוגיות של מים הם שברים מפסולת פלסטיק גדולה יותר וסיבי טקסטיל⁸.

למיקרופלסטיק יש מספר השפעות שליליות על הסביבה. גודלם הקטן מאפשר להם להיכנס לשרשרת המזון באמצעות בליעה על ידי אורגניזמים ימיים^{9, 10}. חלקיקים שנבלעים עלולים לגרום לנזק פיזי או לחסום את מערכת העיכול של בעלי חיים¹¹. חלקיקים יכולים גם להיות נשאים של מזהמים אורגניים מתמידים (POPs). פני השטח ההידרופוביים שלהם והיחס הנוח בין שטח פנים גדול לנפח קטן, מאפשרים ל-POPs לספוג על המיקרופלסטיק¹². בסביבה או במערכות העיכול של בעלי חיים הבולעים אותם, ניתן לשטוף POPs ותוספי פלסטיק אחרים מחלקיקי מיקרופלסטיק¹³.

מחקרים קודמים דיווחו על נוכחות בכל מקום של מיקרופלסטיק בסביבה הימית³, מעמוד המים ועד למשקעים התחתונים. האיום של זיהום מיקרופלסטיק זוהה כבר על ידי הוראת מסגרת האסטרטגיה הימית באיחוד האירופי, וכתוצאה מכך, הומלץ על ניטור חובה של מיקרופלסטיק¹⁴. בהתאם לכך, תת-הקבוצה הטכנית של האיחוד האירופי בנושא פסולת ימית (TSG-ML) הכינה המלצות לניטור מיקרופלסטיק בים האירופי¹⁵. לפיכך, יש חשיבות רבה להנחיות הווידאו לדגימת מיקרופלסטיק, מכיוון שהן תומכות בניטור השוואתי ובתהליך ניהול קוהרנטי בכל רחבי העולם.

פרוטוקול זה פותח במסגרת פרויקט DeFishGear לניטור הראשון של זיהום מיקרופלסטיק בים האדריאטי. המלצות מהמסמך "הנחיות לניטור פסולת ימית בימים האירופיים" של TSG-ML¹⁵ נלקחו בחשבון. פרוטוקול זה מתאר את המתודולוגיה לדגימת מיקרופלסטיק על פני הים, הפרדת מיקרופלסטיק מהדגימות וניתוח כימי של חלקיקי מיקרופלסטיק כדי לאשר שהחלקיקים הם מחומר פלסטי ולזהות את סוג הפלסטיק. הדגימה נעשתה באמצעות רשת מנטה, שהיא הציוד המתאים ביותר לדגימה במים רגועים¹⁶. הפרדת המיקרופלסטיק מהדגימות בוצעה על ידי זיהוי חזותי באמצעות סטריאומיקרוסקופ. חלקיקים מבודדים זוהו מאוחר יותר כימית באמצעות ספקטרוסקופיה אינפרא אדום טרנספורמציה פורייה (FTIR) וספקטרוסקופיה מיקרו FTIR.

