Name: Przepływowy system ekspozycji do oceny wpływu zawieszonych osadów na organizmy wodne (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-01-09T13:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 15 s
Description: Poznaj system FLEES do kontrolowanej ekspozycji osadów zawieszonych na organizmy wodne w warunkach laboratoryjnych. Ta metoda umożliwia badanie relacji dawka-odpowiedź w toksykologii środowiskowej.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Te badania zostały sfinansowane przez U.S. Army Corps of Engineers Dredging Operations and Environmental Research Program, Todd Bridges, Director. Na publikację tego materiału wydano zgodę Szefa Inżynierów.

<ol><li>National Research Council (NRC). A process for setting, managing, and monitoring environmental windows for dredging projects. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Marine+Board%2C+Transportation+Research+Board%2C+Special+Report+262%22">Marine Board, Transportation Research Board, Special Report 262</a>. , National Academy Press. Washington, DC. (2001).</li>
<li>Suedel, B. C., Kim, J., Clarke, D. G., Linkov, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+risk-informed+decision+framework+for+setting+environmental+windows+for+dredging+projects%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Total+Environ%22%5BJournal%5D)">A risk-informed decision framework for setting environmental windows for dredging projects.</a> Sci Total Environ. 403, 1-11 (2008).</li>
<li>Reine, K. J., Dickerson, D. D., Clarke, D. G. Environmental windows associated with dredging operations. DOER Technical Notes Collection. ERDC TN DOER-E2. , U.S. Army Engineer Research and Development. Vicksburg, MS. (1998).</li>
<li>Wilber, D. H., Clarke, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biological+effects+of+suspended+sediments%3A+A+review+of+suspended+sediment+impacts+on+fish+and+shellfish+with+relation+to+dredging+activities+in+estuaries%5BTitle%5D)+AND+%22N+Am+J+Fish+Manag%22%5BJournal%5D)">Biological effects of suspended sediments: A review of suspended sediment impacts on fish and shellfish with relation to dredging activities in estuaries.</a> N Am J Fish Manag. 21, 855-875 (2001).</li>
<li>Suedel, B. C., Lutz, C. H., Clarke, J. U., Clarke, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effects+of+suspended+sediment+on+walleye+%28Sander+vitreus%29+eggs%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Soils+Sediments%22%5BJournal%5D)">The effects of suspended sediment on walleye (Sander vitreus) eggs.</a> J. Soils Sediments. 12, 995-1003 (2012).</li>
<li>Travis, J., Kring, J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aTravis%2C+J+%22LabVIEW+for+Everyone%3A+Graphical+Programming+Made+Easy+and+Fun+%28National+Instruments+Virtual+Instrumentation+Series%29%22">LabVIEW for Everyone: Graphical Programming Made Easy and Fun (National Instruments Virtual Instrumentation Series)</a>. , Prentice Hall PTR. (2006).</li>
<li>USEPA, Hazardous Waste Test Methods/SW-846 On-line. Office of Solid Waste and Emergency Response (OSWER). , Washington, D.C. Available from:
 <a target="_blank" href="https://www.epa.gov/hw-sw846/sw-846-compendium">https://www.epa.gov/hw-sw846/sw-846-compendium</a> (2016).</li>
<li>Plumb, R. H. Procedure for handling and chemical analysis of sediment and water samples, EPA/CE-81-1. , U.S. Environmental Protection Agency/U.S. Army Engineer Waterways Experiment Station. Vicksburg, MS. Technical Report (1981).</li>
<li>Clarke, D. G., Wilber, D. H. Assessment of potential impacts of dredging operations due to sediment resuspension. , DOER Technical Notes Collection(TN-DOER-E9), U.S. Army Engineer Research and Development. Center, Vicksburg, MS. Available from:
 <a target="_blank" href="http://el.erdc.usace.army.mil/dots/doer/pdf/doere9.pdf">http://el.erdc.usace.army.mil/dots/doer/pdf/doere9.pdf</a> (2000).</li>
<li>Suedel, B. C., Clarke, J. U., Lutz, C. H., Clarke, D. G., Godard-Codding, C., Maul, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Suspended+sediment+effects+on+walleye+%28Sander+vitreus%29%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Great+Lakes+Res%22%5BJournal%5D)">Suspended sediment effects on walleye (Sander vitreus).</a> J. Great Lakes Res. 40, 141-148 (2014).</li>
<li>Wilkens, J. L., Katzenmeyer, A. W., Hahn, N. M., Hoover, J. J., Suedel, B. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Laboratory+test+of+suspended+sediment+effects+on+short-term+survival+and+swimming+performance+of+juvenile+Atlantic+Sturgeon+%28Acipenser+oxyrinchus+oxyrinchus%29%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Appl.+Ichthy%22%5BJournal%5D)">Laboratory test of suspended sediment effects on short-term survival and swimming performance of juvenile Atlantic Sturgeon (Acipenser oxyrinchus oxyrinchus).</a> J. Appl. Ichthy. 31, 984-990 (2015).</li>
<li>Suedel, B. C., Clarke, J. U., Wilkens, J., Lutz, C. H., Clarke, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effects+of+a+simulated+sediment+plume+on+eastern+oyster+%28Crassostrea+virginica%29+survival%2C+growth%2C+and+condition%5BTitle%5D)+AND+%22Estuaries+and+Coasts%22%5BJournal%5D)">The effects of a simulated sediment plume on eastern oyster (Crassostrea virginica) survival, growth, and condition.</a> Estuaries and Coasts. 38 (2), 578-589 (2015).</li>
<li>Bilotta, G. S., Brazier, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Understanding+the+influence+of+suspended+solids+on+water+chemistry+and+aquatic+biota%5BTitle%5D)+AND+%22Water+Res%22%5BJournal%5D)">Understanding the influence of suspended solids on water chemistry and aquatic biota.</a> Water Res. 42, 2849-2861 (2008).</li>
<li>Reine, K., Clarke, D., Dickerson, C., Pickard, S. Assessment of potential impacts of bucket dredging plumes on walleye spawning habitat in Maumee Bay, Ohio. Proceedings of the 18th World Dredging Congress (WODCON XVIII). , Lake Buena Vista, FL, USA . (2007).</li>
</ol>

