Amostragem, classificação e caracterização Microplastics em ambientes aquáticos com cargas de sedimentos suspensos altos e grandes destroços flutuantes

Summary

A maioria das pesquisas de microplástico até à data ocorreu em sistemas marinhos onde níveis de sólidos suspensos são relativamente baixos. Foco agora está mudando para sistemas de água doce, que podem caracterizar cargas de alta de sedimentos e detritos flutuantes. Este protocolo aborda coletando e analisando amostras de microplástico de ambientes aquáticos que contêm altas cargas de sólidos suspensas.

Abstract

A omnipresença de detritos de plástico no oceano é amplamente reconhecida pelas comunidades científicas, públicas e agências governamentais. No entanto, só recentemente microplastics em sistemas de água doce, como rios e lagos, estar quantificado. Microplástico amostragem na superfície geralmente consiste de implantação de redes de arrasto também um barco fixo ou móvel, que limita a amostragem para ambientes com baixos níveis de sedimentos suspensos e detritos flutuantes ou submersos. Estudos anteriores utilizadas redes de arrasto para recolher os restos de microplástico normalmente utilizadas redes com tamanho de engranzamento µm ≥300, permitindo que os detritos de plástico (partículas e fibras) abaixo deste tamanho para passar através da net e iludir a quantificação. O protocolo aqui detalhada permite: coleta de amostra 1) em ambientes com alta suspenso cargas e flutuante ou submerso detritos e 2) a captura e a quantificação de fibras e partículas microplástico < 300 µm. amostras de água foram coletadas usando um bomba peristáltica em recipientes de polietileno de baixa densidade (PE) para ser armazenado antes de filtragem e análise no laboratório. Filtração foi feita com um dispositivo de filtragem sob medida microplástico contendo destacáveis articulações da União que abrigava peneiras de malha de nylon e misturado celulose filtros de membrana de éster. Malha de peneiras e filtros de membrana foram examinados com um microscópio estereoscópico para quantificar e separar as fibras e partículas de microplástico. Estes materiais foram então examinados usando uma espectrômetro infravermelho de Fourier transform (micro ATR-FTIR) de reflectância total atenuada de micro para determinar o tipo de polímero de microplástico. Recuperação foi medida por cravação amostras usando azul PE de partículas e fibras de nylon verde; recuperação por cento estava determinada a ser 100% para as partículas e 92% para fibras. Este protocolo irá guiar estudos semelhantes sobre microplastics em rios de alta velocidade com altas concentrações de sedimentos. Com simples modificações para a bomba peristáltica e dispositivo de filtração, os usuários podem coletar e analisar vários volumes de amostra e tamanhos de partículas.

Introduction

Plástico foi observado pela primeira vez no oceano já desde a década de 1930¹. Estimativas recentes da gama de detritos marinhos de plástico mais de 243.000 toneladas métricas (MT) de plástico na superfície do oceano para MT 4.8-12,7 milhões de plástico entrando no oceano da terrestre fontes, anualmente,^2,3. Primeiros estudos sobre detritos marinhos de plástico focada em macroplastics (> 5 mm de diâmetro) como eles são facilmente visíveis e quantificáveis. No entanto, recentemente foi descoberto que macroplastics representam < 10% de restos de plástico, por contagem, no oceano, indicand....

Protocol

1. coleta de amostra de água

1. Coletar amostras de água e dados de qualidade de interesse de barco, onde o rio é bem misturado, idealmente em locais onde a fase do rio ou descarga é conhecida (por exemplo, Estados Unidos Geological Survey (USGS) aferição estações) de água. ²⁰ para garantir que a água é bem misturada, guie o barco usando um medidor portátil imergido no rio para onde a condutividade permanece relativamente constante.
2. No sites de amostragem, registro de localização de coordenadas e profundidade. Para encontrar a 0.6-profundidade, basta multiplica a profundidade total por 0,6. Medida parâmetros de qualida....

Results

Para validar as taxas de recuperação do presente protocolo, três amostras (V₁-V₃) da Baía de Oso, Corpus Christi, Texas (ao lado do Texas A & M University Campus de Corpus Christi), estava cravado com 10 partículas de PE azuis (variando de 50 a 100 µm em diâmetro) e 50 fibras de nylon verde de vários comprimentos (Figura 3). TSS da amostra foi calculado (seção 2) e, em seguida, as amostras foram filtradas usando os métodos descritos .......

