הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
פרוטוקול זה מתאר מתודולוגיה שיש ליישם על דגימות מים שנאספו על מסננים כדי לזהות, לזהות ולכמת MPs בגודל מיקרון (1-300 מיקרומטר). מיקרוספקטרוסקופיה של ראמאן יכולה לזהות את המבנה הכימי הפולימרי של חלקיקי MP ולכמת את שפעם במונחים של מספר החלקיקים והמסה שלהם בדגימות מים.
הפרוטוקול המוצג כאן מאפשר כימות של מיקרופלסטיק (MPS) בקוטר של ~1 מיקרומטר, זיהוי מדויק של סוגי פולימרים והערכת נפח החלקיקים, מה שמאפשר באופן קריטי לחשב את מסת ה-MP. תוצאות מייצגות מדגימות שנאספו בגרייט סאות' ביי (GSB), ניו יורק, הראו כי חלקיקים בטווח הקוטר הכדורי השווה ערך של 1-6 מיקרומטר (ESD) היו הנפוצים ביותר, עם כ-75% מהחלקיקים בגודל של פחות מ-5 מיקרומטר. יש לציין כי שלב הסינון המקדים לא הניב חלקיקים גדולים מ-60 מיקרומטר, מה שמרמז על כך שחלקיקים גדולים היו נדירים באתרי החוף שנדגמו. לפני הסינון, נעשה שימוש בשלב חמצון כימי להסרת פסולת אורגנית, מה שהקל על סינון נפחי מים גדולים יותר (>1 ליטר) מדגימות נפרדות שנאספו בבקבוקים והפחית את סתימת המסנן. בעוד שגישה זו שיפרה משמעותית את יעילות הסינון, היבטים של המתודולוגיה עדיין דורשים חידוד כדי להפחית את הזמן הכולל הנדרש להכנת דגימה וניתוח נתונים. מיקרוספקטרוסקופיה של ראמאן ועיבוד הנתונים הנלווים נותרו עתירי זמן, במיוחד לניתוח מדויק של חלקיקים קטנים מ-10 מיקרומטר במטריצות סביבתיות מורכבות. המאמצים המתמשכים מתמקדים במזעור אי הוודאות האנליטית, אופטימיזציה של הפשרה בין דיוק ספירת החלקיקים לזמן העיבוד, והפחתת חפצים בזרימת העבודה של הזיהוי.
מיקרופלסטיק (MPS) הם קבוצה הטרוגנית מאוד של חלקיקים המשתנים מאוד בגודל, צורה, צבע, צפיפות, הרכב כימי ותכונות פיזיקליות אחרות, מה שהופך את הזיהוי והכימות שלהם למאתגרים במיוחד1. מגוון שיטות אנליטיות שימשו בסקרי MP, החל מטכניקות חזותיות כגון מיקרוסקופ אור2 ועד לגישות כימיות מתקדמות יותר כמו פירוליזה-כרומטוגרפיה של גז3. מיקרוסקופ אור הוא שיטה נפוצה לאפיון MPS גדולים יותר (בדרך כלל 0.5-5 מ"מ) בשל הפשטות, המהירות והעלות-תועלת שלה1. הוא מאפשר זיהוי וכימות חזותי של חלקיקים דמויי פלסטיק תוך מתן מידע על מורפולוגיה ומבנה פני השטח2
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול זה שונה מהגרסה המקורית9. הפרוטוקול הוא הנחיה לניתוח דגימות מים (מי שתייה, נהר, אגם, חוף או אוקיינוס פתוח) כדי לחלץ, לזהות ולכמת MPS (<300 מיקרומטר) על מסננים. הריאגנטים והציוד המשמשים מפורטים בטבלת החומרים.
