Laboratoryjne oszacowanie efektywności transferu troficznego netto kongenerów PCB do pstrąga jeziorowego (Salvelinus namaycush) z jego ofiary

Przedstawiono technikę laboratoryjnego szacowania efektywności transferu troficznego netto kongenerów polichlorowanego bifenylu (PCB) do ryb rybożernych z ich ofiary. Aby zmaksymalizować zastosowanie wyników laboratoryjnych w terenie, ryby rybożerne powinny być karmione rybami drapieżnymi, które są zwykle spożywane na polu.

Ogólnym celem poniższego eksperymentu jest oszacowanie efektywności transferu troficznego netto kongenerów PCB do pstrąga jeziorowego z jego ofiary, a następnie określenie, czy stopień chlorowania lub stopień rozpuszczalności lipidów kongeneru PCB ma wpływ na jego efektywność transferu troficznego netto. Osiąga się to poprzez przeprowadzenie najpierw eksperymentu laboratoryjnego, w którym pstrągi jeziorowe są karmione naturalnym pokarmem, takim jak blo, przez okres co najmniej czterech miesięcy. W drugim etapie ekstrakcja i oczyszczanie są wykorzystywane do ekstrakcji PCB z tkanek pstrąga jeziorowego i blo oraz przygotowania ekstraktów do procedury kwantyfikacji.

Następnie stosuje się chromatografię gazową ze spektrometrią mas z wykorzystaniem ujemnej jonizacji chemicznej w celu określenia stężeń kongenerów PCB w tkankach ryb. Wyniki pokazują, że stopień chlorowania kongenerów PCB nie ma istotnego wpływu na efektywność transferu troficznego netto kongenerów PCB do pstrąga jeziorowego ze swojej ofiary. Wyniki pokazują również, że aktywność pstrąga jeziorowego nie wydaje się mieć znaczącego wpływu na efektywność transferu troficznego netto.

Główną przewagą tej techniki nad istniejącymi metodami, takimi jak wstrzykiwanie zanieczyszczenia bezpośrednio do ryb SIV lub do pokarmu ryb SIV, jest to, że ryby SS gromadzą zanieczyszczenie w sposób, który najlepiej naśladuje proces akumulacji zanieczyszczeń w rybach dzikich w ich naturalnym środowisku. Wizualna demonstracja tej metody ma kluczowe znaczenie, ponieważ etapy zatężania i ekstrakcji wymagają dużej staranności, aby zostały wykonane prawidłowo. Tych kroków najlepiej nauczyć się poprzez obserwację wizualną.

Tę procedurę zademonstruje Jim O'Keefe, chemik z mojego laboratorium. Najpierw rozmrozić odpowiednią ilość ryb zdobycz przechowywanych wcześniej w zamrażarce o temperaturze minus 30 stopni Celsjusza. Pokrój rozmrożoną zdobycz na kawałki o wadze od jednego do pięciu gramów za pomocą noża szefa kuchni.

Następnie zważ ilość ryb zdobyczy, które należy umieścić w każdym ze zbiorników i wrzuć kawałki do każdego zbiornika. Po pozostawieniu rybom drapieżnym żerowania przez około godzinę, usuń zjedzony pokarm i pozostaw do wyschnięcia na powietrzu przez około 20 minut. Po zważeniu żywności zapisz ilość żywności umieszczonej w każdym zbiorniku i ilość zjedzonego pokarmu dla każdego ze zbiorników.

Po poświęceniu i zamrożeniu ryb drapieżnych należy wybrać zestaw kompozytów z gatunku drapieżników, ryb i/lub ryb drapieżnych do rozmrożenia i pozwolić kompozytom częściowo się rozmrozić przy użyciu homogenizacji o odpowiedniej wielkości. Każdy z kompozytów. Dla każdego kompozytu umieścić od 50 do 100 gramów próbki homogenatu w oczyszczonym, acetonie, wypłukanym i oznakowanym słoiku.

Po zamknięciu słoika przechowuj go w temperaturze minus 30 stopni Celsjusza do czasu przetworzenia na ekstrakcję. Odważyć 20 gramów rozmrożonej homogenizowanej tkanki rybnej w zlewce o pojemności 200 mililitrów, a następnie około 40 gramów siarczanu sodu i dobrze wymieszać szpatułką. Dodać zastępczy roztwór kolca zawierający CONGENERY 30, 61, 161 i 166 w stężeniu, które daje końcowe stężenie 20 nanogramów na mililitr.

W ekstrakcie. Pozostawić próbkę do wyschnięcia w temperaturze pokojowej podczas mieszania Co 20 minut po osiągnięciu przez próbkę konsystencji suchego piasku. Ustaw aparat do ekstrakcji soli z 500-mililitrową kolbą zawierającą wiórki teflonowe, skarpetę, sl i skraplacz.

Następnie dodaj suszoną mieszankę rybną do szklanego naparstka z gruboziarnistym spiekanym dnem w krążku. Dodać 150 mililitrów wstępnie zmieszanego roztworu 50% heksanu i 50% chlorometanu do zlewki używanej do próbki i mieszać, skrobając ścianki zlewki. Za pomocą szpatułki przenieść rozpuszczalnik na wierzch solitu, pozwalając mu przejść przez solit i wejść do kolby.

Po powtórzeniu poprzedniego kroku umieść skarpetę oświetloną dołączoną kolbą na elemencie grzejnym i podłącz skraplacz. Następnie włącz element grzejny, doprowadzając rozpuszczalnik do delikatnego wrzenia. Następnie ekstrahuj rozpuszczalnik przez co najmniej 16 godzin, upewniając się, że do skraplaczy dostarczana jest zimna woda.

