דגימה, מיון של אפיון Microplastics בסביבות מימיות עם המון משקעים מושעה גבוהה ופסולת צף גדול

Summary

רוב המחקרים microplastic לתאריך אירעה במערכות ימיות איפה מושעה מוצקים רמות נמוכות יחסית. המוקד עכשיו הסטה ל מערכות מים מתוקים, אשר ייתכן כוללים המון משקעים גבוהה ופסולת צף. פרוטוקול זה מטפל איסוף וניתוח microplastic דגימות סביבות הימית המכילים גבוהה המון מוצק על תנאי.

Abstract

נוכחות בכל מקום של פסולת פלסטיק באוקיינוס ידועה ומוכרת על ידי קהילות הציבור, מדעי, סוכנויות ממשלתיות. עם זאת, רק לאחרונה יש microplastics במערכות מים מתוקים, כגון נהרות ואגמים, הייתה לכמת. הדגימה Microplastic על פני השטח בדרך כלל מורכב פריסת רשתות להיסחף מאחורי גם סירה נייח או נע, אשר מגביל את שהדגימה סביבות עם רמות נמוכות של מהמשקעים ופסולת צף או מימיות. מחקרים קודמים שהפעיל להיסחף רשתות לאיסוף פסולת microplastic בדרך כלל להשתמש ברשתות עם ≥300 µm גודל רשת, המאפשר פסולת פלסטיק (חלקיקים וסיבים) מתחת גודל זה כדי לעבור דרך הרשת או לחמוק כמת. הפרוטוקול מפורט כאן מאפשר: 1) מדגם אוסף בסביבות בעלות גבוהה הושעה נטען, צף או שקוע פסולת 2) לכידת ואת כימות של חלקיקים microplastic וסיבים < 300 דגימות מים מיקרומטר. נאספו באמצעות משאבת סחרור במיכלים פוליאתילן בצפיפות נמוכה (PE) יאוחסנו לפני סינון וניתוח במעבדה. הסינון נעשה באמצעות מכשיר סינון microplastic בהזמנה אישית המכיל נתיק המפרקים האיחוד שוכנו הנפות רשת ניילון, מעורב תאית אסתר ממברנה מסננים. הנפות רשת ומסננים ממברנה נבחנו עם stereomicroscope לכמת ולהפריד חלקיקים microplastic וסיבים. חומרים אלה נבחנו ואז באמצעות השתקפות הכולל מיקרו-הקלוש של התמרת פורייה, אינפרא-אדום ספקטרומטר (ATR מיקרו-FTIR) כדי לקבוע את סוג הפולימר microplastic. שחזור נמדדה על ידי spiking דגימות באמצעות חלקיקים כחולים PE וסיבי ניילון ירוקה; שחזור אחוז היה נחוש בדעתו להיות 100% עבור חלקיקים ו- 92% עבור סיבי. פרוטוקול זה ידריך מחקרים דומים על microplastics בנהרות בדחיסות גבוהה עם ריכוזים גבוהים של משקעים. עם שינויים פשוטים משאבת סחרור, התקן סינון, משתמשים יכולים לאסוף ולנתח אחסון מדגם וגדלים חלקיקים שונים.

Introduction

פלסטיק נצפתה לראשונה ב האוקיינוס מוקדם ככל השלושים¹. האומדנים העדכניים של טווח שנשטפו פלסטיק מעל טון מטרי 243,000 (MT) פלסטיק על פני השטח של האוקיינוס כדי 4.8-12.7 מיליון MT של פלסטיק הזנת האוקיינוס מן ארצי מקורות מדי שנה^2,3. לימודי שנשטפו פלסטיק התמקדו macroplastics (> 5 מ מ קוטר) כפי שהם גלויים בקלות, הניתנת לכימות. עם זאת, לאחרונה התגלה כי macroplastics מייצגים < 10% של פסולת פלסטיק, לפי הספירה, האוקיינוס, המציינת כי רובם המכריע של פסולת פלסטיק microplastic (< בקוטר 5 מ מ)².

Microplastics מסווגות לשתי קבוצות: microplastics ראשיים ומ....