Opinie, interpretacje, wnioski i zalecenia są opiniami autorów i niekoniecznie są popierane przez armię amerykańską. Cytaty z organizacji komercyjnych lub nazw handlowych w tym raporcie nie stanowią oficjalnego poparcia lub aprobaty Departamentu Armii dla produktów lub usług tych organizacji. Autorzy Burton C. Suedel i Justin L. Wilkens, obaj z Centrum Badawczo-Rozwojowego Inżynierów Armii Stanów Zjednoczonych, deklarują, że nie mają konkurencyjnych interesów finansowych.

Technologia FLEES stanowi ulepszenie istniejących metod4,9 poprzez utrzymywanie i kontrolowanie zawieszonych osadów w szerokim zakresie czasów ekspozycji oraz stężeń zawieszonych osadów za pomocą zautomatyzowanego, sterowanego komputerowo systemu. Technologia jest tak elastyczna, że może być wykorzystywana do oceny wpływu zawieszonych osadów na wiele gatunków wodnych i etapów życia o różnych rozmiarach, od jaj do dorosłych osobników, w zależności od gatunku. W przyszłości technologia ta będzie w stanie ocenić ...

Operacje pogłębiania wykorzystują mechaniczne metody do usuwania osadów dennych z portów i kanałów nawigacyjnych. Podczas usuwania pewna część naruszonego osadu zostaje zawieszona w słupie wody, co potencjalnie czyni go źródłem stresu fizycznego dla gatunków wodnych. Oprócz zawieszenia, osad może być transportowany z dala od pogłębiarki przez warunki otoczenia, zanim osiądzie ze słupa wody. Połączenie tych dwóch mechanizmów oznacza, że organizm wodny występujący w pobliżu działającej pogłębiarki może być narażony na zawieszone osady i odczuwać niekorzystne skutki. Aby rozwiązać takie problemy, okna środowiskowe (sezonowe ograniczenia dotyczące pogłębiania) są rutynowo stosowane jako praktyka zarządzania w celu zmniejszenia lub wyeliminowania ryzyka potencjalnie szkodliwego wpływu zawieszonych osadów pochodzących z pogłębiania na zasoby wodne1,2.
Okna środowiskowe są najczęściej zakładane w celu ochrony zagrożonych, zagrożonych lub komercyjnie cennych gatunków, takich jak sandacz (Sander vitreus) i ostryga wschodnia (Crassostrea virginica)3. Uzasadnienie nakładania okien środowiskowych często koncentruje się na tym, w jaki sposób działania związane z pogłębianiem mogą potencjalnie fizycznie zakłócić (np. zawieszony osad) zdolność zwierzęcia do ukończenia określonej części jego historii życia. Często wymieniane etapy życia to jaja i larwy w celu utrzymania otwartych szlaków migracyjnych dla gatunków anadromicznych3. Dostępne są jednak ograniczone informacje na temat specyficznych dla danego gatunku skutków biologicznych związanych z zawieszonym osadem4,5, które można by uzyskać na podstawie okien środowiskowych jako narzędzia zarządzania ryzykiem.
Z tych powodów, FLEES został zaprojektowany, zbudowany i używany do symulacji zawieszenia osadów oraz do określenia jego wpływu na wczesne etapy życia organizmów wodnych. W badaniach FLEES wykorzystuje się drobnoziarniste cząstki osadów (tj. głównie, gliny i drobne piaski), które najprawdopodobniej pozostaną w zawiesinie i będą migrować najdalej od źródła. FLEES jest zdolny do testowania ikry i larw ryb, ale może być również doposażony w inne organizmy wodne, co czyni go wyjątkowym zdolnikiem. Uzyskane w ten sposób dane dotyczące odpowiedzi biologicznej można następnie wykorzystać do oceny skutków zawieszonych osadów. Poniższe procedury zawierają przegląd tego, w jaki sposób technologia może być skonstruowana i eksploatowana w celu uzyskania powtarzalnych danych dotyczących stężeń osadów zawieszonych i skutków przy użyciu różnych gatunków wodnych.

