바다 표면 및 샘플 분석에 Microplastics 샘플링을위한 프로토콜

이 프로토콜은 해수면의 미세 플라스틱 샘플링 및 샘플 분석을 설명합니다. 해수면 샘플링. 선박 측면에서 스피니커 붐 또는 A-Frame을 사용하여 라인과 카라비너를 사용하여 만타 그물을 배치합니다.

웨이크 존 내부에서 난기류의 영향을 받는 물이 모이는 것을 방지하기 위해 웨이크 존 밖으로 쥐가오리 그물을 배치합니다. 제공된 데이터 시트에 초기 GPS 좌표와 초기 시간을 기록하십시오. 30 분 동안 약 2-3 노트의 속도로 한 방향으로 직선 방향으로 움직이기 시작하고 시간 측정을 시작하십시오.

30분 후 보트를 멈추고 제공된 데이터 시트에 최종 GPS 좌표, 경로 길이 및 평균 보트 속도를 기록하십시오. 물에서 쥐가오리 그물을 집어 듭니다. 수중 펌프 또는 보트 저수지의 물을 사용하여 그물 외부에서 바닷물로 쥐가오리 그물을 철저히 헹굽니다.

그물에 부착된 모든 입자가 대구 말단에 집중되도록 만타 입에서 대구 말단 방향으로 헹굽니다. 참고: 오염을 방지하기 위해 그물 입구를 통해 샘플을 헹구지 마십시오. 대구 말단을 안전하게 제거하고 대구 말단의 시료를 300마이크로미터 메쉬 크기 이하의 체로 체질합니다.

대구 끝을 바깥쪽에서 철저히 헹구고 나머지 샘플을 체에 붓습니다. 대구 끝 부분 내부에 입자가 더 이상 없을 때까지 이 단계를 반복합니다. 체의 한 부분에있는 체에 모든 물질을 집중시킵니다.

깔때기를 사용하여 70% 에탄올을 사용하여 체를 유리병이나 플라스틱 병에 헹굽니다. 병을 닫고 종이 타월로 닦은 다음 뚜껑과 병 외부에 샘플 이름과 날짜를 표시합니다. 바다 표면 샘플에서 미세 플라스틱 분리.

샘플에 25mm보다 큰 품목이 포함되어 있지 않고 깨끗한 것으로 보이면 3단계를 바로 계속합니다. 그렇지 않으면 샘플을 체에 붓고 시각적 식별 및 핀셋을 사용하여 샘플에서 5mm 이상의 크기의 모든 자연 또는 인공 쓰레기 물체를 제거합니다. 제거된 각 물체를 증류수로 조심스럽게 헹구어 부착된 미세 플라스틱 쓰레기를 제거하십시오.

모든 자연 쓰레기와 인공 쓰레기 물체를 별도의 용기에 보관하십시오. 모든 자연 및 인공 깔짚 물체를 건조시키거나 야외에서 밀폐된 접시에 담아 건조시키고 무게를 잰다. Master List of Categories of Litter Items(쓰레기 품목 범주의 마스터 목록)에 따라 25mm를 초과하는 모든 쓰레기 물체를 식별합니다.

더 큰 물체를 모두 제거한 후 분무기나 수돗물을 사용하여 체의 한 부분에 남아 있는 모든 조각을 집중시킵니다. 깔때기를 사용하여 최소 70% 에탄올을 사용하여 샘플을 유리 용기에 붓습니다. 소량의 샘플을 가져 와서 유리 페트리 접시에 붓습니다.

실체현미경을 사용하여 샘플을 분석하고 미세 플라스틱 입자를 검색합니다. 각 미세플라스틱 입자를 찾으면 표 1에 있는 범주에 따라 범주 중 하나로 분류하고 범주 이름이 표시된 페트리 접시 또는 기타 유리 바이알에 넣습니다. 페트리 접시는 항상 닫아야 합니다.

측정 장비로 페트리 접시를 현미경 아래에 놓고 각 입자의 크기를 측정합니다. 필라멘트를 제외한 가장 긴 대각선을 측정하고 색상을 기록해 둡니다. 각 범주의 미세 플라스틱 입자를 개별적으로 계량합니다.

미세 플라스틱 입자는 미리 건조해야 합니다. 미세 플라스틱을 식별하는 방법? 세포 구조가 없습니다.

고르지 않은 균일 한 두께. 독특한 색상 샘플에서 미세 플라스틱을 분리할 때는 보수적으로 제거하고 더 많이 제거하십시오. 우리는 나중에 입자의 실제 화학 구조를 결정할 수 있습니다.

화학적 특성화. 감쇠 반사 푸리에 변환 적외선 분광법(ATR FT-IR)은 플라스틱 특성 분석에 일반적으로 사용되는 기술입니다. 재료 구성 및 경우에 따라 열화 정도도 결정될 수 있습니다.