Protocol

1. דגימה של חלקיקים על פני הים

1. לפרוס את הרשת מאנטה מהצד של כלי שיט באמצעות בום Spinnaker או »A-מסגרת« באמצעות קווים karabiners.
2. לפרוס את רשת מאנטה מחוץ לאזור בעקבות (כ 3 -. מרחק 4 מ מהסירה) כדי למנוע איסוף מים מושפעי מערבולת בתוך אזור השרות.
3. רשום את נקודות ציון הראשוניות וזמן ראשוני בגיליון הנתונים.
4. התחל לנוע בכיוון אחד ישר עם מהירות של כ. 2 - 3 קשרים למשך 30 דקות ולהתחיל מדידת הזמן.
5. לאחר 30 דקות לעצור את הסירה ולרשום קואורדינטות GPS סופיים, אורך המסלול (הדרך הנכונה ביותר היא לחשב את האורך מן קואורדינטות GPS) ואת מהירות סירה הממוצעת לתוך גיליון הנתונים המסופק ולהרים את רשת מאנטה מתוך המים.
6. יש לשטוף את רשת מאנטה ביסודיות מהחלק החיצוני של הרשת עם מי ים באמצעות משאבת צוללת או מים מן wa הסירהמאגר ter. לשטוף בכיוון מפיו מאנטה עד הסוף בקלה כדי לרכז את כל חלקיקי דבקה נטו לתוך סוף בקלה.
   הערה: לעולם אל לשטוף את המדגם דרך הפתח של הרשת על מנת למנוע זיהום.
7. בבטחה להסיר סוף בקלה מסננת את הדוגמה בקלה לסיים דרך מסננת גודל רשת 300 מיקרומטר או פחות.
8. שוטפים את סוף בקלה ביסודיות מבחוץ ויוצקים את שאר המדגם דרך המסננת. חזור על שלב זה עד שאין עוד כל חלקיקים בתוך סוף בקלה.
9. לרכז את כל החומר על המסננת בחלק אחד של המסננת.
10. עם השימוש של משפך, לשטוף את המסננת לתוך צנצנת זכוכית או בקבוק פלסטיק באמצעות אתנול 70%.
11. סגור את הבקבוק, לנגב אותו עם מגבות נייר לתייג את המכסה החיצוני של הצנצנת עם שם המדגם ותאריך עם סמן עמיד למים (כדאי גם לשים תווית שנייה כתובה בעיפרון על נייר וִילוֹנוֹת בצנצנת על מנת להימנע מהפגיעה האפשרית שֶׁלשם המדגם בשל התווית נמחקה על הצנצנת). עבר בקבוק פלסטיק שכותרתו לתוך התיבה המגניבה.
    הערה לתנאי דגימה כלליות: מהירות הרוח לא צריכה להיות יותר מ -2 בופור, מאז הגלים גבוהים מדי ואת הנקי אינו יציב על פני הים. חשוב לשמור על מסלול ליניארי יציב במהירות קבועה במהלך trawls. מחצית הפתיחה נטו מאנטה צריכה להיות קומטי במהלך דגימה. משך הדגימה צריך להיות 30 דקות (במקרים בהם קיימת כמות גדולה של חומר טבעי, בלום פלנקטון למשל, משך הדגימה יכול להיות קצר יותר). יש להימנע משימוש של כלי פלסטיק ומיכלי. הימנעו בגדים סינטטיים (צמר למשל), חבלי קשר של נטו מאנטה עם כלי על מנת למנוע זיהום של המדגם. להיזהר מאוד שלא לפגוע נטו מאנטה או גוף הסירה תוך פריסת לכידת הרשת.