<table><tbody><tr><td colspan="4">Lista części dla jednego modułu FLEES, łaźni wodnej i akwarium</td></tr><tr><td>słup, drewniany - używany do budowy modułu (przycięty do 78 cali)</td><td>Lokalny sprzedawca</td><td>Nie dotyczy</td><td>Ilość: 4 Rozmiar: 4 cale x 4 cale x 8 stóp</td></tr><tr><td>sklejka, morska - przymocowana do drewnianych słupków około 18 cali nad ziemią - do przechowywania kąpieli wodnej (60 cali x 42 cale)</td><td>Lokalny sprzedawca</td><td>Nie dotyczy</td><td>Ilość: 1 Rozmiar: sklejka 3/4 cala x 4 stopy x 8 stóp</td></tr><tr><td>- mocowana na drewnianych słupkach - do mocowania rur, elektromagnesów i instalacji elektrycznych (60 cali x 42 cale)</td><td>Lokalny sprzedawca</td><td>Nie</td> dotyczy <td>Ilość: 1 Rozmiar: 1/4 cala x 4 stopy x 8 stóp</td></tr><tr><td>, drewno - używane do usztywniania sklejki i drewnianych słupków (przycięte na pas</td>)<td>Lokalny sprzedawca</td><td>Nie dotyczy</td><td>Ilość: 4 Rozmiar: zbiornik 2 cale x 4 cale x 96 cali</td></tr>, <tr><td>włókno szklane - łaźnia wodna z dwoma odpływami: 1) do zasilania agregatu chłodniczego; i 2) do odprowadzania wody</td><td>Hydro Composites, LLC, Stockdale, TX, USA</td><td>FBT-226</td><td>Ilość: 1 Rozmiar: agregat chłodniczy 150 galonów</td></tr><tr><td>, woda z niezależną pompą - do kąpieli wodnej; agregat chłodniczy znajduje się pod modułem</td><td>Remcor Products Co., Glendale Heights, IL, USA</td><td>CFF-500</td><td>Ilość: 1 Rozmiar: zbiornik 1/2 KM</td></tr><tr><td>, kopulaste dno - FLEES aquaria - siedzieć w łaźni wodnej</td><td>Stany Zjednoczone Plastic Corp,, OH, USA</td><td>5197</td><td>Ilość: 5 Rozmiar: zbiornik 19 l</td></tr><tr><td>, stojak - stojak akrylowy, 12 cali x 12 cali x 6 cali - do przechowywania akwariów zbudowanych</td><td>na zamówienie przez sklepy ERDC</td><td>Nie dotyczy</td><td>Ilość: 5 Rozmiar: niestandardowa</td></tr><tr><td>pompa, napęd magnetyczny - do zawieszania osadu w każdym akwarium</td><td>March Manufacturing Inc., Glenview, IL, USA</td><td>MDX-3-1 / 2 115 v</td><td>Ilość: 5 Rozmiar: 28 litrów na minutę</td></tr><tr><td>światła, LED - zainstalowany nad łaźnią wodną</td><td>C2 Development, Inc., Ames, IA, USA</td><td>Hydra 26</td><td>Ilość: 2 Rozmiar: w zależności od obszaru do światła</td></tr><tr><td>rura, PVC harmonogram 40 - instalowany w odpływie łaźni wodnej w celu kontroli poziomu wody</td><td>Lokalny sprzedawca</td><td>Nie dotyczy</td><td>Ilość: - Rozmiar: 1 cal</td></tr><tr><td>, przegroda - do połączeń akwariów/łaźni wodnych z pompami, odpływami, liniami wodnymi i gnojowicowymi</td><td>Lifegard Aquatics, Cerritos, CA, USA</td><td>R270900</td><td>Ilość: 30 Rozmiar: 1/2 cala złączki FPT x FPT</td></tr><tr><td>, szybkozłączka, wkładki z gwintem zewnętrznym - wkładka w grodzi zbiornika</td><td>Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA</td><td>EW-31303-36</td><td>Ilość: 10 Rozmiar: 1/2 cala</td></tr><tr><td>Złączki MPT, szybkozłączki, zadziory do węży z zaworami - połączenie między akwarium a wkładką w grodzi zbiornika</td><td>Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA</td><td>EW-31303-11</td><td>Ilość: 10 Rozmiar: 1/2 cala</td></tr><tr><td>złączki, czarne kolanko gwintowane HDPE - do połączeń rur winylowych aquaria z przewodem gnojowicy/wodą i pompą</td><td>United States Plastic Corp,, OH, USA</td><td>62043</td><td>Ilość: 20 Rozmiar: 1/2 NPT x 1/2 cala Złączki ID węży</td></tr><tr><td>, adapter gwintowany HDPE - do połączeń między pompą a grodzią zbiornika</td><td>United States Plastic Corp,, OH, USA</td><td>62017</td><td>Ilość: 10 Rozmiar: 1/2 NPT x 1/2 cala Rurka identyfikacyjna węża</td></tr><tr><td>, winylowa - podłącz przewód gnojowicy/wody do akwariów i podłącz pompy do akwariów Lokalny</td><td>sprzedawca</td><td>Nie dotyczy</td><td>Ilość: 25 ft Rozmiar: 1/2 cala</td></tr><tr><td>rurki identyfikacyjnej, winyl - podłącz do wkładów odpływów aquaria i odpływu kąpieli wodnej</td><td>Lokalny sprzedawca</td><td>Nie dotyczy</td><td>Ilość: 25 ft Rozmiar: 5/8 cala Zacisk ID</td></tr><tr><td>, wąż, stal nierdzewna - do zaciskania rurki winylowej do zadziorów węża</td><td>Lokalny sprzedawca</td><td>Nie dotyczy</td><td>Ilość: 40 Rozmiar: # 8</td></tr><tr><td colspan = "4" >< silny> Lista części do systemu gnojowicy</td></tr><tr><td>chiller, woda z niezależną pompą - siedzi z boku zbiornika na gnojowicę</td><td>Remcor Products Co., Glendale Heights, IL, USA</td><td>CFF-500</td><td>Ilość: 1 Rozmiar: 1/2 hp</td></tr><tr><td>125 galonów otwarty górny stożek dolny zbiornik ze stojakiem - 42 cale x 35 cali - zawiera wodę i osad do produkcji gnojowicy</td><td>United States Plastic Corp,, OH, USA</td><td>8586</td><td>Ilość: 1 Rozmiar: 125</td></tr><tr><td>galonów Pokrywa na zbiornik o pojemności 125 galonów</td><td>United States Plastic Corp, , OH, USA</td><td>8935</td><td>Ilość: 1 Rozmiar: zawór 42 cale x 35 cali</td></tr><tr><td>, PVC - podłącz spust zbiornika do pompy - odizoluj do konserwacji</td><td>lokalny sprzedawca hydrauliki</td><td>Nie dotyczy</td><td>Ilość: 2 Rozmiar: pompa 1-1 / 2 cala</td></tr><tr><td>, podwójna membrana zamontowana na stojaku - służy do recyrkulacji gnojowicy</td><td>Wilden-pumps.co.uk i Air Pumping Ltd., Essex, Wielka Brytania</td><td>P2 / PPPP / WF / WF / PTV / 400</td><td>Ilość: 1 czujnik rozdzielacza kontaktowego</td></tr><tr><td>, optyczne rozproszenie wsteczne - pomiar NTU w zbiorniku na gnojowicę</td><td>Campbell Scientific, Logan, UT, USA</td><td>OBS-3 +</td> <td>Ilość: 1 Rozmiar: rura 0-1,000 NTU</td></tr><tr><td>, PVC Harmonogram 40 - do recyrkulacji gnojowicy</td><td>lokalny sprzedawca hydrauliki</td><td>Nie dotyczy</td><td>Ilość: 20 ft Rozmiar: 1 w</td></tr><tr><td>rurze, elastyczny PVC - wyposażony w złączkę i używany do podłączenia do następnego modułu</td><td>lokalny sprzedawca hydrauliki</td><td>Nie dotyczy</td><td>Ilość: 10 ft Rozmiar: 1 w</td></tr><tr><td>związku, PVC Gniazdo Schedle 80 - podłącz linię gnojowicy do następnego modułu</td><td>lokalny sprzedawca hydrauliki</td><td>Nie dotyczy</td><td>Ilość: 8 Rozmiar: 1/2 cala</td></tr><tr><td>elektromagnesu, plastomatic (normalnie zamknięty) - wprowadzić gnojowicę</td><td>Plast-O-Matic Valves, Inc., Cedar Grove, NJ, USA</td><td>EASYMT4V12R24-PV</td><td>Ilość: 5 Rozmiar: 1/2 cala gwintowany NPT, złączka rozdzielacza stykowego 24 VAC </td></tr><tr><td>, trójnik PVC - połącz rurę gnojowicy z elektromagnesem</td><td>lokalny sprzedawca hydrauliki</td><td>Nie dotyczy</td><td>Ilość: 5 Rozmiar: 1 cal x 1 cal x 1 cal poślizg x poślizg x FIPT</td></tr><tr><td>złączki, 1 cal zawór kulowy z PVC gwintowany - odcinający dopływ gnojowicy do przewodów elektromagnetycznych / wodnych</td><td>lokalny sprzedawca hydrauliki</td><td>Nie dotyczy</td><td>Ilość: 7 Rozmiar: 1/2 cala</td></tr><tr><td>złączki, 1 cal złączka PVC gwintowana - podłącz elektromagnes gnojowicy do zaworu odcinającego</td><td>lokalny sprzedawca hydrauliki</td><td>Nie dotyczy</td><td>Ilość: 5 Rozmiar: 1/2 cala</td></tr><tr><td>tuby, winyl - połączenie między elektromagnesem wody a elektromagnesem gnojowicy</td><td>Lokalny sprzedawca</td><td>Nie dotyczy</td><td>Ilość: 50 ft Rozmiar: 1/4" ID</td></tr><tr><td colspan="4">Lista części do systemu wodnego</td></tr><tr><td>chiller, woda z samodzielną pompą - siedzi z boku zbiornika</td><td>Remcor Products Co., Glendale Heights, IL, USA</td><td>CFF-500</td><td>Ilość: 1 Rozmiar: 1/2 hp</td></tr><tr><td>125 galonów otwarty górny stożek dolny zbiornik ze stojakiem - 42 cale x 35 cali - zawiera wodę i osad do produkcji gnojowicy</td><td>United States Plastic Corp,, OH, USA</td><td>8586</td><td>Ilość: 1 Rozmiar: 125 gal</td></tr><tr><td>Pokrywa na zbiornik o pojemności 125 galonów</td><td>United States Plastic Corp,, OH, USA</td><td>8935</td><td>Ilość: 1 Rozmiar: Zawór 42 cale x 35 cali</td></tr><tr><td>, PVC - podłącz spust zbiornika do pompy wodnej</td><td>lokalny sprzedawca hydrauliki</td><td>Nie dotyczy</td><td>Ilość: 2 Rozmiar: pompa 1 cal</td></tr><tr><td>, napęd magnetyczny, zastosowanie liniowe - służy do recyrkulacji wody do akwariów i agregatu chłodniczego</td> Little <td>Giant, Fort Wayne, IN, USA</td><td>3-MD-SC</td><td>Ilość: 1 Rozmiar: elektromagnes 1/12 KM</td></tr><tr><td>, ALCO - wprowadzić wodę</td><td>wycofaną; ASCO, Florham Park, NJ, USA dla podobnych</td><td>Nie dotyczy</td><td>Ilość: 5 Rozmiar: 24 v, złączki 1/4 cala NIPT</td></tr><tr><td>, czarne złącze redukcyjne HDPE - podłącz przewód wodny 1/4 cala węża od elektrozaworu&nbsp; do 1/2 cala</td><td>węża lokalnego sprzedawcy hydrauliki</td><td>Nie dotyczy</td><td>Ilość: 5 Rozmiar: 1/2 cala ID węża x 1/4</td></tr><tr><td>cala złączki ID węża, trójnik HDPE - podłącz 1/2 cala węża wodnego i gnojowicy do akwariów</td><td>lokalny sprzedawca hydrauliki</td><td>Nie dotyczy</td><td>Ilość: 5 Rozmiar: 1/2 cala NPT x 1/2 cala identyfikator węża x 1/2 cala</td></tr><tr><td>złączki ID węża, kolanko uliczne</td><td>lokalny sprzedawca hydrauliki</td><td>Nie dotyczy</td><td>Ilość: 5 Rozmiar: 1/2 cala 90&deg; Złączki MIPT x FIPT</td></tr><tr><td>, złączki rurowe z gwintem PVC - łączą złączki z elektromagnesami i innymi połączeniami</td><td>lokalny sprzedawca hydrauliki</td><td>Nie dotyczy</td><td>Ilość: 12 Rozmiar: 1/2 cala</td></tr><tr><td>złączki, gwintowane - połącz przewody gnojowicy/wody z następnym modułem</td><td>lokalny sprzedawca hydrauliki</td><td>Nie dotyczy</td><td>Ilość: 6 Rozmiar: 1 w PVC&nbsp;</td></tr><tr><td>złączki, tuleja redukcyjna - podłącz do trójnika redukcyjnego w linii wodnej</td><td>lokalny sprzedawca hydrauliki</td><td>Nie dotyczy</td><td>Ilość: 5 Rozmiar: 1/2 cala męskiego i 1/4 cala żeńskiego złączki FIPT</td></tr><tr><td>, gwintowane złączki rurowe - połączenie między tuleją a elektrozaworem wody</td><td>lokalny sprzedawca hydrauliki</td><td>Nie dotyczy</td><td>Ilość: 5 Rozmiar: 4 cale długości x 1/4 cala</td></tr><tr><td>rury, PVC - wykonaj połączenia między zbiornikiem, pompą i agregatem chłodniczym</td><td>lokalny dostawca hydrauliki</td><td>Nie dotyczy</td><td>Ilość: 5 ft Rozmiar: Harmonogram 40</td></tr><tr><td colspan="4">Lista części do czujników, urządzenia do akwizycji danych i oprogramowania komputerowego</td></tr><tr><td>software, LabView</td><td>National Instruments, Austin, Teksas, USA</td><td>LabView 2015 Ilość podstawowa</td><td>: 1 rozmiar: Nie dotyczy</td></tr><tr><td>SCXI-1001 12-slotowa obudowa, U.S. 120 VAC</td><td>National Instruments, Austin, Texas, USA</td><td>776571-01</td><td>Ilość: 1 Rozmiar: N/A</td></tr><tr><td>SCXI 1100 - 32-kanałowy, &plusmn; Moduł wejść analogowych 10 V</td><td>National Instruments, Austin, Teksas, USA</td><td>776572-00</td><td>Ilość: 1 Rozmiar: Nie dotyczy</td></tr><tr><td>SCXI 1303 - Listwa zaciskowa przeznaczona do bardzo dokładnych pomiarów termoparami</td><td>National Instruments, Austin, Teksas, USA</td><td>777687-03</td><td>Ilość: 2 Rozmiar: Nie dotyczy</td></tr><tr><td>SCXI 1102B - 32-kanałowy moduł wejściowy termopary/napięcia</td><td>National Instruments, Austin, Teksas, USA</td><td>776572-02B</td><td>Ilość: 1 Rozmiar: Nie dotyczy</td></tr><tr><td>SCXI 1161 - Moduł przekaźnikowy ogólnego przeznaczenia</td><td>National Instruments, Austin, Teksas, USA</td><td>776572-61</td><td>Ilość: 6 Rozmiar: Nie dotyczy</td></tr><tr><td>SCXI 1300 - Moduł napięcia ogólnego przeznaczenia</td><td>National Instruments, Austin, Teksas, USA</td><td>777687-00</td><td>Ilość: 1 Rozmiar: Nie dotyczy</td></tr><tr><td>Karta PCMCIA DAQCARD-AI-16E-4</td><td>National Instruments, Austin, Teksas, USA</td><td>Nie dotyczy - dziedzictwo</td><td>Ilość: 1 Rozmiar: N / A używane karty dostępne online</td></tr><tr><td>czujnik, optyczne rozpraszanie wsteczne - zmierz NTU w każdym akwarium</td><td>Campbell Scientific Inc., Logan, UT, USA</td><td>OBS-3 +</td> <td>Ilość: 5 Rozmiar: 0-1,000 NTU</td></tr></tbody></table>

