Protocollo per microplastiche campionamento sulla superficie del mare e Analisi dei campioni

Questo protocollo descrive il campionamento delle microplastiche e l'analisi dei campioni sulla superficie del mare. Campionamento della superficie marina. Distribuisci la rete per mante dal lato dell'imbarcazione usando un boma per spinnaker, o A-Frame, usando lenze e moschettoni.

Dispiega la rete per mante fuori dalla zona di scia per evitare di raccogliere acqua influenzata dalla turbolenza all'interno della zona di scia. Annotare le coordinate GPS iniziali e l'ora iniziale nella scheda tecnica fornita. Inizia a muoverti in una direzione rettilinea con una velocità di circa 2-3 nodi per trenta minuti e inizia la misurazione del tempo.

Dopo trenta minuti, ferma la barca e annota le coordinate GPS finali, la lunghezza del percorso e la velocità media della barca nella scheda tecnica fornita. Raccogli la rete per mante dall'acqua. Sciacquare accuratamente la rete per mante dall'esterno della rete con acqua di mare utilizzando una pompa sommersa o acqua dal serbatoio dell'acqua della barca.

Sciacquare nel senso che va dalla bocca della manta al sacco per concentrare tutte le particelle che aderiscono alla rete nel sacco. Nota: non sciacquare mai il campione attraverso l'apertura della rete per evitare contaminazioni. Rimuovere in modo sicuro il sacco e setacciare il campione nel sacco attraverso un setaccio a maglie di 300 micrometri o meno.

Sciacquare accuratamente il sacco dall'esterno e versare il resto del campione attraverso il setaccio. Ripetere questo passaggio fino a quando non ci sono più particelle all'interno del sacco. Concentrare tutto il materiale sul setaccio in una parte del setaccio.

Con l'uso di un imbuto, sciacquare il setaccio in un barattolo di vetro o in una bottiglia di plastica utilizzando il 70% di etanolo. Chiudere il flacone, pulirlo con carta assorbente ed etichettare il coperchio e l'esterno del barattolo con il nome e la data del campione. Separazione di microplastiche da campioni di superficie marina.

Se il campione non contiene oggetti di dimensioni superiori a 25 mm e sembra essere pulito, continuare direttamente con il passaggio 3. In caso contrario, versare il campione attraverso il setaccio e rimuovere dal campione tutti gli oggetti di lettiera naturali o artificiali di dimensioni superiori a 5 mm utilizzando l'identificazione visiva e una pinzetta. Fare attenzione a sciacquare accuratamente ogni oggetto rimosso con acqua distillata per rimuovere eventuali rifiuti di microplastica ad esso aderiti.

Conservare tutti gli oggetti di lettiera naturale e artificiale in contenitori separati. Asciugare tutti gli oggetti di lettiera naturale e artificiale in un essiccatore, o all'aria aperta ma in un piatto chiuso, e pesarli. Identificare tutti gli oggetti di lettiera di dimensioni superiori a 25 mm in base all'elenco principale delle categorie di rifiuti.

Dopo aver rimosso tutti gli oggetti più grandi, concentrare tutti i pezzi rimanenti in una parte del setaccio usando bottiglie a spruzzo o acqua del rubinetto. Versare il campione in un contenitore di vetro utilizzando una quantità minima di etanolo al 70% con l'aiuto di un imbuto. Prelevare una piccola quantità del campione e versarlo in una capsula di Petri di vetro.

Analizzare il campione con l'uso di uno stereomicroscopio e cercare le particelle di microplastica. Quando trovi ogni particella di microplastica, classificala in una delle categorie in base alle categorie che si trovano nella Tabella 1 e mettila nella capsula di Petri o in altre fiale di vetro contrassegnate con il nome della categoria. La capsula di Petri deve essere sempre chiusa.

Mettere la capsula di Petri al microscopio con un'apparecchiatura di misurazione e misurare la dimensione di ogni particella. Misura la diagonale più lunga, ad eccezione dei filamenti, e annota il suo colore. Pesare separatamente le particelle di microplastica di ciascuna categoria.

Le particelle di microplastica devono essere preventivamente essiccate. Come identificare la microplastica? Nessuna struttura cellulare.

Irregolare Spessore uniforme. Colori distintivi Quando si separano le microplastiche dal campione, è necessario essere prudenti e rimuoverne più che meno. Possiamo ancora determinare la vera struttura chimica delle particelle in un secondo momento.

Caratterizzazione chimica. La spettroscopia infrarossa a trasformata di Fourier a riflessione attenuata, o ATR FT-IR, è una tecnica comunemente usata per la caratterizzazione delle materie plastiche. La composizione del materiale e, in alcuni casi, anche l'entità del degrado, possono essere determinate.