2. הפרדת חלקיקי ממדגמים פני הים

1. אם המדגם אינו מכילכל פריט גדול מ -25 מ"מ ומופיע להיות נקי, להמשיך ישירות לשלב 3.
2. יוצקי מדגם דרך המסנן (גודל רשת מיקרומטר ≤300) ולהסיר את כל אובייקטי ההמלטה טבעיות או מלאכותיים של מ"מ גודל> 5 (המלטת מאקרו מצו) מן המדגם, באמצעות זיהוי פינצטה חזותי. היזהר לשטוף כל אובייקט סיר בזהירות עם מים מזוקקים כדי להסיר כל המלטת חלקיקי פלסטיק דבקה בו. אחסן את כל אובייקטי ההמלטה טבעיים ומלאכותיים מיכלים נפרדים. לייבש את כל אובייקטי ההמלטה טבעיות ומלאכותיים ייבוש (או באוויר הפתוח, אבל בצלחת סגורה) ולשקול אותם. לזהות את כל אובייקטי המלטה> 25 המ"מ (המלטת מאקרו) על פי רשימת ריבונו של קטגוריות של פריטי זבל ^16.
3. לאחר הסרת כל האובייקטים הגדולים, לרכז את כל החלקים הנותרים בחלק אחד של המסננת באמצעות בקבוקי לחיצים או מי ברז. יוצק את המדגם לתוך מיכל זכוכית באמצעות כמות מינימאלית של אתנול 70% עם העזרה של funnאל.
   הערה: בשלב זה את השימוש באתנול 70% הוא חיוני כדי לשמר את המדגם. גם בשלב של בדיקה ויזואלית של המדגם, אתנול עוזר לטשטש את האורגניזמים פלסטיק צבעוני ולכן להיות קל יותר למצוא.
4. קח כמות קטנה של המדגם (subsample) ושופכים אותו לתוך צלחת זכוכית פטרי. לנתח את המדגם עם שימוש סטראו (20 - 80x זום) ולחפש חלקיקי חלקיקי פלסטיק.
5. כל חלקיק חלקיקי פלסטיק צריך להיות מסווג לתוך אחת הקטגוריות המפורטות בטבלת 1 והכניס לתוך צלחת פטרי או צלוחיות זכוכית אחרות, מסמנת בשם קטגוריה. צלחת פטרי צריכה להיסגר בכל העת.
   הערה: כאשר מפרידים חלקיקים מהמדגם שלך להיות שמרניים ובוחרים יותר ולא חלקיקים פחות לניתוח. המבנה הכימי האמיתי של חלקיקים עדיין ייקבע בהמשך. הקפד לנתח עצמים גדולים מכל העבר כמו חלקיקים עלולים להיתקע ולכן מוסתרים תחת פריטים גדולים יותר.זה יכול להיות גם מועיל להזיז חפצים נתחו כבר בצד אחד של צלחת פטרי.
6. שים את צלחת פטרי תחת מיקרוסקופ עם ציוד המדידה (שליט עיני מכויל על ידי תוכנת ניתוח שקופיות או תמונת מיקרומטר) ולמדוד את הגודל של כל חלקיק (למדוד את הארוך באלכסון), למעט חוטים, ושים לב צבעיו. כל subsample צריך להיבדק על ידי אדם אחר. היזהר לשטוף את מכל הזכוכית המכיל את המדגם כך שכל החלקיקים דבקים קירות הזכוכית נשטפים לתוך צלחת פטרי.
7. לשקול את חלקיקי חלקיקי הפלסטיק של כל קטגוריה בנפרד על ידי שימוש בקנה מידה אנליטית. חלקיקי חלקיקי פלסטיק צריכים להיות מיובשים לפני השקילה. צלחת פטרי הסגורה ניתן להכניס ייבוש או הדגימות ניתן לייבוש בצלחת סגורה עד חלקיקים התייבשו (המשקל של צלחת פטרי סגורה עם חלקיקים הוא קבוע).
8. זהה המלטה מיקרו. כשמנתחי מדגם בחיפוש אחר חלקיקים, אנא שקלו כיחלקיקים מסוימים יהיו גלויים בקלות (צבע, צורה, גודל), בעוד שאחרים עשויים להיות מסובכים למצוא. להלן כמה תכונות לזהות חלקיקי חלקיקי פלסטיק במדגם: לדוגמה, אין מבנה תא, אחידות, חד, זוויות עקומות, עובי אחיד, צבעים מיוחדים (כחול, ירוק, צהוב, וכו ').