przepływowy system ekspozycji do oceny wpływu zawieszonych osadów na organizmy wodne

A Flow-through Exposure System for Evaluating Suspended Sediments Effects on Aquatic Life

Ten artykuł opisuje System Ekspozycji Larw i Jaj Ryb (FLEES). Przepływowy system ekspozycji służy do badania wpływu zawieszonego osadu na różne gatunki wodne i etapy życia w laboratorium za pomocą pomp i automatyzacji dostarczania osadu i wody w celu symulacji zawieszenia osadu. Dane uzyskane w ramach projektu FLEES są wykorzystywane do opracowania krzywych ekspozycja-odpowiedź między wpływem na organizmy wodne a stężeniami osadów zawieszonych w osadach przy pożądanym czasie ekspozycji. Dane dotyczące skutków są wykorzystywane do oceny praktyk zarządzania stosowanych w celu ograniczenia interakcji między organizmami wodnymi a antropogenicznymi przyczynami zawieszania się osadów. FLEES jest w stanie generować całkowite stężenia zawiesiny (TSS) od 30 do nawet 800 mg/L, co czyni ten system idealnym wyborem do oceny skutków TSS wynikających z wielu działań, w tym symulacji niskich poziomów TSS w otoczeniu do oceny źródeł zawieszonych osadów z operacji pogłębiania, ruchu statków, świeżości i burze.

Przed rozpoczęciem eksperymentu wykonuje się serię prób operacyjnych, aby upewnić się, że system FLEES dostarcza do każdego akwarium odpowiednie stężenia osadów (Sekcje 5.5 i 6.2). Rysunek 6 ilustruje, w jaki sposób utrzymywane są stężenia NTU w akwariach eksperymentalnych, aby osiągnąć docelowe stężenia zawiesiny osadów. W tym przykładzie FLEES oceniało, czy zawiesina osadów może być utrzymana przez okres trzech dni z zastosowaniem proponowanego osadu testowego, co stano...

Przedstawiono solidny i elastyczny przepływowy system ekspozycji, zaprojektowany do utrzymywania osadu w zawiesinie. System służy do badania wpływu zawieszonego osadu na różne gatunki wodne i etapy życia w laboratorium.

Przepływowy system ekspozycji do oceny wpływu zawieszonych osadów na organizmy wodne

This paper describes the Fish Larvae and Egg Exposure System (FLEES). The flow-through exposure system is used to investigate the effects of suspended ...