Discussion

Microplástico coleção usando redes de arrasto é o método convencional em ambientes como o oceano, onde ambos os sedimentos e concentrações de plástico são volumes de amostra grande baixo, assim que requerem. No entanto, redes de arrasto não são sempre práticos ou seguro em rios com cargas de sedimento alta e grande flutuação ou detritos submersos. Além disso, não é possível usar uma rede de emalhar de deriva quando tentar exaustivamente capturar e quantificar materiais do microplástico, particularmente as fibras, como a .......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Contentores Cubitainer de 1L, Polietileno de Baixa Densidade	VWR	89094-140	Contentores utilizados para recolher e armazenar amostras.
Tubo de PVC Rígido Schedule 40 de 2-1/2"	United States Plastic Corporation	34138	O tubo de PVC usado para fazer o dispositivo vem como um tubo de 2,43 m. O tubo foi então cortado nos comprimentos desejados para cada seção separada por juntas de união. Os comprimentos das seções foram decididos prevendo que tamanhos de poros menores obstruiriam o dispositivo mais rapidamente. Seções mais longas foram colocadas acima dos poros menores para coletar e reter água para evitar a necessidade de desmontar o dispositivo para trocar um filtro enquanto uma amostra permanecia no dispositivo. Para um dispositivo de filtragem, são necessárias peças de 18 pol, uma de 12 pol e duas de 6 pol.
União de Soquete PVC SCH 40 de 2-1/2"	União da Casa de Suprimentos	457-025	foram coladas a tubos de PVC para abrigar peneiras de náilon e membranas mistas de celulose.
Folha de malha tecida de nylon 6, opaca esbranquiçada, 12" de largura, 12" de comprimento, tamanho de malha de 500 mícrons, 38% de área aberta (pacote de 5)	Peças pequenas via Amazon	CMN-0500-C/5PK-05	As folhas de malha foram cortadas em círculos para corresponder ao diâmetro externo do tubo de PVC. As bordas foram coladas para garantir que nenhum desgaste ocorresse. O diâmetro da cola não deve se estender até o diâmetro interno do PVC para que não seja afetado durante a filtração.
Folha de Malha Tecida de Nylon 6, Branco Opaco, 12" de Largura, 12" de Comprimento, Tamanho de Malha de 100 mícrons, 44% de Área Aberta (Pacote de 5)	Peças Pequenas via Amazon	B0043D1TB4	As folhas de malha foram cortadas em círculos para combinar com o diâmetro do diâmetro externo do tubo de PVC. As bordas foram coladas para garantir que nenhum desgaste ocorresse. O diâmetro da cola não deve se estender até o diâmetro interno do PVC para que não seja afetado durante a filtração.
Folha de malha tecida de nylon 6, branco opaco, largura de 12", comprimento de 12", tamanho de malha de 50 mícrons, área aberta de 37% (pacote de 5)	Peças pequenas via Amazon	B0043D1SGA	As folhas de malha foram cortadas em círculos para combinar com o diâmetro externo do tubo de PVC. As bordas foram coladas para garantir que nenhum desgaste ocorresse. O diâmetro da cola não deve se estender até o diâmetro interno do PVC para que não seja afetado durante a filtração.
Membrana de éster de celulose mista, 0,45 um, 142 mm, 25/pk	VWR	10034-914	O filtro de membrana de celulose mista com 0,45 um foi utilizado como último filtro. Um grande diâmetro foi usado para permitir que o filtro fosse dobrado em um cone para aumentar a área de superfície do filtro para evitar entupimentos.
Cesta de malha de metal Filtro de bule de folhas de chá 76mm de diâmetro 3pcs	Uxcell via Amazon	a15071600ux0260	A cesta de malha usada para fornecer suporte extra para o filtro de membrana para evitar rasgos quando a pressão foi aplicada por uma bomba de vácuo.
Adaptador Macho de Inserção Farpada de PVC de 1/2"	Supply House	1436-005	Um adaptador de vácuo foi adicionado para permitir a filtração a vácuo no caso de filtração lenta devido à alta concentração de sedimentos.
Tubo de Vinil Transparente de PVC de 1/2 pol. de diâmetro externo x 3/8 de polegada de diâmetro interno x 10 pés.	Tubulação	de 702229	usada para conectar a bomba de vácuo ao dispositivo de filtração.
Instrumento multiparâmetro YSI Professional Plus com cabo quatro YSI		6050000	Medidor portátil usado para medir parâmetros adicionais de qualidade da água (por exemplo, turbidez, temperatura, condutividade, pH e oxigênio dissolvido (OD)).
Turbidímetro portátil 2100P	Hach	4650000	Medidor portátil usado para medir a turbidez.
Tubulação de PE revestida com FEP	Tubulação de 87050529 Geotech		usada com bomba perestaltica para coletar amostras de água das profundidades desejadas.
Bomba peristáltica Geopump Série II	Geotech	91350123	Bomba usada para coletar amostras de água.
O microscópio MeiJi Techno EMZ-8TR	Microscope.com	o microscópio EMZ8TR-PLS2	usado analisam peneiras de malha e filtros de membrana para qualificar microplásticos suspeitos.
Nicolet iS10 FTIR Espectrômetro	Thermo Electron North America	912A0607	FTIR usado para analisar microplásticos suspeitos.
Microscópio FTIR Nicolet iN5	Thermo Electron North America	912A0895	Microscópio FTIR usado para analisar microplásticos suspeitos.
Germânio (Ge) ATR	Thermo Electron North America	869-174400	Acessório ATR de gerânio usado junto com o microscópio Nicolet iN5 FTIR para analisar microplásticos suspeitos.
Micro Montagens de Alumínio EZ-Spot (Pacote de 5)	Thermo Electron North America	0042-545	Lâminas de microscópio usadas junto com o microscópio Nicolet iN5 FTIR para analisar microplásticos suspeitos.
Lâminas de vidro revestidas de alumínio da amostra	Thermo Electron America do Norte	0042-544	As corrediças do microscópio usaram junto com o microscópio de Nicolet iN5 FTIR para analisar o microplástico suspeito.