1. בקרת איכות
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כאן מוצגות תוצאות שהתקבלו באמצעות הגרסה העדכנית ביותר של המתודולוגיה. השיטה שונתה מהיישום המקורי שלה 9,14. הדגימות המשמשות במאמר זה הן חלק מפרויקט להערכת זיהום MP בשלושה גופי מים חופיים עיקריים בלונג איילנד, ניו יורק: המפרץ הדרומי הגדול, שפך פקוניק ומפרץ שינקוק. התוצאות המוצגות כאן משמשות כהוכחת היתכנות לשיטה המשופרת שלנו ולא הערכה שיטתית של איכות המים בגופי מים אלה. מים עיליים משתי תחנות הממוקמות בגרייט סאות' ביי (GSB), ניו יורק, ארה"ב, נאספו ב-28 באוגוסט 2024 (.......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מתודולוגיה זו מאפשרת לכמת חלקיקי מיקרופלסטיק (MP) קטנים עד 1 מיקרומטר מדגימות מים שנאספו על מסננים, ומאפשרת מדידות מפורטות של שפע החלקיקים, ההרכב הכימי, הגודל והמסה. עם זאת, חיוני להכיר ולטפל במקורות אי הוודאות הטמונים בגישה זו, במיוחד כאשר מנתחים חלקיקים קטנים מ-10 מיקרומטר במטריצות סביבתיות מורכבות.
היעדר נהלים סטנדרטיים לקביעת גבולות הזיהוי (LOD) והכימות (LOQ) במחקר מיקרופלסטיק (MP) הוא היבט חשוב שיש לטפל בו. גישות שונות הוצעו להתאמת תוצאות השטח לזיהום רקע,.......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים מצהירים כי לא ידוע על אינטרסים פיננסיים מתחרים או קשרים אישיים שיכולים היו להשפיע על העבודה המדווחת במאמר זה.
המחברים אסירי תודה ללריסה חריים, אנתוני היל, אלנה צ'ן, מאיה בוטקביץ' ולזלי מג'יה על עזרתם במעבדה ובניתוח הנתונים. כל הנתונים הספקטרליים של ראמאן הופקו במעבדת ההדמיה המולקולרית NAno Raman (NARMIL) של בית הספר למדעי הים והאטמוספירה של SBU, משאב קהילתי המוקדש ליישומי מדעי הסביבה ונוסד עם מענק NSF-MRI OCE-1336724. המחקר נתמך בחלקו על ידי מענק זרע של אוניברסיטת סטוני ברוק (SBU) ומלגת השלמת עבודת הגמר הנשיאותית של SBU CF21.
....הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| רדיד אלומיניום | כל מותג מסחרי | ||
| מסננות נירוסטה אנליטיות | Retsch GmbH, גרמניה | DIN 4188 | |
| מסנני אנודיסק | ווטמן | ||
| מחזיק מסנן | פישרברנד-מיליפור סיגמא | XX1012542 | |
| בקבוקי זכוכית | פישרברנד-מיליפור סיגמא | 02-912-313 | כל מיכל זכוכית עובד לתהליך הדגימה |
| משפך כלי זכוכית | פישרברנד-מיליפור סיגמא | XX1012514 | |
| הידרוגן מי חמצן 30 % | חדשנות במדעים | 7722-84-1 | |
| inVia מיקרוספקטרופוטומטר ראמאן קונפוקלי | רנישו | ||
| זרימה למינרית | Labconco או כל מכסה מנוע למינרי אחר לשימוש במעבדה | ||
| מהדק מתכת | פישרברנד-מיליפור סיגמא | XX1012503 | |
| מלקחיים ממתכת | פישרברנד-מיליפור סיגמא | 13-820-061 | |
| שקופיות מיקרוסקופ | תרמו פישר | https://www.thermofisher.com/ | |
| כפפות ניטריל | קימטק | 55080-54 | |
| פליטי ממברנה ניטרוקלולוז 0.22 | טכנולוגיית סינון GVS | 1214898 | |
| תנור חום רדיאלי | מכשירי קו מעבדה | 3609 | |
| משאבת ואקום | וולש | ברקוד 25468-01 א | |
| WiRE 5.2 | רנישו |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מאמר זה פורסם
הסרטון יגיע בקרוב