Ogólnym celem tej eksperymentalnej technologii jest dostarczenie solidnego i elastycznego przepływowego systemu ekspozycji do utrzymywania osadu i zawiesiny, w celu zbadania wpływu zawieszonego osadu na różne gatunki wodne i etapy życia w laboratorium. Technologia ta może pomóc nam odpowiedzieć na kluczowe pytania w dziedzinie toksykologii środowiskowej, aby lepiej zrozumieć wpływ fizycznych czynników stresogennych, takich jak zawieszone osady w środowisku wodnym. Główną zaletą tej technologii jest możliwość symulacji zawieszenia osadów dla przychodzących praktyk zarządzania w celu zmniejszenia interakcji między organizmami wodnymi a zawieszonymi osadami.Chociaż metoda ta może zapewnić wgląd w skutki pogłębiania, może być również stosowana do oceny skutków zawieszonych osadów wynikających z ruchu statków, świeżości i sztormów. Wizualna demonstracja tej technologii ma kluczowe znaczenie, ponieważ etapy jej budowy w połączeniu z kalibracją mają kluczowe znaczenie dla pomyślnego zastosowania. Rozpocznij budowę i montaż modułu oraz łaźni wodnej zgodnie z opisem w protokole tekstowym.Aby zbudować odpływ przelewowy, użyj otwornicy, aby wyciąć otwór o średnicy 2.54 centymetra pięć centymetrów od góry 19-litrowego zbiornika polietylenowego z kopułą dna. Zamontuj złączkę grodziową i wkładkę na zewnątrz przegrody, aby służyły jako odpływ przelewowy. Aby zbudować wlot wody do gnojowicy, użyj otwornicy, aby wyciąć kolejny otwór o średnicy 2,54 centymetra pięć centymetrów od góry akwarium.Zamontuj kolejną złączkę grodziową i gwintowaną króciec węża kolankowego. Aby zbudować wylot pompy, wytnij ten sam typ otworu przez środek dna zbiornika i zainstaluj łącznik grodziowy. Gwintować zewnętrzną stronę grodzi za pomocą kolankowej złączki do węża.Aby zbudować wlot pompy, wytnij kolejny otwór znajdujący się poza środkiem dna zbiornika i zainstaluj łącznik grodziowy. Gwintować zewnętrzną stronę grodzi za pomocą kolankowej złączki do węża. Po zewnętrznej stronie zbiornika łaźni wodnej zmierz dziewięć centymetrów od dna i narysuj linię wzdłuż zbiornika.Podążając za linią, wytnij parę otworów o średnicy 2,54 centymetra wzdłuż długości łaźni wodnej dla każdego akwarium i zainstaluj łączniki grodziowe. Zamontuj pompy z napędem magnetycznym na stojaku, który zmieści się pod łaźnią wodną wzdłuż strony zawierającej otwory i złączki grodziowe do podłączenia do akwariów. Zainstaluj wbudowany przełącznik przewodowy dla każdej pompy lub podłącz pompy do skrzynki rozdzielczej w celu zasilania.Gwintować zewnętrzną stronę grodzi zbiornika kąpieli wodnej za pomocą zadziorów węża. Podłącz rurkę winylową do wlotu i wylotu pompy przed podłączeniem jej do grodzi prowadzących do odpowiedniego akwarium. Wewnątrz łaźni wodnej zamontować wkładkę szybkiego odłączania w przegrodzie.Po podłączeniu każdego akwarium do pompy, przymocuj rurki winylowe do króćców węża zainstalowanych na dnie akwariów i przymocuj rurkę do króćca węża zaworu szybkozłączki. Następnie podłącz szybkozłączki między pompą a akwarium. W tym połączeniu zamontuj zawór kulowy, aby odizolować pompę do celów konserwacyjnych.Następnie podłącz odpływ przelewowy każdego akwarium do wspólnego odpływu za pomocą rurki winylowej. Następnie podłącz wspólny odpływ do odpływu łaźni wodnej. Podłącz każdy wlot wody do gnojowicy akwariowej do systemu gnojowicy i wody zainstalowanego na górze modułu.Podłącz spust zbiornika gnojowicy do wlotu pneumatycznej pompy dwumembranowej, która została zamontowana na stojaku obok zbiornika na gnojowicę. Włączyć PVCT, aby skierować gnojowicę do pompy lub do odpływu laboratoryjnego. Dołącz również zawory łączące zbiornik i pompę, aby odizolować je w celu konserwacji.Aby zasilić pompę, należy podłączyć ją do sprężarki powietrza w budynku laboratorium. Zamontuj rurę PVC na modułach i utwórz linię recyrkulacyjną, aby dostarczyć gnojowicę do każdego akwarium na żądanie. W miejscu użytkowania znajdującym się najdalej od zbiornika gnojowicy należy zainstalować przewód powrotny, aby przetransportować niewykorzystaną gnojowicę z powrotem do zbiornika.Użyj elastycznych złączek PVC i złączek do łączenia między modułami. Podłącz zawory elektromagnetyczne gnojowicy do rury recyrkulacyjnej gnojowicy za pomocą trójników, zaworów kulowych i złączek, aby odizolować elektrozawory od głównej rury PVC w celu konserwacji. Upewniając się, że każdy zawór elektromagnetyczny znajduje się nad akwarium, które zasila, podłącz zawory elektromagnetyczne do odpowiednich akwariów, jak opisano w protokole tekstowym.Zainstaluj optyczny czujnik rozproszenia wstecznego lub OBS w każdym akwarium obok wlotu wody z gnojowicy, aby zmierzyć zmętnienie. Ustaw czujnik tak, aby był zanurzony około pięciu centymetrów pod powierzchnią