これまでほとんど塑性研究が中断された固体のレベルが比較的低い海洋システムで発生しました。特色は、高い沈殿物の負荷と浮かんでいる残骸淡水システムにフォーカスが移りつつあります。このプロトコル アドレス収集および塑性高の中断された固体の負荷を含んでいる水生環境からサンプルを分析します。
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これまでほとんど塑性研究が中断された固体のレベルが比較的低い海洋システムで発生しました。特色は、高い沈殿物の負荷と浮かんでいる残骸淡水システムにフォーカスが移りつつあります。このプロトコル アドレス収集および塑性高の中断された固体の負荷を含んでいる水生環境からサンプルを分析します。
海洋プラスチックの破片のユビキタスの存在は、公共、科学コミュニティ、および政府機関によって認識されています。しかし、ごく最近定量化している河川や湖沼などの淡水システムで microplastics されています。表面の塑性のサンプリングは通常どちらかの背後にあるドリフト ネット浮遊堆積物および浮動または水中の残骸が低レベルの環境へのサンプリングを制限固定または移動ボートの展開で構成されます。通常塑性の破片を収集するためにドリフトのネットの採用前の調査は、≥ 300 μ m のメッシュ サイズ、ネットを通過し定量化を逃れるためこのサイズのプラスチックの破片 (粒子や繊維) を許可するとネットを使用しました。ここを有効に詳細なプロトコル: 1) サンプル コレクション高環境で負荷とフローティングを中断または破片 2) キャプチャと塑性粒子や繊維の定量化に冠水した < 300 μ m の範囲の水試料に採取した、フィルター処理と実験室で分析する前に格納される低密度ポリエチレン (PE) 容器に蠕動性ポンプは。ろ過は、取り外し可能なユニオン継手ナイロン メッシュのふるいを収容し、セルロースのエステル膜フィルターを混合を含むカスタムメイド塑性ろ過装置で行われました。メッシュふるいおよび膜フィルターは定量化塑性粒子と繊維を分離し顕微鏡で調べた。これらの材料を塑性ポリマーの種類を決定するマイクロ減衰全反射フーリエ変換赤外分光光度計 (マイクロ ATR FTIR) を使用して、調べた。回復は青い PE 微粒子と緑ナイロン繊維; を使用してサンプルを打ちつけることによって測定しました。微粒子のため 100% と繊維の 92% パーセント回復を求めた。このプロトコルは、高速度の河川堆積物の高濃度で microplastics で同様の研究をご案内いたします。蠕動性ポンプとろ過装置に簡単な変更を加えるとは、収集し、さまざまな試料の液量や粒子サイズ分析することができます。
早くも 1930 年代1プラスチックは海が最初に観察されました。海洋プラスチックの破片範囲以上の地上から海に入るプラスチック製の 4.8 12.7 万 MT に海の表面のプラスチックの 243,000 メートル トン (MT) の最近の見積もりは源毎年2,3です。海洋プラスチックの破片に関する初期の研究は、macroplastics に焦点を当てて (> 直径 5 mm) 彼らは、簡単に表示および定量的な。しかし、それは macroplastics を表すことが発見された最近 < プラスチックの破片、プラスチックの破片の圧倒的多数である塑性を示すカウント、海の 10% (< 直径 5 mm)2。
Microplastics は 2 つのグループに分類されます: プライマリおよびセカンダリの microplastics。直径で製造されたプラスチックから成っている主 microplastics < 5 mm 尽くさ、生ペレットの消費者製品を作るためのパーソナルケア製品 (例えば洗顔、ボディ ・ スクラブ、exfoliants として使用のマイクロ ビーズなどと歯磨き粉)、研磨剤や工業用潤滑油。セカンダリ microplastics より大きいプラスチック残骸が微生物分解4、5耐摩耗性、光分解によって断片化して、環境内で作成されます。合成繊維はまた二次 microplastics と懸念。単一の衣服を解放することができます >6家庭用洗濯機で洗濯あたり 1,900 繊維。パーソナルケア製品からマイクロ ビーズと同様、これらの超極細は下水処理場に入る前に排水と下水道に洗っています。マーフィー (2016) は、廃水の処理プラントは、650,000 の人口減の塑性濃度 98.4% 流入から排水、まだ 6500 万 microplastics 残った排水と汚泥各日7を見つけた。治療プロセス、数百万人、おそらく数十億で削除される microplastics の割合が高いでも microplastics の毎日下水処理場を通過し、地表水排水6,8 、9,10,11。