3. זיהוי כימי של חלקיקים

1. ספקטרוסקופיה ATR-FTIR
   1. לפני הניתוח לנקות את מערכת זיהוי עם אלכוהול ומטלית חינם מוך.
   2. קלט ספקטרום רקע. מניחים את המדגם על בעל מדגם ולאסוף את הספקטרום. זהה את ספקטרום ATR- FTIR שהושג באמצעות השוואה אוטומטית של הספקטרום המתקבל עם ספקטרום במסד נתונים.
2. ספקטרוסקופיה מיקרו ATR-FTIR
   1. לפני הניתוח לנקות את מערכת זיהוי עם אלכוהול ומטלית חינם מוך.
   2. מניחים את המדגם על פילטר זכוכית. הערה: מסננים אחרים יכולים להיות לנוed אבל טבע הפולימר שלהם יכול להפריע אפיון.
   3. מניח את המסנן עם המדגם על שולחן הסריקה האוטומטי ולהשתמש ג'ויסטיק לאתר המדגם.
   4. להקליט תמונה אופטית ולסמן בשטח (למשל 20 ב -20 מיקרומטר) שבו המדגם יאופיין.
   5. קלט ספקטרום רקע.
   6. מניחים את המדגם על בעל מדגם ולאסוף את הספקטרום במיקום מוגדר מראש.
   7. זהה את ספקטרום ATR-FTIR מיקרו שהושג באמצעות השוואה אוטומטית של הספקטרום המתקבל עם ספקטרום במסד נתונים.

Results

התוצאה הראשונה של הפרוטוקול המתואר הן חלקיקי חלקיקי פלסטיק מסווגים לשש קטגוריות על פי המאפיינים החזותיים שלהם (טבלת 1). הקטגוריה הראשונה, ובדרך כלל אחד הנפוץ ביותר, הם שבר (איור 1). הם נוקשים, עבים, עם קצוות חדים עקומים צורה לא סדירה. הם יכולים להיות במגוון צבעים שונים. הקטגוריה השנייה הם סרטים (איור 2). הם מופיעים גם צורות לא סדירות, אך בהשוואת שברים, הם דקים וגמישים ובדרך כלל שקופים. הקטגוריה השלישית הם כדורי (איור 3), בדרך כלל שמקורן בתעשיית הפלסטיק. הם צורות חריגות, עגול, ובדרך כלל בגודל גדול יותר, כ -5 מ"מ קוטר. הם בדרך כלל שטוח בצד אחד יכולים להיות בצבעים שונים. הקטגוריה הרביעית הן גרגירים (איור 4). לשם השוואה עם כדורים, יש להם צורה עגולה קבועה ובדרך הכלל לגודל קטן יותר, סביב 1 מ"מ הקוטר. הם מופיעים בצבעים טבעיים(לבן, בז ', חום). הקטגוריה החמישית הן חוטים (איור 5). הם, לצד שבר, הסוג הנפוץ ביותר של חלקיקי חלקיקי פלסטיק. הם יכולים להיות קצרים או ארוכים, עם עובי וצבעים שונים. הקטגוריה האחרונה הם קצף (איור 6). הם לרוב מגיעים חלקיקים גדולים של קלקר. הם צורה רכה, לא סדיר מלבן לצהוב בצבע.

התוצאה העיקרית של דגימת חלקיקים וניתוח מדגם היא מספר חלקיקי חלקיקי פלסטיק לדגימה. נתונים אלה יכולים להיות מנורמלים נוספים לקילומטר ^2. הנוסחה המשמשת לנורמליזציה היא:

חלקיקי חלקיקי פלסטיק ליחידת שטח מדגם / דגימה,

איפה באזור הדגימה מחושב על ידי הכפלת מרחק דגימה על ידי הרוחב של פתיחת נטו מאנטה (לוחות 2, 3; איור 7). בנוסף, ניתן לנתח חלקיקים עם imתוכנת ניתוח גיל. התוצאות כוללות אורך מרבי ואזור של כל חלקיק (לוח 4). חלקיקי איור צג 8a לפני ניתוח תמונה והאיור 8b הוא אחרי ניתוח תמונה, שבה כל חלקיק נמדד וממוספרים. לבסוף, ניתוח כימי של המספר הכולל או הגבוה ביותר האפשרי של חלקיקים לדגימה מומלץ. באמצעות ספקטרוסקופיית פורה ספקטרום של החלקיק שנבחר נרכש, כפי שמוצג על איור 9. ספקטרום זה אז לעומת הספקטרום מספריית התוכנה (איור 10). התוצאה הסופית תוצג אם חלקיק נתון הוא פלסטיק או לא לציין את הסוג של פלסטיק מן המבנה הכימי.

