Viene presentato un sistema di esposizione a flusso continuo robusto e flessibile progettato per mantenere i sedimenti in sospensione. Il sistema viene utilizzato per studiare gli effetti dei sedimenti sospesi su varie specie acquatiche e sulle fasi di vita in laboratorio.
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Articolo metodologico
Un sistema di esposizione di flusso-through per valutare sospeso Sedimenti Effetti sulla vita acquatica
In questo articolo
Sommario
Abstract
Questo articolo descrive il Sistema di Esposizione delle Larve e delle Uova di Pesce (FLEES). Il sistema di esposizione a flusso continuo viene utilizzato per studiare gli effetti dei sedimenti sospesi su varie specie acquatiche e sulle fasi di vita in laboratorio utilizzando pompe e automatizzando l'erogazione di sedimenti e acqua per simulare la sospensione dei sedimenti. I dati FLEES vengono utilizzati per sviluppare curve esposizione-risposta tra gli effetti sugli organismi acquatici e le concentrazioni di sedimenti sospesi alla durata dell'esposizione desiderata. I dati sugli effetti vengono utilizzati per valutare le pratiche di gestione utilizzate per ridurre le interazioni tra gli organismi acquatici e le cause antropiche dei sedimenti sospesi. Il FLEES è in grado di generare concentrazioni di solidi sospesi totali (TSS) da un minimo di 30 a un massimo di 800 mg/L, rendendo questo sistema la scelta ideale per valutare gli effetti del TSS derivanti da molte attività, tra cui la simulazione di bassi livelli ambientali di TSS per valutare le fonti di sedimenti sospesi dalle operazioni di dragaggio, dal traffico navale, fresche e tempeste.
Introduzione
operazioni di dragaggio utilizzano metodi meccanici per rimuovere sedimenti del fondo di porti e canali di navigazione. Durante la rimozione, una parte del sedimento disturbato è sospeso nella colonna d'acqua, potenzialmente rendendo questa fonte di stress fisico per specie acquatiche. Oltre alla sospensione, il sedimento può essere trasportato dalla chiatta da condizioni ambientali prima sedimentazione della colonna d'acqua. La combinazione di questi due meccanismi significa che un organismo acquatico verificano vicino da un draga operativo può essere esposto a sedimenti in sospensione e soffrire effetti avversi. Per far fronte a tali preoccupazioni, finestr....
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Protocollo
Tutto fugge esperimenti con vertebrati sono stati eseguiti sotto la Ingegnere appropriata Centro di Ricerca e Sviluppo (ERDC) Laboratorio Ambientale Istituzionale cura degli animali e utilizzare i protocolli.
1. fugge moduli, bagno d'acqua, e Aquaria
- Ottenere i messaggi in legno, borchie e compensato per la costruzione del modulo. Costruire i moduli (in numero e dimensioni) simile a un banco di lavoro di base per soddisfare gli obiettivi di ricerca.
- Tagliare il compensato (0,127 cm) per la parte superiore e la mensola. Tagliare i posti (10,16 x 10,16 cm) per le gambe. Per la parte superiore, tagliare i perni (5,08 x 10....
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Risultati
Una serie di prove operative viene eseguita prima di iniziare un esperimento per verificare che fugge è fornire le concentrazioni appropriate di sedimenti per ogni acquario (sezioni 5.5 e 6.2). La Figura 6 illustra come concentrazioni NTU sono mantenuti in acquari sperimentali per ottenere concentrazioni di sedimenti in sospensione di destinazione. In questo esempio, fugge valutato se sedimenti in sospensione può essere mantenuta per un periodo di tre giorni con la propo.......
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Discussione
La tecnologia fugge migliora metodi esistenti 4,9 mantenendo e controllando sedimenti in sospensione in un ampio intervallo di tempi di esposizione e concentrazioni sedimenti sospesi con un sistema automatizzato, controllato da computer. La tecnologia è flessibile, che può essere utilizzato per valutare gli effetti di sedimenti in sospensione a più specie acquatiche e fasi di vita di varie dimensioni da uova agli adulti a seconda della specie. In futuro, la tecnologia è in grado di valutare gli effetti di sed.......
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Dichiarazioni
Le opinioni, le interpretazioni, le conclusioni e le raccomandazioni sono quelle degli autori e non sono necessariamente approvate dall'esercito degli Stati Uniti. Le citazioni di organizzazioni commerciali o nomi commerciali in questo rapporto non costituiscono un'approvazione ufficiale del Dipartimento dell'Esercito dei prodotti o dei servizi di queste organizzazioni. Gli autori Burton C. Suedel e Justin L. Wilkens, entrambi dell'US Army Engineer Research and Development Center, dichiarano di non avere interessi finanziari concorrenti.