Protocol

1. מים דוגמה אוסף

1. לאסוף דגימות מים ומים איכות הנתונים עניין בסירה בנהר איפה היטב מעורבות, אידיאלי במקומות שבהן בשלב נהר או הפרשות ידוע (למשל, ארצות הברית סקר גיאולוגי (USGS) מודד תחנות). ²⁰ על מנת להבטיח כי המים הוא מעורבב היטב, מדריך את הספינה באמצעות מד כף שקוע בתוך הנהר שבו מוליכות נשאר יחסית קבוע.
2. אתרי הדגימה, קואורדינטות מיקום הרשומה ו עומק. כדי למצוא את 0.6-העומק, פשוט להכפיל את עומק הכולל על ידי 0.6. מדד איכות מים פרמטרים מעניינים (למשל, עכירות, טמפרטורה, מוליכות, pH, חמצן מומס (DO)) באמצעות מד כף יד. כדי למדוד את הפרמטרים, משאבות המים דגימה מן העומק הרצוי לתוך מיכל רחב-הפה באמצעות את משאבת סחרור ולק....

Results

כדי לאמת את שיעורי ההחלמה של פרוטוקול זה, שלוש דוגמאות (V₁-V₃) ממפרץ Oso, בקורפוס קריסטי טקסס (סמוך טקסס A & M באוניברסיטת קורפוס קריסטי הקמפוס), היו מתובל 10 חלקיקים כחולים PE (הנע בין 50-100 מיקרומטר ב קוטר) 50 סיבי ניילון ירוקה באורכים שונים (איור 3). TSS המדגם היה מחושב (סעיף 2) ולאחר מכן את הדגימות היו מסונן באמצעות השיטות המתוארות ב סעיפים 3-5. חלקיקים PE כחול של סיבי ניילון ירוקה מכן הופרדו, לכמת (טבלה 1). חלק.......