1	שבר
2	סרטים
3	פלטות
4	גרגרים
5	חוטים
6	קֶצֶף הים

טבלה 1: קטגוריות של חלקיקים חלקיקי הפלסטיק.

איור 1: דוגמא של חלקיקים מתוך קטגוריה: שברים. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 2: דוגמא של חלקיקים מתוך קטגוריה: סרטים. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

/55161fig3.jpg "/>
איור 3: דוגמה של חלקיקים מתוך הקטגוריה: פלטות. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 4: דוגמא של חלקיקים מתוך קטגוריה: גרגרים. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 5: דוגמה של חלקיקים מתוך הקטגוריה: חוטי זיכרונות. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

ילדה = "jove_content" FO: keep-together.within-page = "1">
איור 6: דוגמה של חלקיקים מתוך הקטגוריה: קצף. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

מרחק דגימה [ק"מ]	2
רוחב מנטה [ק"מ]	0.0006
באזור דגימה [ק"מ 2]	.0012

טבלה 2: דוגמא של נתונים מסקרים, המשמשים לחישוב של חלקיקי חלקיקי פלסטיק לקילומטר ^2.

	לא	אין / ק"מ 2
שבר	301	250,833
סרטים	45	37500
כדורים	15	12500
גרגרים	8	6667
קצף	33	27500
חוטים	223	185,833

טבלה 3: דוגמה של תוצאות הסקר, שבו נתונים מסווגים 6 קבוצות נספרים מנורמל לקילומטר ² (אין - מספר החלקיקים).

איור 7: דוגמה של תוצאות נציג לאחר קטגוריזציה החזותי של pמאמרים (לא - מספר החלקיקים). אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

אזור אינדקס	פינה [ממ"ר]	אורך מרבי [מ"מ]
1	8.010	5.506
2	10.517	5.628
3	12.185	5.429
4	3.367	3.367
5	2.475	2.155
6	1.809	2.943
7	6.604	5.238
8	5.779	4.037
9	4.472	3.791
10	16.907	5.355
11	7.246	3.733
12	7.867	4.622
13	6.411	5.056
14	3.281	3.070
15	12.937	5.554
16	6.709	3.716

לוח 4: דוגמה של תוצאות ניתוח התמונה איפה באזור [מ"מ ^2] ו [מ"מ] האורך המרבי של כל חלקיק נמדדים.

איור 8: דוגמא של תמונת רכש א) לפני ב) לאחר ניתוח תמונה של חלקיקים עם תוכנת ניתוח תמונה.ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55161/55161fig8large.jpg "target =" _ blank "> לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 9: דוגמא ספקטרום נמדד על חלקיק שנבחר עם פסגות מסומנות אורכי הגל שלהם ^[-1 סנטימטר]. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 10: דוגמה של השוואה של ספקטרה שנרכש החלקיקים שנבחרו ההתאמה הטובה ביותר מספריית ספקטרה ATR-FTIR. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של f זהigure.

Discussion

דגימת חלקיקים על פני הים על ידי נטו מאנטה היא שיטה בשימוש נרחבת עבור הדגימה של חלקיקים על פני הים, אך עד כה לא חלה כל מתודולוגיה אחידה. כמויות גדולות של מים ניתן לסנן דרך רשת מאנטה, ובכך את האפשרות של לכידת מספר רלוונטי של חלקיקי גבוה והתוצאות נתפסות כאמינה. השוואה של תוצאות בקרב מדגמים שונים מובטחת על ידי נורמליזציה. במקרה שלנו, הריכוזים היו קשורים לאזור שנדגמו על ידי הכפלת מרחק מכמורת ידי הרוחב האופקי של הפתח נטו. אפשרות נוספת היא להשתמש מד זרימה, קבוע בפתיחת נטו. שימוש מד זרימה אפשרי מאז נטו מאנטה עם הכנפיים לרוחב שלה הוא מאוד יציב על פני הים ולכן מקפץ על הגלים הוא מינימאלי. מד זרימה מתעד את נפח מים מסוננים ובכך מאפשר הנורמליזציה של תוצאות בכל נפח המים שנדגמו ^16.