Ringraziamenti
Questa ricerca è stata finanziata dal Direttore del Corpo degli Ingegneri dell'Esercito degli Stati Uniti per le Operazioni di Dragaggio e la Ricerca Ambientale, Todd Bridges. Il Capo degli Ingegneri concesse il permesso di pubblicare questo materiale.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Elenco delle parti per un modulo FLEES, bagno d'acqua e acquario | |||
| post, legno - utilizzato per costruire il modulo (tagliato a 78 pollici) | Fornitore locale | N/A | Quantità: 4 Dimensioni: 4 in x 4 in x 8 ft |
| compensato, grado marino - fissato a pali di legno a circa 18 pollici da terra - per contenere bagni d'acqua (60 in x 42 in) | Fornitore locale | N/A | Quantità: 1 Dimensioni: 3/4 in x 4 piedi x 8 piedi |
| compensato - fissato sulla parte superiore dei pali di legno - per contenere tubi, solenoidi ed elettricità (60 in x 42 in) | Fornitore locale | N/A | Quantità: 1 Dimensioni: 1/4 in x 4 ft x 8 ft |
| perno, legno - utilizzato per rinforzare compensato e pali di legno (tagliati per adattarsi) | Fornitore locale | N/A | Quantità: 4 Dimensioni: 2 in x 4 in x 96 in |
| serbatoio, fibra di vetro - bagno d'acqua con due scarichi: 1) per alimentare il refrigeratore; e 2) per drenare l'acqua | Hydro Composites, LLC, Stockdale, TX, USA | FBT-226 | Quantità: 1 Dimensioni: refrigeratore da 150 gal |
| , acqua con pompa autonoma - per bagnomaria; il refrigeratore si trova sotto il modulo | Remcor Products Co., Glendale Heights, IL, USA | CFF-500 | Quantità: 1 Dimensioni: serbatoio da 1/2 hp |
| , fondo a cupola - FLEES aquaria - sedersi all'interno del bagno d'acqua | Stati Uniti Plastic Corp, Lima, OH, USA | 5197 | Quantità: 5 Dimensioni: serbatoio da 19 L |
| , supporto - supporto in acrilico, 12 in x 12 in x 6 in - per contenere acquari | costruiti su misura dai negozi ERDC | N/A | Quantità: 5 Dimensioni: pompa personalizzata |
| , azionamento magnetico - per sospendere i sedimenti in ogni acquario | March Manufacturing Inc., Glenview, IL, USA | MDX-3-1/2 115 v | Quantità: 5 Dimensioni: 28 litri al minuto |
| luce, LED - installato su bagno d'acqua | C2 Development, Inc., Ames, IA, USA | Hydra 26 | Quantità: 2 Dimensioni: in base all'area da illuminare |
| tubo, PVC schedule 40 - installato nello scarico del bagno d'acqua per controllare il livello dell'acqua | Fornitore locale | N/A | Quantità: - Dimensioni: 1 in |
| raccordi, paratia - per collegamenti di acquari/bagni d'acqua a pompe, scarichi, linee dell'acqua e dei liquami | Lifegard Aquatics, Cerritos, CA, USA | R270900 | Quantità: 30 Dimensioni: 1/2 in raccordi FPT x FPT |
| , Inserti filettati per tubi maschio a sgancio rapido - Inserto nella paratia del serbatoio | Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA | EW-31303-36 | Quantità: 10 Dimensioni: 1/2 in Raccordi MPT |
| , sgancio rapido, portagomma con valvola - collegamento tra acquario e inserto nella paratia del serbatoio | Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA | EW-31303-11 | Quantità: 10 Dimensioni: 1/2 in |
| raccordi, gomito filettato HDPE nero - per acquari Collegamenti di tubi in vinile alla linea liquame/acqua e alla pompa | United States Plastic Corp, Lima, OH, USA | 62043 | Quantità: 20 Dimensioni: 1/2 NPT x 1/2 pollici Raccordi ID tubo flessibile |
| , adattatore filettato HDPE nero - per collegamenti tra pompa e paratia del serbatoio | United States Plastic Corp, Lima, OH, USA | 62017 | Quantità: 10 Dimensioni: 1/2 NPT x 1/2 in tubo flessibile ID |
| tubo, vinile - collegare la linea liquame/acqua agli acquari e collegare le pompe agli acquari | Fornitore locale | N/A | Quantità: 25 ft Dimensioni: 1/2 in tubo ID |