彼らの環境のリリースのため microplastics は、すべて栄養段階12,13,14,15間で海洋生物の消化器、呼吸器の組織で発見されています。取り込みがいくつかの変数の影響は、物理的・化学的組織損傷4,6,14,15など多数の効果を示す他の中ない観察の害を研究します。これらの発見により、この分野に関心は過去 5 年間増加しています。しかし、ごく最近研究し始めている河川や湖沼などの淡水システムでプラスチックの破片、特に microplastics を定量化、またはこれらの生息地12,16、住居の有機体に及ぼす影響を評価します。 17,18。河川、排水排水と microplastics と macroplastics を含む地表水の流出を受信して、海で見つけたプラスチックの破片の主要な源です。
ここで詳しく説明プロトコルをドリフト ネットが可能か; は塑性のサンプルを収集するために使用できます。具体的には、高濃度懸濁堆積物と大規模な水生環境でミシシッピ川のような破片をフローティングします。ミシシッピ川流域の人口で、世界最大の一つです > 9000 万人、おそらくプラスチックの破片の最も大きい源の 1 つ海19,20。毎年、浮遊堆積物の高濃度と共に、メキシコ湾のミシシッピ川放出 735 km3淡水の平均 (~ 60 に > 800 mg/L) と大型こみ13,21。水の採取した 2 つの深さ (すなわち表面と 0.6 深さ) でミシシッピ川とその支流で蠕動ポンプを使用して半透明の 1 L 低密度ポリエチレン (PE) コンテナーに沿って様々 な場所で。演習では、サンプルを使用してナイロン メッシュふるいとセルロース混合エステル膜フィルター同時にユニオン継手とカスタムメイドの 63.5 mm (2.5 インチ) ポリ塩化ビニル (PVC) シリンダー挿入するふるいやフィルター22濾過。ろ過装置における PVC 組合の包含により濾過必要に応じてできるだけ多くまたは少数の粒子サイズ クラスします。さらに、それを使用して、合成繊維を勉強して膜フィルターを用いたサブミクロン サイズまで塑性破片をキャプチャできます。サンプルが乾燥された一度フィルタ リング、および疑いのあるプラスチックが識別され、メッシュのふるいと顕微鏡下で膜フィルターから順に配置。疑いのあるプラスチック、マイクロ減衰全反射フーリエ変換赤外分光法 (マイクロ ATR FTIR) を使用して非合成材料を除去またはポリマーの種類を判断を行った。塑性粒子や繊維のサイズを考慮した汚染は一般的です。汚染源大気降下物、衣類、フィールドとラボ機器、脱イオン (DI) 水源があります。複数のステップは調査のすべての段階を行いながらさまざまなソースからの汚染を減らすためにプロトコル全体を通じて行われるです。
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1. 水サンプル集
2. TSS 定量
3. 塑性ろ過デバイス アセンブリ

図 1: ろ過装置の組立。(A) ろ過装置は上部ユニオン継手に望ましい気孔のサイズのメッシュのふるいを配置することによって組み立てられます。(B) セルロース混合エステル膜フィルターは、ろ過装置; の直径に合わせて円錐形に折り畳まれている必要があります。コーンは、場所でフィルターをセキュリティで保護する共同組合の端に合うように小さな唇を含める必要があります。(C) A メッシュ バスケットは、膜フィルターに安定性を追加する連合に配置されます。(D) 折られた膜フィルターがメッシュ バスケットに追加されます、最小メッシュふるいサイズはメンブレン フィルターの上に配置されます。(E) 完全に組み立てられたろ過装置。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。

図 2: フィルタ リングのフラスコとポンプの組立。フィルタ リングのフラスコは、透明なビニール チューブを使用してろ過装置真空アダプターに添付されます。フィルタ リングのフラスコを真空ポンプに接続します。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。
4. サンプルろ過
5. 塑性ろ過装置分解
6. 粒子解析