wody, z czujnikiem skierowanym w stronę środka zbiornika. Użyj clamp lub inne urządzenie do zamontowania czujnika.Zainstaluj OBS w zbiorniku na gnojowicę i ustaw czujnik tak, aby był całkowicie zanurzony około 20 centymetrów pod powierzchnią wody. Następnie podłącz zawory elektromagnetyczne wody i gnojowicy. OBS znajduje się w każdym akwarium i zbiorniku na gnojowicę, a para termiczna znajduje się przy każdej kąpieli wodnej, w elektrycznych skrzynkach połączeniowych zamontowanych na górze modułu w urządzeniu do akwizycji danych.Jeśli to możliwe, zainstaluj szybkozłącza na końcach zacisków całego okablowania. Przejdź do projektowania aplikacji komputerowej do akwizycji danych, sterowania przyrządami i automatyzacji zgodnie z opisem w protokole tekstowym. Aby przygotować się do eksperymentu, uruchom pompę w celu recyrkulacji przefiltrowanej węglem wody z kranu, która została użyta do napełnienia zbiornika na gnojowicę.W oddzielnym pojemniku użyć mieszalnika mechanicznego do homogenizacji badanego osadu. Po homogenizacji osadu usuń niewielką część i wprowadź ją do zbiornika na gnojowicę za pomocą zlewki polipropylenowej z podziałką. Kontynuuj wprowadzanie osadu, aż zostanie osiągnięte 1000 NTU.W programie przejdź do zakładki kąpiel wodna i uruchom wszystkie profile akwariowe. Po uruchomieniu FLEES przez co najmniej godzinę, aby NTU mogły ustabilizować się w każdym akwarium, włącz rejestrowanie danych, aby rejestrować odczyty NTU przez każdy OBS akwarium. Do pomiaru TSS zbierz trzy 100-mililitrowe próbki wody z każdego akwarium, któremu przypisano zabieg TSS mniejszy niż 500 miligramów na litr.Oddzielnie zbierz trzy 50-mililitrowe próbki wody z każdego akwarium, któremu przypisano leczenie TSS większe lub równe 500 miligramów na litr. Zmierz TSS, filtrując próżniowo próbki przez wstępnie zważoną bibułę filtracyjną o grubości 0,45 mikrona. Natychmiast po filtracji wysuszyć filtr i zawartość w temperaturze 105 stopni Celsjusza przez co najmniej cztery godziny.A następnie ponownie zważyć z dokładnością do 0,1 miligrama. Użyj średniej z trzech próbek jako miary TSS w każdym akwarium. Aby przeprowadzić eksperyment, najpierw włącz cały sprzęt FLEES używany do pozyskiwania danych, sterowania przyrządami i automatyzacji.Po napełnieniu akwariów, łaźni wodnych i zbiornika wodnego żądaną wodą testową, uruchom wszystkie wymienniki ciepła agregatu wodnego. Potwierdź i dostosuj cykl świetlny. Uruchom pompę, aby recyrkulować wodę z kranu z filtrem węglowym, która została użyta do napełnienia zbiornika na gnojowicę.Następnie usuń niewielką porcję osadu homogenizowanego i wprowadź go do zbiornika na gnojowicę. Kontynuuj wprowadzanie osadu, aż zostanie osiągnięte 1000 NTU. Następnie utwórz profil dla każdego akwarium zgodnie z opisem w protokole tekstowym.Po umieszczeniu zwierząt w akwariach zgodnie z opisem w protokole tekstowym, uzyskaj dostęp do GUI i przejdź do zakładki kąpieli wodnej, aby uruchomić wszystkie profile akwariów. Po uruchomieniu FLEES przez co najmniej jedną godzinę, włącz rejestrowanie danych, aby rejestrować odczyty NTU przez każdy OBS akwarium. Stężenia NTU i odpowiadające im TSS są utrzymywane w akwariach eksperymentalnych w celu osiągnięcia docelowych stężeń osadów zawieszonych.W tym przykładzie w ramach projektu FLEES oceniono, czy zawieszony osad może być utrzymany przez okres trzech dni. Podobnie, stężenia NTU i odpowiadające im TSS mogą być utrzymywane na znacznie niższych poziomach odpowiadających warunkom otoczenia. FLEES jest kalibrowany przy użyciu badanego osadu w celu ilościowego określenia zależności między TSS a zmętnieniem, aby zapewnić osiągnięcie docelowych stężeń TSS.Zależność między NTU i TSS jest wyświetlana dla przykładowego badanego osadu ocenianego w FLEES. Po skonstruowaniu i prawidłowym działaniu FLEES jest wystarczająco elastyczny, aby ocenić wpływ zawieszonych osadów na wiele gatunków wodnych w stadiach życia o różnych rozmiarach, od jaj do dorosłych osobników, w zależności od gatunku. Należy pamiętać, że najbardziej krytycznym krokiem w metodologii jest kalibracja FLEES z każdym badanym osadem.W ten sposób można określić ilościowo zależność między całkowitą zawiesiną ciał stałych a zmętnieniem, umożliwiając w ten sposób dopasowanie docelowych stężeń TSS. Po opracowaniu technologia FLEES utorowała drogę naukowcom zajmującym się toksykologią środowiskową do zbadania wpływu zawieszonych osadów na szeroką gamę organizmów wodnych. Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze zrozumieć, jak skonstruować i wykorzystać tę technologię we własnym laboratorium.Ponieważ funkcje automatyzacji i programowania umożliwiają łatwe dostosowanie całkowitych stężeń zawiesiny do potrzeb eksperymentalnych.