| , vinile - collegare agli scarichi degli acquari inserti e allo scarico del bagno d'acqua | Fornitore locale | N/A | Quantità: 25 ft Dimensioni: 5/8 in |
| ID morsetto, tubo flessibile, acciaio inossidabile - per fissare il tubo in vinile alle spine del tubo Fornitore | locale | N/A | Quantità: 40 Dimensioni: #8 |
| Elenco delle parti per il sistema di liquami | |||
| chiller, acqua con pompa autonoma - si trova a lato del serbatoio dei liquami | Remcor Products Co., Glendale Heights, IL, USA | CFF-500 | Quantità: 1 Dimensioni: 1/2 hp |
| 125 galloni open top cono fondo serbatoio w / Stand - 42 in x 35 in - contiene l'acqua e il sedimento per fare liquami | Stati Uniti Plastic Corp, Lima, OH, USA | 8586 | Quantità: 1 Dimensioni: 125 gal |
| Copertura per serbatoio da 125 galloni | Stati Uniti Plastic Corp, Lima, OH, USA | 8935 | Quantità: 1 Dimensioni: 42 in x 35 in |
| valvola, PVC - collegare lo scarico del serbatoio alla pompa - isolare per la manutenzione | fornitore di impianti idraulici locali | N/A | Quantità: 2 Dimensioni: 1-1/2 in |
| pompa, doppio diaframma montato su supporto - utilizzato per il ricircolo dei liquami | Wilden-pumps.co.uk & Air Pumping Ltd., Essex, Regno Unito | P2/PPPP/WF/WF/PTV/400 | Quantità: 1 sensore distributore |
| di contatto, retrodiffusione ottica - misura NTU nel serbatoio dei liquami | Campbell Scientific, Logan, UT, USA | OBS-3+ | Quantità: 1 Dimensioni: 0-1.000 tubo NTU |
| , PVC Schedule 40 - per ricircolare i liquami | fornitore di impianti idraulici locali | N/A | Quantità: 20 ft Dimensioni: 1 in |
| tubo, PVC flessibile - dotato di raccordo e utilizzato per il collegamento al fornitore | di impianti idraulici locale | N/A | Quantità: 10 ft Dimensioni: 1 in |
| raccordo, PVC Schedle 80 Presa - collegare la linea dei liquami con | il fornitore di impianti idraulici locale | N/A | Quantità: 8 Dimensioni: Solenoide da 1/2 pollice |
| , plastomatic (normalmente chiuso) - introdurre il liquame | Plast-O-Matic Valves, Inc., Cedar Grove, NJ, USA | EASYMT4V12R24-PV | Quantità: 5 Dimensioni: 1/2 in NPT filettato, 24 VAC raccordo distributore |
| , raccordo a T in PVC - collegare il tubo del liquame con | il fornitore di impianti idraulici locale | N/A | Quantità: 5 Dimensioni: 1 in x 1 in x 1 in x 1 in slip x slip x FIPT |
| raccordi, 1 in PVC valvola a sfera filettata - chiusa per l'erogazione del liquame al solenoide/linee dell'acqua | fornitore idraulico locale | N/A | Quantità: 7 Dimensioni: 1/2 poll. |
| raccordi, 1 pollice raccordo in PVC filettato - collegare il solenoide liquame alla valvola di intercettazione | del fornitore idraulico locale | N/A | Quantità: 5 Dimensioni: 1/2 pollice |
| tubo, vinile - collegamento tra il solenoide dell'acqua e il solenoide dei liquami | Fornitore locale | N/A | Quantità: 50 ft Dimensioni: 1/4" ID |
| Elenco delle parti per il sistema idrico | |||
| chiller, acqua con pompa autonoma - si trova a lato del serbatoio | Remcor Products Co., Glendale Heights, IL, USA | CFF-500 | Quantità: 1 Dimensioni: 1/2 hp |
| 125 galloni aperto superiore cono fondo serbatoio w / Stand - 42 in x 35 in - contiene l'acqua e il sedimento per fare liquami | Stati Uniti Plastic Corp, Lima, OH, USA | 8586 | Quantità: 1 Dimensioni: 125 gal |
| Copertura per serbatoio da 125 galloni | United States Plastic Corp, Lima, OH, USA | 8935 | Quantità: 1 Dimensioni: 42 in x 35 in |
| valvola, PVC - collegare lo scarico del serbatoio alla pompa dell'acqua | idraulico locale | N/A | Quantità: 2 Dimensioni: 1 in |