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10 青い PE 微粒子 (50-100 μ m に至るとスパイクがテキサス州コーパスクリスティ (テキサス A & M 大学コーパスクリスティ キャンパスに隣接して) この議定書、Oso の湾からの 3 つのサンプル (V1V3) の回収率を検証するには直径) および様々 な長さ (図 3) の 50 の緑ナイロン繊維。サンプル TSS が計算される (セクション 2) をクリックし、サンプルのセクション 3-5 を説明する方法を使用してフィルター処理されました。青い PE 微粒子と緑ナイロン繊維の分離、(表 1) を定量化します。その他の繊維や微粒子メッシュふるい、膜フィルター、Oso 湾水試料に由来する可能性が観察されました。平均では、PE の微粒子の 100%、ナイロン繊維の 92% が回収されました。繊維の損失濾過や不適切な情報の識別中に少量サンプルの損失の可能性があります。
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ドリフト ネットを用いた塑性コレクションは、堆積物とプラスチックの濃度が低く、従って必要とする大規模なサンプル ボリュームを海のような環境で従来の方法です。ただし、ドリフト ネットではありません常に実用的または安全な高い沈殿物の負荷や大型浮潜破片が付いている川です。また、≥ 300 μ m サイズのプラスチックの調査に使用のほとんどの網がメッシュを徹底的に取り込んで塑性材料、特に繊維を定量化しようときに、流し網を使用する可能ではないです。このペーパーで説明したプロトコルでも microplastics のキャプチャを確保しながら高い沈殿物の負荷を含む水域でのサンプリングは、< 直径 300 μ m。メソッドと関連付けられているフィルタ リング デバイスの汎用性特定のプロジェクト ニーズに適応することができます。さらに、このプロトコルで得られたデータは水質を改善し、最近ビーズ禁止26など、これらの戦略の有効性を測定するため軽減戦略の開発に役立ちます。
このメソッドは、コレクションのサンプル深度、ボリュームの入力、および micropla...
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著者が明らかに何もありません。
このプロトコルを設立プロジェクト国立海洋大気局 (NOAA) 海洋の残骸プログラム (# NA16NO29990029) によって資金を供給されました。サイトの選択とボート操作のヘルプありがとう素晴らしい河川研究と教育センター (NGRREC) Alton、イリノイ州、マイル コーコラン。フィールドとラボの仕事は、カミーユ ・ バックリー、マイケル ・ アベッグ、ジョサイア ・ レイとレベッカのワーグナーの助けを借りて、竣工。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 1L Cubitainerコンテナ、低密度ポリエチレン | VWR | 89094-140 | サンプルの収集と保管に使用されるコンテナ。 |
| 2-1/2 "明確なスケジュール40の堅いポリ塩化ビニールの管 | 米国プラスチック株式会社 | 34138 | 装置を作るために使用されるポリ塩化ビニールの管は2.43メートルの管として来る。次に、パイプをユニオンジョイントで区切られた各セクションに必要な長さに切断しました。セクションの長さは、細孔サイズが小さいほどデバイスがすぐに詰まると予測することによって決定されました。長いセクションは、サンプルがデバイスに残っている間にフィルターを交換するためにデバイスを分解する必要がないように、水を集めて保持するために、小さな細孔サイズの上に配置されました。1つのろ過装置には、18インチ1個、12インチ1個、および6インチ2個が必要です。 |
| 2-1/2インチ PVC SCH 40 ソケット ユニオン | サプライハウス | 457-025 | ユニオンジョイントは、ナイロンふるいと混合セルロース膜を収容するためにPVCパイプに接着されました。 |
| ナイロン6織メッシュシート、不透明オフホワイト、幅12インチ、長さ12インチ、メッシュサイズ500ミクロン、オープンエリア38%(5個入り) | Amazon | CMN-0500-C / 5PK-05 | シートを介して小さな部品を、PVCパイプの外径の直径に合わせて円にカットしました。ほつれが生じないように、エッジは接着されました。接着剤の直径は、ろ過中に影響を受けないように、PVCの内径まで伸びないようにする必要があります。 |