> רשתות מאנטה השכיחות ביותר יש סביב 300 מיקרומטר רשת בגודל 3 - 4.5 מ 'ארוכים. ממדים אלה היו אופטימיזציה כדי למנוע סתימה של הרשת כדי לאפשר דגימת נפח מים גדולים ככל האפשר. Trawling מהירות מומלץ להיות בין 2 - 3 קשרים, אבל זה תלוי גובה הגל, מהירות הרוח והזרמים בים. זה מאוד חשוב כי נטו מאנטה מצוי בהשגחה כל הזמן במהלך הדגימה ואם זה מתחיל לדלג, מהירות trawling חייב להיות מופחת. השעה trawling מומלץ להיות כ -30 דקות, אך הדבר תלוי בריכוזים seston. זה יכול לקרות כי seston לפעמים סותם את נטו מאנטה. במקרה זה trawling צריך להיפסק מיד, אחרת חלקיקים חלקיקי הפלסטיק יכול להיאבד ברשת יכול להיפגע. נטו Manta הוא קבוע בדרך כלל מהצד של כלי השיט. זהו גם באפשרות המתאימה ביותר, בעוד נטו מאנטה הוא בוודאי מחוץ לאזור בעקבות. בסקרים מסוימים נטו מאנטה נקבע מן הירכתיים של כלי השיט^{17, 18,} אבל במקרה זה אתה צריך להיות בטוח כי נטו הוא מחוץ לאזור בעקבות. המרחק, שעליו המכמורת מוגדרת לדגימה, צריך להיקבע בנפרד, שכן האזור של מערבולות שנגרם על ידי הכלי נע בין הגודל של כלי השיט מן המהירות של הסירה ^{19, 20.}

הפרדת חלקיקי חלקיקי פלסטיק מן הדגימות פני הים היא לרוב נעשתה רק על ידי זיהוי חזותי ^21. חלקיקים גדול מ -1 מ"מ ניתן לזהות בקלות על ידי בעין בלתי מזוינת, ואילו חלקיקים קטנים מ -1 מ"מ דורשים שימוש סטראו. כדי לצמצם את האפשרות של מבלבל החלקיקים הלא פלסטיק בכאלו מפלסטיק, באמצעות אור קיטוב על stereomicroscopes מומלץ. האפשרות של זיהוי שגוי של חלקיקי פלסטיק מקבלת גבוהה עם חלקיקים קטנים. כך חלקיקים> 0.5 מ"מ ניתן לזהות רק ²¹ חזותית, על ידי שימוש סטראו. עבור חלקיקים קטנים מ -0.5 מ"משיטה נוספת, מדויקת יותר נדרשת ספקטרוסקופיה ATR-FTIR מייקרו למשל ^21.

במהלך תהליך היפרדות חלקיקים מדגימת האפשרות של זיהום המדגם עם החוטים המוטסים היא גבוהה מאוד. מסיבה זו, לשלוט צלחות פטרי נותרות פתוח על שולחן העבודה מומלץ בחום לזיהוי חלקיקים הנישאים באוויר מזהמים פוטנציאליים. כלומר, את איכות הנתונים מאוד תלוי: 1) את הדיוק של אדם עובד עם המדגם, 2) איכות והגדלה של סטראו, ו -3) את כמות החומר האורגני המדגם ^16. לאחר זיהוי חזותי מומלץ מאוד לנתח את חלקיקי מיון עם אחת הטכניקות הזמינות עבור זיהוי כימי של החומר ^8.