Prima dell'analisi, il sistema di rilevamento deve essere pulito con alcool e un panno privo di lanugine e sul supporto del campione viene posizionata una piastra speciale per piccole particelle. Viene quindi registrato uno spettro di fondo. Il campione viene quindi posizionato sul portacampione e serrato.

Quando viene avviata la raccolta dello spettro del campione, il rivelatore invia un fascio di luce infrarossa attraverso il cristallo ATR in modo tale da riflettere il campione a contatto con il campione. Questa riflessione penetra leggermente nel campione, il che consente la registrazione di uno spettro. Il fascio viene quindi raccolto da un rivelatore quando esce dal cristallo e si ottiene infine uno spettro.

Gli spettri sono caratteristici di ogni materiale, quindi vengono identificati mediante confronto automatico dello spettro ottenuto con gli spettri in un database. Microscopio ATR FT-IR. Un microscopio FT-IR combina la funzione di un microscopio e di uno spettrometro a infrarossi.

Ciò consente di registrare uno spettro su un'area molto piccola adatta all'analisi di microplastiche inferiori a 1 mm. Il microscopio viene spesso utilizzato in modalità ATR, sebbene siano possibili le modalità di trasmissione e riflettanza. L'analisi inizia posizionando il campione su un filtro di vetro.

Possono essere utilizzati altri filtri, ma la loro natura polimerica può interferire con la caratterizzazione. Il filtro con il campione viene posizionato sul tavolo di scansione automatica e il joystick viene utilizzato per localizzare il campione e registrare un'immagine ottica. Su questa immagine, segniamo un'area di 20x20 micron in cui verrà caratterizzato il campione.

Viene quindi effettuata una misurazione del fondo, seguita dalla raccolta dello spettro nella posizione definita. Si ottiene uno spettro ATR FT-IR che viene confrontato con gli spettri nel database per identificare la composizione del campione. Risultati. Il protocollo descritto fornisce risultati di base con particelle di microplastica classificate in 6 categorie in base alle loro caratteristiche visive.

La prima categoria, e di solito la più abbondante, è quella dei frammenti. Questi sono rigidi, spessi, con bordi affilati e storti e forme irregolari. Appaiono in una varietà di colori diversi.

La seconda categoria è quella dei film. Anche questi appaiono in forme irregolari, ma rispetto ai frammenti sono sottili e flessibili e solitamente trasparenti. La terza categoria è quella dei pellet che di solito provengono dall'industria della plastica.

Le loro forme sono irregolari e rotonde e sono normalmente di dimensioni maggiori, intorno ai 5 mm di diametro. Di solito sono piatti su un lato e possono essere di diversi colori. La quarta categoria è quella dei granuli.

Rispetto ai pellet, appaiono in una forma rotonda regolare e di solito in dimensioni più piccole, circa 1 mm di diametro. Appaiono in colori naturali. La quinta categoria è quella dei filamenti.

Sono, accanto ai frammenti, il tipo più abbondante di particelle di microplastica. Possono essere da corti a lunghi, con spessori e colori diversi. L'ultima categoria è quella delle schiume.

Spesso provengono da grandi particelle di polistirolo. Sono morbidi e di forma irregolare, di colore dal bianco al giallo. Il principale risultato acquisito è il numero di particelle di microplastica per campione.

Questi dati possono essere ulteriormente normalizzati per chilometro quadrato. La formula utilizzata per la normalizzazione è particelle di microplastica per campione, divise per l'area di campionamento, in cui l'area viene calcolata moltiplicando la distanza di campionamento per la larghezza della manta. Qui è possibile vedere un esempio di dati normalizzati presentati nella Tabella 3 e nella Figura 1.

Inoltre, le particelle possono essere analizzate con un software di analisi delle immagini. I risultati includono la lunghezza massima e l'area di ciascuna particella. Al termine, si raccomanda l'analisi chimica del totale, o del numero più alto possibile, di particelle per campione.

Con l'uso della spettroscopia infrarossa in trasformata di Forier, viene acquisito uno spettro da particelle selezionate, come si vede in questo grafico. Questo spettro viene quindi confrontato con gli spettri della libreria software. I risultati finali mostrano se una particella è plastica o meno e il tipo di plastica in base alla loro struttura chimica. Conclusione.

Con l'uso di questo protocollo, si ottengono risultati accurati e affidabili dell'abbondanza di microplastiche sulla superficie del mare che possono essere confrontati con altri studi esistenti.