Po ostygnięciu rozpuszczalnika sprawdzić, czy w którejkolwiek z kolb na próbki nie ma wody. W przypadku kolb zawierających wodę dodać siarczan sodu i mieszać, aż woda zostanie wchłonięta. Następnie zagęścić próbkę za pomocą koncentratora próbek azotu.

Gdy próbka ma objętość mniejszą niż dwa mililitry, przenieś próbkę do pięciomililitrowej kolby miarowej. Następnie doprowadzić końcową objętość do pięciu mililitrów, używając pięciu do siedmiu małych popłuczyn heksanu, aby przenieść pozostałą próbkę z poprzedniego naczynia szklanego do kolby miarowej. W tym momencie przenieś próbkę do 10-mililitrowej fiolki i oznacz ją informacjami o próbce.

Przygotuj zakwaszony żel krzemionkowy, dodając 44 gramy stężonego kwasu siarkowego do 100 gramów aktywowanego żelu krzemionkowego. Następnie dodać 10 gramów zakwaszonego żelu krzemionkowego do małej kolumny chromatograficznej zawierającej na dnie małą zatyczkę waty szklanej. Po wstępnym oczyszczeniu kolumny 10 mililitrami heksanu, dodaj do niej jeden mililitr ekstraktu próbki, eluuj kolumnę 20 mililitrami heksanu i zbierz próbkę w stożkowej szklanej probówce o pojemności 20 mililitrów.

Następnie umieść szklaną rurkę na parowniku azotu lub aparacie NVAP pod strumieniem azotu i zanurz ją w gorącej wodzie. Gdy próbka zostanie zagęszczona do mniej niż jednego mililitra, przenieść ją do kolby miarowej o pojemności jednego mililitra. Następnie doprowadzić końcową objętość do jednego mililitra, używając dwóch do trzech małych popłuczyn heksanu, aby przenieść pozostałą próbkę z probówki do kolby miarowej.

Następnie przenieś próbkę do fiolki z automatycznym samplerem o pojemności 1,8 mililitra oznaczonej informacjami o próbce. Dodać do fiolki cztery mikrolitry odpowiedniego wzorca wewnętrznego, którym w tym przypadku jest chloro koper włoski deca. Do kalibracji przyrządu używa się odpowiednich wzorców.

Następnie ustaw system chromatograficznej spektrometrii mas w trybie ujemnej jonizacji chemicznej z wodorem jako gazem nośnym w ilości jednego mililitra na minutę i metanem jako gazem odczynnikowym. Użyj kolumny kapilarnej ze stopionej krzemionki pokrytej DB XLB w stężeniu 0,25. Grubość warstwy mikrometrycznej do separacji.

Wstrzyknąć od jednego do dwóch mikrolitrów próbki w trybie wtrysku dzielonego. W tym momencie przeanalizuj wszystkie wzorce i próbki metodą wzorca wewnętrznego przy użyciu kopru włoskiego DECA chloro b znakowanego węglem 13. Przeprowadzić kontrolę początkowej kalibracji, uruchamiając wzorzec drugiego źródła i strzałkę Chlor 1242 i 1260, a następnie porównać przewidywane wartości dla kongenerów chloru w strzałki z wielkościami zaobserwowanymi w tej procedurze kontrolnej.

Po pomyślnym zakończeniu procedury wstępnej kalibracji zakończ analizę wszystkich próbek. Przeprowadzaj kontrolę kalibracji co 10 próbek, używając dowolnej mieszaniny kalibracyjnej z początkowej kalibracji. Pstrąg jeziorowy Tre wykazał znaczny wzrost jako początkowy pstrąg jeziorowy.

Średnia waga wahała się od 694 do 907 gramów, podczas gdy średnia waga końcowego pstrąga jeziorowego wahała się od 853 do 1 566 gramów. Średnie stężenia kongenerów PCB w pstrągu jeziorowym wzrosły podczas eksperymentu dla wszystkich kongenerów PCB. Średnia efektywność transferu troficznego netto dla aktywnego pstrąga jeziorowego nie różniła się istotnie od nieaktywnego pstrąga jeziorowego.

Aktywny pstrąg jeziorowy zachowywał kongenery PCB z pokarmu, który spożywał, z prawie taką samą wydajnością jak nieaktywny pstrąg jeziorowy dla 66 z 75 kongenerów PCB. Błąd standardowy dotyczący średniego oszacowania efektywności transferu troficznego netto był niewielki dla sześciu z dziewięciu pozostałych kongenerów PCB. Błędy standardowe dotyczące średniego oszacowania efektywności transferu troficznego netto były dość niskie, ponieważ stopień chlorowania wzrósł, szacunki efektywności transferu troficznego netto wykazały niewielki spadek.

Jednak sprawność transferu troficznego netto nie różniła się istotnie wraz ze wzrostem stopnia chlorowania kongenerów PCB AS log KOW, wydajność transferu troficznego netto spadała wykładniczo. Tempo spadku różniło się istotnie od zera, ale wynosiło 7% na jednostkę logarytmu KOW. Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze zrozumieć, jak oszacować efektywność transferu troficznego netto kongenerów CB do ryb ous z ich zdobyczy za pomocą eksperymentu laboratoryjnego, w którym ryby ous są karmione naturalnym pokarmem.

Nie zapominaj, że praca z rozpuszczalnikami organicznymi, takimi jak heksan i di chlorometan, może być niebezpieczna, a podczas wykonywania tej procedury należy zawsze zachować środki ostrożności, takie jak odpowiednia wentylacja.