שיטות קיימות מספר זיהוי פולימר, בקרב שבו ספקטרוסקופיה FTIR ו ספקטרוסקופיית ראמאן הם הכי frequently בשימוש ^22. ספקטרוסקופיה FTIR ראמאן טכניקות משלימות והדיוק שלהם דומה. בפרוטוקול שלנו, FTIR וספקטרוסקופיה FTIR מיקרו עם "ההחזרה הכולל נחלש" (ATR) מוצגים. הם פשוט לשימוש, והם מאפשרים תוצאות מהירות ומדויקות. פולימרי פלסטיק להחזיק ספקטרום אינפרא אדום מאוד ספציפי (IR) עם דפוסי להקה נפרדים, ובכך IR ספקטרוסקופיה טכניקה אופטימלית לזיהוי החלקיקים ^21. האנרגיה של קרינת IR שמרגשת רטט מולקולרי ספציפי בעת אינטראקציה עם מדגם, המאפשר מדידת ספקטרום IR מאפיין ^22. ספקטרוסקופיה FTIR יכול גם לספק מידע נוסף על חלקיקים, כגון עוצמת חמצון ²³ ורמת השפלה ^24. בעוד ATR-FTIR מתאים זיהוי כימי של חלקיקים גדולים יותר (> 0.5 מ"מ), ספקטרוסקופיה ATR-FTIR מיקרו יכולים לספק מידע על המבנה הכימי של החלקיקים & #60; 0.5 מ"מ, כפי שהוא משלב את הפונקציה של מיקרוסקופ ספקטרומטר אינפרא אדום.

לפני השימוש FTIR וספקטרוסקופיה FTIR מיקרו, חלקיקים חלקיקי הפלסטיק צריך להיות מיובש בעבר, מאז מים בחום סופג IR קרינה ^22, ומטוהר, למקרה שהם מכוסים biofilms ו / או חסידי אורגניים ואי-אורגניים אחרים, אשר יכולים להשפיע על ספקטרום IR. הדרך לא פולשנית ביותר לטהר דגימות ידי ערבוב ושטיפה במים מתוקים ^25. אם זה לא מספיק, אז השימוש של מי חמצן 30% מומלץ. כל שיטות אחרות יכולות להיות השפעות שליליות על חלקיקים חלקיקי הפלסטיק (ניקוי קולי למשל יכול להמשיך ולפצל חלקיקים, פתרונות חומצי או בסיסי חזק יכול לפגוע פולימרים פלסטיים כמה, וכו ') ולכן השימוש בהם אינו מומלץ. עוד מבטיח הוא השימוש של עיכול אנזימטי רציפים כצעד טיהור פלסטיק ידידותי. טיהור באמצעות אנזימים טכניים שונים (lipase למשל,mylase, proteinase, chitinase, cellulase, proteinase-K) יושם בהצלחה לצמצום מטריצה ביולוגית של פלנקטון ובכך הוכיח שהוא טכניקה יקרה כדי למזער חפצים מטריקס במהלך מדידות ספקטרוסקופיה FTIR ^22.

הפרדת החלקיקים ידי זיהוי חזותי והזדהות כימית של חלקיקים שנבחרו הן שני תהליכי הזמן רבים מאוד. יש המון עבודה, זה חייב להיעשות על ידי אדם מדויק חולה שיש לו ניסיון עם stereomicroscopes, לא רק לזהות את חלקיקי הפלסטיק, אלא גם הכרת חומר ביולוגי. אפילו אדם מנוסה אינו יכול להפלות כל חלקיקי חלקיקי פלסטיק הפוטנציאל חד משמעי מרסיסים כיטין או diatom ^22. לפיכך, שיעור השגיאה של מיון ויזואלי נע בין 20% ²⁶ עד 70% ²¹ ומגביר עם הפחתת גודל חלקיקים.

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
בפרוטוקול זה לא נעשה שימוש בציוד או ריאגנטים ספציפיים.