a-flow-through-exposure-system-for-evaluating-suspended-sediments

Research

JoVE Journal

Environment

Środowisko

Ten manuskrypt opisuje, jak tworzyć regularne formy podłoża w korycie, wizualizować przepływ przez formy łóżka i używać symulacji komputerowych do symulacji przepływu hiporetycznego.  Symulacje komputerowe wypadają dobrze w porównaniu z obserwacjami eksperymentalnymi.  Ta sprzężona symulacja i eksperyment doskonale nadaje się zarówno do celów badawczych, jak i edukacyjnych.

Wizualizacja przepływu hiporheicznego przez formy łóżka za pomocą eksperymentów i symulacji barwników

Mierzenie wpływu zanieczyszczeń środowiska na zachowanie ryb jest często subiektywne i trudne, szczególnie gdy mamy do czynienia z subletalnymi punktami końcowymi. Opisujemy metody, w tym technologię wideo, do ilościowego określania zachowania pływackiego jesiotra białego (Acipenser transmontanus) we wczesnym stadium życia podczas i po 96-godzinnej ostrej ekspozycji na różne stężenia miedzi.

Kwantyfikacja zachowań ryb podczas pływania w odpowiedzi na ostre narażenie na wodną zawartość miedzi przy użyciu wspomaganego komputerowo wideo i cyfrowej analizy obrazu

Tutaj prezentujemy małe inkubacje rdzenia do pomiaru wymiany gazu osad-woda i substancji rozpuszczonej. Umożliwią one wiarygodne pomiary wymiany osad-woda, które ocenią rolę osadów we wpływie na procesy biologiczne i biogeochemiczne w ekosystemach wodnych.

Bentosowa wymianaO2, N2 i rozpuszczonych składników odżywczych przy użyciu inkubacji z małym rdzeniem

Wprowadzamy VacuSIP, prostą, nieinwazyjną i niezawodną metodę czystego i dokładnego punktowego pobierania próbek wody. System został opracowany i oceniony pod kątem jednoczesnego zbierania wody wdychanej i wydychanej przez dozowniki zawiesiny bentosowej in situ, w celu czystego pomiaru usuwania i wydalania cząstek stałych i rozpuszczonych związków.

VacuSIP, ulepszona metoda InEx do pomiaru in situ cząstek stałych i rozpuszczonych związków przetwarzanych przez aktywne podajniki zawiesiny

Ten protokół opisuje użycie wymazów z miski olejowej i analizy osadu w systemach danio pręgowanego, co prowadzi do zwiększenia wykrywalności w porównaniu do samego użycia wartowników do wykrywania patogenów, takich jak Aeromonas hydrophila, Mycobacterium spp. i Pseudocapillaria tomentosa. Zaproponowano również system monitorowania jaj P. tomentosa w kwarantannie.

Badania przesiewowe środowiskowe Aeromonas hydrophila, Mycobacterium spp. i Pseudocapillaria tomentosa w systemach danio pręgowanego

Ten artykuł podsumowuje cechy projektu i skuteczność systemów uzdatniania, które oczyszczają wodę deszczową z miast i spływy irygacyjne z rolnictwa w celu usunięcia pestycydów i innych zanieczyszczeń związanych z toksycznością dla środowiska wodnego.

Roślinne systemy uzdatniania do usuwania zanieczyszczeń związanych z toksycznością wód powierzchniowych w rolnictwie i spływach miejskich

Rękopis przedstawia protokół przeprowadzania eksperymentów z transportem osadów pod obciążeniem pokładowym, gdzie poruszające się cząstki są śledzone za pomocą analizy obrazu. Przedstawiono tu obiekt doświadczalny, procedury realizacji przebiegu i przetwarzania danych, a na koniec wyniki proof-of-concept.

Śledzenie cząstek lagrange'a na podstawie obrazu w eksperymentach z obciążeniem łóżka

Składniki odżywcze obecne w postaci cząstek stałych mogą znacząco przyczynić się do ogólnego obciążenia wód drenażowych w rolnictwie. W badaniu tym opisano nowatorską metodę wychwytywania wody ważonej przepływem i zawieszonych cząstek stałych z drenażu kanału rolniczego przez cały czas trwania zdarzenia drenażowego.

Wychwytywanie wody ważonej przepływem i zawieszonych cząstek stałych z kanałów rolniczych podczas zdarzeń odwadniających

Interakcja i sedymentacja komórek glinianych i bakteryjnych w środowisku morskim, obserwowana w naturalnym środowisku, może być najlepiej zbadana w kontrolowanym środowisku laboratoryjnym. W tym miejscu opisujemy szczegółowy protokół, który przedstawia nowatorską metodę pomiaru szybkości sedymentacji kłaczków iłowych i sinicowych.

Oznaczanie szybkości osiadania klokkul ilastych/sinicowych

Wskazania biologiczne in situ umożliwiają określenie przydatności środowiska dla zagrożonych gatunków małży. Opisujemy dwie metody oparte na narażeniu młodocianych małży perłowodnych w klatkach na oligotroficzne siedliska rzeczne. Obie metody są stosowane w wariantach dla środowisk wód otwartych i hiporeicznych.

Badanie bioindykacyjne przydatności środowiska strumienia dla młodych perłoródków słodkowodnych przy użyciu metod ekspozycji in situ

Tutaj prezentujemy protokół do przeprowadzania przenośnych ekspozycji aerozoli komórkowych i mierzenia odpowiedzi komórkowej. W metodzie wykorzystuje się komórki hodowane na granicy faz powietrze-ciecz, naśladując fizjologię in vivo. Odpowiedź komórkową na aerozole z nanocząstek miedzi obserwowano jako stres oksydacyjny poprzez wytwarzanie reaktywnych form tlenu i cytotoksyczność jako uwalnianie dehydrogenazy mleczanowej.

Nowa przenośna kaseta do naświetlania in vitro do pobierania próbek aerozoli

Poznaj system FLEES do kontrolowanej ekspozycji osadów zawieszonych na organizmy wodne w warunkach laboratoryjnych. Ta metoda umożliwia badanie relacji dawka-odpowiedź w toksykologii środowiskowej.

Przepływowy system ekspozycji do oceny wpływu zawieszonych osadów na organizmy wodne

Przeglądaj więcej filmów