분석 전에 검출 시스템을 알코올과 보푸라기가 없는 천으로 세척해야 하며, 작은 입자를 위한 특수 플레이트를 샘플 홀더에 놓아야 합니다. 그런 다음 배경 스펙트럼이 기록됩니다. 그런 다음 샘플을 샘플 홀더에 놓고 조입니다.

샘플 스펙트럼 수집이 시작되면 검출기는 샘플과 접촉하는 샘플에서 반사되는 방식으로 ATR 결정을 통해 적외선 빔을 보냅니다. 이 반사는 샘플로 약간 침투하여 스펙트럼을 기록할 수 있습니다. 그런 다음 빔은 결정을 빠져나갈 때 검출기에 의해 수집되고 최종적으로 스펙트럼이 얻어집니다.

스펙트럼은 각 물질에 대한 특성이므로 얻은 스펙트럼과 데이터베이스의 스펙트럼을 자동으로 비교하여 식별됩니다. ATR FT-IR 현미경. FT-IR 현미경은 현미경과 적외선 분광계의 기능을 결합합니다.

이를 통해 1mm 미만의 미세 플라스틱 분석에 적합한 매우 작은 영역에서 스펙트럼을 기록할 수 있습니다. 현미경은 ATR 모드에서 가장 자주 사용되지만 투과 및 반사 모드도 가능합니다. 분석은 샘플을 유리 필터에 놓는 것으로 시작됩니다.

다른 필터를 사용할 수 있지만 폴리머 특성으로 인해 특성화가 방해가 될 수 있습니다. 샘플이 있는 필터는 자동 스캐닝 테이블에 배치되고 조이스틱은 샘플을 찾고 광학 이미지를 기록하는 데 사용됩니다. 이 이미지에서는 샘플이 특성화될 20x20 미크론 영역을 표시합니다.

그런 다음 배경 측정이 이루어지고 정의된 위치에서 스펙트럼을 수집합니다. 샘플의 구성을 식별하기 위해 데이터베이스의 스펙트럼과 비교되는 ATR FT-IR 스펙트럼을 얻습니다. 결과. 설명된 프로토콜은 시각적 특징에 따라 6가지 범주로 분류된 미세 플라스틱 입자에 대한 기본 결과를 제공합니다.

첫 번째 범주이자 일반적으로 가장 풍부한 범주는 조각입니다. 이것들은 단단하고 두껍며 날카로운 비뚤어진 모서리와 불규칙한 모양이 있습니다. 그들은 다양한 색상으로 나타납니다.

두 번째 범주는 영화입니다. 이것들은 또한 불규칙한 모양으로 나타나지만 단편에 비해 얇고 유연하며 일반적으로 투명합니다. 세 번째 범주는 일반적으로 플라스틱 산업에서 유래하는 펠릿입니다.

그들의 모양은 불규칙하고 둥글며 일반적으로 직경이 약 5mm로 크기가 더 큽니다. 그들은 일반적으로 한쪽이 평평하고 다른 색상일 수 있습니다. 네 번째 범주는 과립입니다.

펠릿과 비교하여 그들은 규칙적인 둥근 모양으로 나타나며 일반적으로 직경이 약 1mm인 더 작은 크기로 나타납니다. 그들은 자연스러운 색상으로 나타납니다. 다섯 번째 범주는 필라멘트입니다.

그것들은 파편 다음으로 가장 풍부한 유형의 미세 플라스틱 입자입니다. 그들은 두께와 색상이 다른 짧거나 길거나 다를 수 있습니다. 마지막 범주는 거품입니다.

종종 그들은 스티로폼의 큰 입자에서 유래합니다. 그들은 부드럽고 불규칙한 모양이며 흰색에서 노란색을 띱니다. 획득된 주요 결과는 샘플당 미세 플라스틱 입자의 수입니다.

이 데이터는 평방 킬로미터당 추가로 정규화할 수 있습니다. 정규화에 사용되는 공식은 샘플당 미세 플라스틱 입자를 샘플링 영역으로 나눈 것으로, 여기서 면적은 샘플링 거리와 만타 너비를 곱하여 계산됩니다. 여기에서 표 3 및 그림 1에 표시된 정규화된 데이터의 한 가지 예를 볼 수 있습니다.

또한 이미지 분석 소프트웨어로 입자를 분석할 수 있습니다. 결과에는 각 입자의 최대 길이와 면적이 포함됩니다. 마지막으로, 샘플당 입자의 총 또는 가능한 최대 개수에 대한 화학 분석이 권장됩니다.

Forier Transform Infrared Spectroscopy를 사용하면 이 그래프에서 볼 수 있듯이 선택된 입자의 스펙트럼을 획득할 수 있습니다. 그런 다음 이 스펙트럼을 소프트웨어 라이브러리의 스펙트럼과 비교합니다. 최종 결과는 하나의 입자가 플라스틱인지 여부와 화학 구조와 관련된 플라스틱의 유형을 보여줍니다. 결론.

이 프로토콜을 사용하면 해수면에 미세플라스틱이 풍부하다는 정확하고 신뢰할 수 있는 결과를 얻을 수 있으며 다른 기존 연구와 비교할 수 있습니다.