| pompa, azionamento magnetico, uso in linea - utilizzato per ricircolare l'acqua verso acquari e refrigeratori | Little Giant, Fort Wayne, IN, USA | 3-MD-SC | Quantità: 1 Dimensioni: solenoide da 1/12 hp |
| , alco - introdurre acqua | fuori produzione; ASCO, Florham Park, NJ, USA per simile | N/A | Quantità: 5 Dimensioni: 24 v, 1/4 in raccordi NIPT |
| , connettore riduttore in HDPE nero - collegare 1/4 in tubo flessibile linea dell'acqua dal solenoide a 1/2 in tubo flessibile | locale N / A | Quantità: 5 Dimensioni: 1/2 in tubo ID x 1/4 in raccordi ID tubo | |
| , tee in HDPE nero - collegare 1/2 in tubo flessibile linea di acqua e liquami al | fornitore di impianti idraulici locali | N / | A Quantità: 5 Dimensioni: 1/2 in NPT x 1/2 in ID tubo x 1/2 in raccordi ID tubo |
| , gomito stradale | di impianti idraulici locali | N / A | Quantità: 5 Dimensioni: 1/2 in 90 ° grado Raccordi MIPT x FIPT |
| , nippli filettati in PVC - collegare i raccordi di raccordo con solenoidi e altri collegamenti | fornitore idraulico locale | N/A | Quantità: 12 Dimensioni: 1/2 pollice |
| raccordi, raccordi filettati - collegare le linee di liquame/acqua con il modulo successivo | fornitore idraulico locale | N/A | Quantità: 6 Dimensioni: 1 in PVC |
| raccordi, boccola del riduttore - collegare al raccordo a T del riduttore nel | fornitore di impianti idraulici locali | N/A | Quantità: 5 Dimensioni: 1/2 in maschio per 1/4 in raccordi FIPT femmina |
| , nippli filettati per tubi - collegamento tra boccola e solenoide dell'acqua | fornitore di impianti idraulici locali | N/A | Quantità: 5 Dimensioni: 4 in lunghezza x 1/4 in |
| tubo, PVC - effettuare collegamenti tra serbatoio, pompa e refrigeratore | di impianti idraulici locali | N/A | Quantità: 5 ft Dimensioni: Schedule 40 |
| Elenco delle parti per sensori, dispositivo di acquisizione dati e software per computer | |||
| software, LabView | National Instruments, Austin, Texas, USA | LabView 2015 Quantità di base | : 1 Dimensioni: N / A |
| SCXI-1001 Chassis a 12 slot, U.S. 120 VAC | National Instruments, Austin, Texas, USA | 776571-01 | Quantità: 1 Dimensione: N/A |
| SCXI 1100 - 32 canali, ± Modulo di ingresso analogico da 10 V | National Instruments, Austin, Texas, USA | 776572-00 | Quantità: 1 Grandezza: N/A |
| SCXI 1303 - Morsettiera progettata per misure di termocoppie ad alta precisione | National Instruments, Austin, Texas, USA | 777687-03 | Quantità: 2 Grandezza: N/A |
| SCXI 1102B - Modulo di ingresso termocoppia/tensione a 32 canali | National Instruments, Austin, Texas, USA | 776572-02B | Quantità: 1 Grandezza: N/A |
| SCXI 1161 - Modulo relè per uso generico | National Instruments, Austin, Texas, USA | 776572-61 | Quantità: 6 Grandezza: N/A |
| SCXI 1300 - Modulo di tensione per uso generico | National Instruments, Austin, Texas, USA | 777687-00 | Quantità: 1 Taglia: N/A |
| PCMCIA Card DAQCARD-AI-16E-4 | National Instruments, Austin, Texas, USA | N/A - legacy | Quantità: 1 Dimensione: N/A schede usate disponibili online |
| sensore, retrodiffusione ottica - misura NTU in ogni acquario | Campbell Scientific Inc., Logan, UT, USA | OBS-3 | Quantità: 5 Dimensione: 0-1.000 NTU |
Riferimenti
- National Research Council (NRC). A process for setting, managing, and monitoring environmental windows for dredging projects. Marine Board, Transportation Research Board, Special Report 262. , National Academy Press. Washington, DC. (2001).
- Suedel, B. C., Kim, J., Clarke, D. G., Linkov, I. A risk-informed....
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Ristampe e permessi
