प्लवक और निलंबित कणों महासागर में biogeochemical चक्र में एक प्रमुख भूमिका निभाते हैं । यहां, हम समुद्री जल की बड़ी मात्रा से निपटने की क्षमता के साथ समुद्र में कणों और प्लवक के विभिंन आकारों के संग्रह के लिए एक अल्ट्रा साफ, कम तनाव विधि प्रदान करते हैं ।
सागर में कई तत्वों का पता लगाने के वितरण दृढ़ता से वृद्धि, मृत्यु, और समुद्री प्लवक के पुनः mineralization और निलंबित/डूब कणों के उन लोगों के साथ जुड़े रहे हैं । यहां, हम समुद्र में निलंबित कण बात (एसपीएम) के संग्रह के लिए एक सभी प्लास्टिक (और पाली कार्बोनेट), बहु परत निस्पंदन प्रणाली प्रस्तुत करते हैं । इस अल्ट्रा साफ नमूना डिवाइस डिजाइन और ट्रेस तत्व अध्ययन के लिए विशेष रूप से विकसित किया गया है । सभी गैर धातु सामग्री और एक में लाइन प्रवाह के माध्यम से प्रक्रिया के उपयोग के सावधानीपूर्वक चयन नमूना के दौरान किसी भी संभव धातु संदूषण को कम करता है । इस प्रणाली को सफलतापूर्वक परीक्षण किया गया है और धातु का पता लगाने के लिए tweaked (जैसे, Fe, अल, Mn, सीडी, घन, Ni) तटीय और खुले महासागर पानी में अलग आकार के कणों पर । दक्षिण चीन सागर से साउथ ईस्ट एशिया टाइम-सीरीज (सीटें) स्टेशन के परिणाम से संकेत मिलता है कि euphotic जोन में प्लवक की प्रतिदिन विविधताओं और स्थानिक वितरण को आसानी से सुलझाया और पहचाना जा सकता है । ताइवान जलडमरूमध्य की सतह के पानी में आकार-fractionated कणों का रासायनिक विश्लेषण पता चलता है कि बड़े कणों (> 153 µm) ज्यादातर जैविक व्युत्पंन थे, जबकि छोटे कणों (10-63 µm) ज्यादातर अकार्बनिक पदार्थ से बना रहे थे । सीडी के अलावा, धातुओं की सांद्रता (Fe, अल, Mn, घन, नी) के आकार में वृद्धि के साथ कम हुई ।
महासागर में कण समुद्री biogeochemical चक्र1में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं । ऐसे आकार, खनिज, और संरचना के रूप में कणों के गुणों के अधिकांश, एक भूवैज्ञानिक या hydrographical से एक और2के लिए सेटिंग को बदल सकते हैं । इसके अलावा, सागर में तत्वों के वितरण भी समुद्री phytoplankton के जीवन चक्र के साथ जुड़े रहे हैं: विकास, मृत्यु, डूब, और फिर से mineralization3,4। समुद्री कण आकार में परिमाण के ंयूनतम 4 आदेश, उपमाइक्रोन कणों से बड़े समुच्चय को लेकर (> 5 मिमी) । अधिकांश कणों जैविक रूप से प्राप्त कर रहे हैं, इस तरह के वायरल lysis के रूप में प्रक्रियाओं से, इंग्लैण्ड, स्राव, मल गोली उत्पादन, आदि अन्य कणों कोशिकाओं, सेलुलर मलबे, या lithogenic सामग्री के शारीरिक जमावट से गठित कर रहे हैं1. कणों के विभिंन रासायनिक और जैविक विशेषताओं दोनों geochemical चक्र और जैविक प्रक्रियाओं पर और कणों के भीतर4,5,6से नियंत्रण । ये कण महत्वपूर्ण निवास के साथ-साथ कुछ जीवों के लिए भोजन के स्रोत हैं, जैसे zooplankton या saprotrophs. तदनुसार, कणों के भाग्य अक्सर उनके आकार से संबंधित है, जो पर और कणों के आसपास जैविक प्रक्रियाओं द्वारा संशोधित किया जा सकता है ।