Discussion

אוסף Microplastic באמצעות רשתות הסחף הוא השיטה המקובלת בסביבות כמו האוקיינוס משקעים וריכוזי פלסטיק איפה אחסון נמוך, ולכן דרישת מדגם גדולים. עם זאת, הסחף רשתות אינם תמיד מעשי או בטוח נהרות עם המון משקעים גבוהה, צף גדול או פסולת מימיות. בנוסף, זה לא ריאלי לשימוש ברשת להיסחף כאשר מנסה ללכוד ולכמת באופן יסודי microplastic חומרים, בעיקר סיבים, כמו רוב רשתות המשמש עבור סקרים פלסטיק יש רשת מידות ≥300 מיקרומטר. הפרוטוקול המתואר במאמר זה מאפשר דגימה ב waterbodies המכיל המון משקעים גבוהה בזמן גם המתיר לכידתו של microplastics < מיק.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
מיכלי Cubitainer 1L, פוליאתילן בצפיפות נמוכה	VWR	89094-140	מיכלים המשמשים לאיסוף ואחסון דגימות.
2-1/2 אינץ' לוח זמנים ברור 40 צינור PVC קשיח	תאגיד הפלסטיק של ארצות הברית	34138	צינור ה- PVC המשמש לייצור המכשיר מגיע כצינור 2.43 מ '. לאחר מכן נחתך הצינור לאורכים הרצויים לכל קטע המופרד על ידי מפרקי איחוד. אורכי החתכים נקבעו על ידי חיזוי שגדלי נקבוביות קטנים יותר יסתמו את המכשיר מהר יותר. חלקים ארוכים יותר הונחו מעל גדלי הנקבוביות הקטנים יותר כדי לאסוף ולהחזיק מים כדי למנוע צורך לפרק את המכשיר כדי להחליף מסנן בזמן שהדגימה נשארה במכשיר. עבור מכשיר סינון אחד יש צורך באחד בגודל 18 אינץ', אחד בגודל 12 אינץ' ושניים בגודל 6 אינץ'.
2-1/2 אינץ' PVC SCH 40 שקע איחוד	בית אספקה	457-025	מפרקי האיחוד הודבקו לצינור PVC כדי לאכלס מסננות ניילון וממברנות תאית מעורבות.
יריעת רשת ארוגה ניילון 6, אטום אוף-ווייט, רוחב 12 אינץ', אורך 12 אינץ', גודל רשת 500 מיקרון, 38% שטח פתוח (חבילה של 5)	חלקים קטנים דרך Amazon	CMN-0500-C/5PK-05	יריעות רשת נחתכו לעיגולים כדי להתאים לקוטר הקוטר החיצוני של צינור ה-PVC. הקצוות הודבקו כדי להבטיח שלא יתרחש שחיקה. קוטר הדבק לא אמור להימשך לקוטר הפנימי של ה- PVC כך שהוא לא יושפע במהלך הסינון.
יריעת רשת ארוגה ניילון 6, לבן אטום, רוחב 12 אינץ', אורך 12 אינץ', גודל רשת 100 מיקרון, 44% שטח פתוח (חבילה של 5)	חלקים קטנים דרך אמזון		B0043D1TB4 יריעות רשת נחתכו לעיגולים כדי להתאים לקוטר הקוטר החיצוני של צינור ה-PVC. הקצוות הודבקו כדי להבטיח שלא יתרחש שחיקה. קוטר הדבק לא אמור להימשך לקוטר הפנימי של ה- PVC כך שהוא לא יושפע במהלך הסינון.
יריעת רשת ארוגה ניילון 6, לבן אטום, רוחב 12 אינץ', אורך 12 אינץ', גודל רשת 50 מיקרון, 37% שטח פתוח (חבילה של 5)	חלקים קטנים דרך אמזון	B0043D1SGA	יריעות רשת נחתכו לעיגולים כדי להתאים לקוטר הקוטר החיצוני של צינור ה- PVC. הקצוות הודבקו כדי להבטיח שלא יתרחש שחיקה. קוטר הדבק לא אמור להימשך לקוטר הפנימי של ה- PVC כך שהוא לא יושפע במהלך הסינון.
קרום אסטר תאית מעורבת, 0.45um, 142 מ"מ, 25/pk	VWR	10034-914	מסנן קרום תאית מעורב עם 0.45 אום שימש כמסנן האחרון. נעשה שימוש בקוטר גדול כדי לאפשר קיפול של המסנן לקונוס כדי להגדיל את שטח הפנים של המסנן כדי למנוע סתימה.
סלסלת רשת מתכת מסננת עלי תה מסנן קומקום 76 מ"מ קוטר 3 יחידות	Uxcell דרך אמזון	a15071600ux0260	סל הרשת שימש למתן תמיכה נוספת למסנן הממברנה למניעת קריעה כאשר הופעל לחץ על ידי משאבת ואקום.
1/2 אינץ' PVC דוקרני הכנס זכר מתאם	בית אספקה	1436-005	נוסף מתאם ואקום כדי לאפשר סינון ואקום במקרה של סינון איטי עקב ריכוז משקעים גבוה.
1/2 אינץ' OD x 3/8 אינץ' תעודת זהות x 10 רגל PVC שקוף צינור ויניל	הום דיפו	702229	צינורות המשמשים לחיבור משאבת הוואקום למכשיר הסינון.
מכשיר רב-פרמטרי YSI Professional Plus עם כבל קוואטרו	YSI	6050000	מד כף יד המשמש למדידת פרמטרים נוספים של איכות מים (למשל, עכירות, טמפרטורה, מוליכות, pH וחמצן מומס (DO)).
2100P מד טורבידימטר נייד	Hach	46500000	מד כף יד המשמש למדידת עכירות.
צינורות PE מרופדים FEP	צינורות 87050529 גיאוטק		המשמשים עם משאבה פרסטלטית לאיסוף דגימות מים מעומקים רצויים.
משאבת Geopump פריסטלטית מסדרה II	משאבת 91350123 גיאוטק		המשמשת לאיסוף דגימות מים.
מיקרוסקופ MeiJi Techno EMZ-8TR	Microscope.com	מיקרוסקופ EMZ8TR-PLS2	השתמש בניתוח מסננות רשת ומסנני ממברנה כדי לחשוד במיקרופלסטיק
ניקולט iS10 FTIR ספקטרומטר	תרמו אלקטרון צפון אמריקה	912A0607	FTIR משמש לניתוח מיקרופלסטיק חשוד.
מיקרוסקופ ניקולט iN5 FTIR	תרמו אלקטרון צפון אמריקה	912A0895	מיקרוסקופ FTIR המשמש לניתוח מיקרופלסטיק חשוד.
גרמניום (Ge) ATR	Thermo Electron צפון אמריקה	869-174400	אביזר גרניום ATR המשמש יחד עם מיקרוסקופ ניקולט iN5 FTIR לניתוח מיקרופלסטיק חשוד.
אלומיניום EZ-Spot Micro Mounts (חבילה של 5)	Thermo Electron צפון אמריקה	0042-545	שקופיות מיקרוסקופ המשמשות יחד עם מיקרוסקופ Nicolet iN5 FTIR לניתוח מיקרופלסטיק חשוד.
שקופיות דגימת זכוכית מצופה אלומיניום	תרמו אלקטרון צפון אמריקה	0042-544	שקופיות מיקרוסקופ המשמשות יחד עם מיקרוסקופ ניקולט iN5 FTIR לניתוח מיקרופלסטיק חשוד.