| ナイロン6織メッシュシート、不透明ホワイト、幅12インチ、長さ12インチ、100ミクロンメッシュサイズ、オープンエリア44%(5個入り) | B0043D1TB4 | 経由の小さなパーツ | シートは、PVCパイプの外径の直径に合わせて円にカットされました。ほつれが生じないように、エッジは接着されました。接着剤の直径は、ろ過中に影響を受けないように、PVCの内径まで伸びないようにする必要があります。 |
| ナイロン6織メッシュシート、不透明ホワイト、幅12インチ、長さ12インチ、50ミクロンメッシュサイズ、37%オープンエリア(5個入り) | Amazon経由の小さなパーツ | B0043D1SGAメッシュシートは、PVCパイプの外径の直径に合わせて円にカットされました。ほつれが生じないように、エッジは接着されました。接着剤の直径は、ろ過中に影響を受けないように、PVCの内径まで伸びないようにする必要があります。 | |
| 混合セルロースエステルメンブレン、0.45um、142mm、25 / pk | VWR | 10034-914 | 0.45 umの混合セルロースメンブレンフィルターを最後のフィルターとして使用しました。大径化により、フィルターをコーン状に折り畳み、フィルターの表面積を増やして目詰まりを防止しました。 |
| 金属メッシュバスケット茶葉ストレーナーティーポットフィルター76mm直径3pcsUxcell | アマゾン | a15071600ux0260 | 真空ポンプによって圧力が加えられたときに引き裂かれを防ぐために、メンブレンフィルターに追加のサポートを提供するために使用されます。 |
| 1/2 "ポリ塩化ビニールの有刺鉄線の挿入物の雄のアダプター | 供給の家 | 1436-005 | 真空アダプターは高い沈殿物の集中による遅いろ過の場合に真空ろ過を可能にするために加えられた。 |
| 1/2インチ外径x 3/8インチ内径x 10フィートPVC透明ビニールチューブ | ホームデポ | 702229 | 真空ポンプをろ過装置に接続するために使用されるチューブ。 |
| YSI Professional Plus マルチパラメータ機器(クアトロケーブル付き | ) YSI | 6050000 | 追加の水質パラメータパラメータ(濁度、温度、導電率、pH、溶存酸素(DO)など)を測定するために使用されるハンドヘルドメーターです。 |
| 2100P携帯用濁度 | 計Hach | 4650000 | 手持ち型のメートルは濁度を測定するのに使用されました。 |
| FEPライニングPEチューブ | Geotech | 87050529 | ペレストルティックポンプと併用し、所望の深さから水サンプルを採取するチューブです。 |
| ジオポンプ 蠕動ポンプ シリーズII | ジオテック | 91350123 | 水サンプルの収集に使用されるポンプ。 |
| MeiJi Techno EMZ-8TR顕微鏡 | Microscope.com | EMZ8TR-PLS2 | は、メッシュふるいとメンブレンフィルターを分析して、疑わしいマイクロスプラスチックを定量化するために使用されます。 |
| Nicolet iS10 FTIR分光計 | Thermo Electron North America | 912A0607 | FTIRは、疑わしいマイクロプラスチックの分析に使用されます。 |
| Nicolet iN5 FTIR顕微鏡 | Thermo Electron North America | 912A0895 | FTIR顕微鏡は、疑わしいマイクロプラスチックの分析に使用されます。 |
| ゲルマニウム(Ge)ATR | サーモエレクトロンノースアメリカ | 869-174400 | ゼラニウムATRアクセサリーは、疑わしいマイクロプラスチックを分析するためにNicolet iN5 FTIR顕微鏡と一緒に使用されます。 |
| アルミニウム製 EZ-Spot マイクロマウント (5 個入りパッケージ) | Thermo Electron North America | 0042-545 | 顕微鏡スライドは、疑わしいマイクロプラスチックを分析するために Nicolet iN5 FTIR 顕微鏡と一緒に使用されます。 |
| アルミニウムコーティングされたガラスサンプルスライド | サーモエレクトロンノースアメリカ | 0042-544 | 顕微鏡スライドは、疑わしいマイクロプラスチックを分析するためにNicolet iN5 FTIR顕微鏡と一緒に使用されます。 |
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