नमूना समुद्री कणों आमतौर पर निस्पंदन की आवश्यकता है, लेकिन इस दृष्टिकोण कणों के गुणों की पहचान करने में एक निश्चित अस्पष्टता का परिचय, के बाद से समुद्री कणों संरचना और आकार में समरूप नहीं कर रहे हैं । निलंबित कणों, मुख्य रूप से निलंबन में लगभग स्थायी रूप से कर रहे हैं कि छोटे और कम घनत्व कणों से बना, hydrodynamic शर्तों के आधार पर, केवल समय की एक छोटी अवधि के लिए निलंबन में बड़े और सघन कणों की मात्रा अलग से मिश्रित कर रहे हैं 7. प्लवक नमूनों की स्ट्रेस मेटल संरचना की पहली रिपोर्ट प्लवक tows द्वारा एकत्र की गई या एक शोध पोत8पर प्लवक जाल सस्पैंड किया गया । लेखक अक्सर रासायनिक विश्लेषण के लिए समुद्री कण नमूना के दौरान संक्रमण की एक गंभीर समस्या का सुझाव है, नमूनों में धातु के कणों और रंग चिप्स पाया । अंय प्रयासों रबर बेड़ी द्वारा शुद्ध रस्सा या एक polyvinyl क्लोराइड (पीवीसी)-हाथ चरखी3का उपयोग कर शामिल हैं । कणों के विश्वसनीय नमूना की कठिनाई विशेष रूप से ट्रेस तत्वों के लिए, समुद्री कणों की रासायनिक संरचना और अधिक कठिन की हमारी समझ में प्रगति करता है । जैसे, phytoplankton में तत्वों का पता लगाने की एकाग्रता पर सबसे महत्वपूर्ण जानकारी संस्कृति अध्ययन से आया है9,10। इस मान्यता ने समुद्री वैज्ञानिकों को पिछले तीस साल11से अधिक समुद्र में कणों का अध्ययन करने के लिए नए तरीके बनाने के लिए प्रेरित किया है ।
Oceanographers जहाज़ निस्पंदन, सीटू निस्पंदन में , और तलछट जाल11सहित विभिन्न नमूना तकनीक का इस्तेमाल किया है । गैर-दूषित नमूनों को एकत्र करने के लिए समुद्र-जल की बड़ी मात्रा का प्रसंस्करण चुनौतीपूर्ण हो सकता है, विशेष रूप से खुले महासागर और गहरे पानी के लिए जिसमें कण सांद्रता बहुत कम है (०.००१-०.१ mg/L). यह भी फिल्टर करने के लिए आवश्यक है समुद्र की बड़ी मात्रा-पानी के लिए पर्याप्त मात्रा में प्राप्त करने के लिए कणों का पता लगाने के लिए धातु सांद्रता को मापने । कुछ शोधकर्ताओं ने आकार-भिन्नीकरण विधि को डूब कणों से अलग निलंबित कणों का इस्तेमाल किया है. हालांकि, कण आकार, porosity, घनत्व, और आकार सभी कण डूब वेग प्रभावित कर सकते हैं । तलछट जाल निलंबित कणों को इकट्ठा करने के लिए व्यावहारिक उपकरण नहीं हैं, उन कणों डूब के लिए तैयार कर रहे हैं के बाद से. इसलिए, यह नमूना और उपचार विधियों है कि ंयूनतम संक्रमण के साथ निलंबित कणों की पर्याप्त मात्रा में जमा कर सकते है विकसित करने के लिए महत्वपूर्ण है । इसलिए, आकार- सीटू निस्पंदन में द्वारा भिन्नीकरण अभी भी है oceanographer नमूना toolbox में एक होनहार उपकरण है, क्योंकि यह समुद्री कण गतिशीलता पर महत्वपूर्ण जानकारी प्रकट कर सकते हैं. यहां, हम एक सफलतापूर्वक परीक्षण किया ट्रेस-धातु साफ, बहु परत गुरुत्वाकर्षण निस्पंदन उपकरण है, जो बड़ी मात्रा में (१२०-२४० एल) polytetrafluoroethylene से एक पास में बोर्ड पर समुद्री जल का इलाज कर सकते हैं का वर्णन (PTFE) लेपित पानी नमूना बोतलों में एक बहु बोतल नमूना सरणी । इस नमूना उपकरण अनुक्रम में एसिड धोया सिंथेटिक नायलॉन जाल का उपयोग करता है, और जाल धीरे आकार-fractionated निलंबित मामला है और phytoplankton12,13इकट्ठा करने के लिए एक पाली कार्बोनेट कंटेनर के भीतर संलग्न हैं, 14,15 (चित्र 1) । इस काम का उद्देश्य धातु कण संघों और समुद्री वातावरण में उनकी प्रतिक्रिया गतिशीलता का अध्ययन करने के लिए एक बेहतर उपकरण प्रदान करने के लिए है, और planktons, कणों की एक विस्तृत विविधता के भाग्य की हमारी समझ में सुधार, और इन में धातुओं का पता लगाने वातावरण.
प्राकृतिक जल में प्लवक और निलंबित कणों पर विश्वसनीय ट्रेस धातु सांद्रता प्राप्त करना, जो आम तौर पर बहुत कम सांद्रता पर मौजूद हैं, के उद्देश्य के साथ नमूना संग्रह, प्रसंस्करण, उपचार, और विश्लेषण के दौरान…
The authors have nothing to disclose.
लेखक धंयवाद मिस पीआई-फें लिन, श्री वी-लंग Tseng, मिस पी-ह्वेनसांग लिन, और डॉ जिय-लू छुअन क्षेत्र नमूना और व्यावहारिक विकास और “CATNET के आवेदन के लिए प्रयोगशाला विश्लेषण के दौरान उनकी सहायता के लिए.” बोर्ड अनुसंधान पोत महासागर अनुसंधान पर चालक दल और तकनीशियन की सहायता-मैं और महासागर अनुसंधान-नमूना अभियानों के दौरान द्वितीय बहुत सराहना की है । इस काम के लिए ताइवान विज्ञान और प्रौद्योगिकी मंत्रालय के अनुदान 91-2611-एम-002-007, 95-2611-एम-002 -009, 96-2611-एम-002-004, 97-3114-एम-002-006, 104-2611-एम-002-019 द्वारा आंशिक रूप से समर्थन किया गया था । यह पांडुलिपि मिस वेन-Huei ली की स्मृति में उसे अपार समर्पण और ताइवान में समुद्री शोध के लिए योगदान के लिए लिखा है ।
thermoplastic elastomer (C-Flex) Tubings | Cole Palmer | EW-06424-67 | O.D. 0.635 cm, Opaque White 1/8"ID x 1/4"OD, 25 ft/pack |
LDPE Bottle (Nalgene) | ThermoFisher Scientific | 2103-0004 | 125 mL, Nalgene Wide-Mouth LDPE Bottles with Closure |
anionic protease enzyme detergent detergent (Tergazyme) | Alconox | 1104-1 | 1×4 lb box (1.8 kg) |
Hydrochloric Acid | Sigma-Aldrich | 258148 | Reagent grade |
Nitric acid | Sigma-Aldrich | 695025 | Reagent grade |
alkaline detergnet (Micro) | Cole Palmer | EW-99999-14 | Micro-90 Cleaning Solution |
polycarbonate filter, 47 mm, 0.4 µm | Sigma-Aldrich | WHA111107 | Whatman Nuclepore Track-Etched Membranes, diam. 47 mm, pore size 0.4 μm, polycarbonate |
polycarbonate filter, 47 mm, 10 µm | Sigma-Aldrich | WHA111115 | Whatman Nuclepore Track-Etched Membranes, diam. 47 mm, pore size 10 μm, polycarbonate |
PFA vessel, 60 ml capacity | Savillex | 300-060-03 | 60 mL Digestion Vessel, Flat Interior, Flat Exterior, Buttress Threaded Top |
Nitric acid, ultrapure | Seastar Chemicals | N/A | BASELINE Nitric Acid |
HF, ultrapure | Seastar Chemicals | N/A | BASELINE Hydrofluoric Acid |
Boric acid, ultrapure | Seastar Chemicals | N/A | BASELINE Hydrobromic Acid |
polyethylene (PE) gloves | Safty Zone | GDPL-MD-5 | Clear Powder Free Polyethylene Gloves |
Multiple layer filtering and collecting device | Sino Instrumnets Co. Ltd | not available | Multiple layer filtering and collecting device, CATNET |
10 um Nylon filters, Nitex | Dynamic Aqua-Supply Ltd. | NTX 10 | Nitex – Standard Widths (40 – 44 inches) |
60 um Nylon filters, Nitex | Dynamic Aqua-Supply Ltd. | NTX 60 | Nitex – Standard Widths (40 – 44 inches) |
150 um Nylon filters, Nitex | Dynamic Aqua-Supply Ltd. | NTX 150 | Nitex – Standard Widths (40 – 44 inches) |
torque wrench | Halfords | 200238 | Halfords Professional Torque Wrench 8-60Nm |
multi-bottle sampling array, Rosette | General Oceanics | Model 1018 | Rosette Sampler |
PTFE-coated sampling bottles, GO-Flo | General Oceanics | 108020T | GO-Flo water sampler teflon coated |
Marine sediment reference materials | National Research Council Canada | MESS-3 | |
Estuarine sediment standard reference material | National Institute of Standards and Technology | 1646a | |
Plankton reference material | The European Commission's science and knowledge service | CRM414 |