Отбор проб, сортировка и характеризующие частицы в водной среде с высоким взвешенных наносов и большой плавучий мусор

Summary

Большинство исследований микропластика до настоящего времени произошла в морских системах, где взвешенных твердых уровни являются относительно низкими. Теперь акцент переносится на пресноводных систем, которые может особенность высокий наносов и плавающего мусора. Этот протокол касается сбора и анализа микропластика образцы из водных сред, которые содержат высокие нагрузки взвешенных твердых.

Abstract

Повсеместное наличие пластмассового мусора в океан широко признан общественности, научных сообществ и государственных учреждений. Однако только недавно частицы в пресноводных системах, таких как реки и озера, был количественно определен. Микропластика выборки на поверхности обычно состоит из развертывания дрифтерные сети позади либо стационарных или подвижных лодку, которая ограничивает выборки в средах с низким уровнем взвешенных отложений и плавающей или погруженной мусора. Предыдущие исследования, которые применяют дрифтерные сети для сбора мусора микропластика обычно используются сетки с ≥300 мкм размер ячеи, позволяя пластмассового мусора (частиц и волокон) ниже этот размер, чтобы пройти через сеть и скрыться от количественной оценки. Протокол подробно здесь включает: 1) проб в средах с высокой приостановлено нагрузок и плавающей или погруженной мусора и 2 захвата и количественной оценки микропластика частиц и волокон < пробы воды 300 µm. были собраны с помощью Перистальтический насос в полиэтилен (PE) контейнеры должны храниться до фильтрации и анализа в лаборатории. Фильтрации было сделано с заказной микропластика фильтрации устройства, содержащего съемный союза суставов, которые размещены нейлона сетку сита и смешанные целлюлозы Эстер мембранные фильтры. Сетку сита и мембранные фильтры были рассмотрены с стереомикроскопом для количественного определения и разделения микропластика частиц и волокон. Эти материалы затем были изучены с помощью микро ослабленный полного отражения инфракрасного спектрометра Фурье преобразование (микро ATR-FTIR) для определения типа микропластика полимера. Восстановление измерялась пики образцов, используя синий PE частиц и Зеленый Нейлон волокон; процент возмещения преисполнена решимости быть 100% для частиц и 92% для волокон. Этот протокол будет руководить аналогичные исследования на частицы в реках высокой скорости с высокой концентрацией отложений. С простых изменений Перистальтический насос и фильтрации устройства пользователи могут собирать и анализировать различные объемы выборки и размеров частиц.

Introduction

Пластик впервые было отмечено в океане еще в 1930-х¹. Последние оценки диапазона морской пластмассового мусора более чем 243 000 метрических тонн (МТ) из пластика на поверхности океана до 4,8-12,7 млн тонн пластика, ввод в океан от наземных источников ежегодно^2,3. Ранние исследования на пластиковые замусоривание сосредоточены на macroplastics (> 5 мм диаметр) как они легко видимыми и поддающихся количественной оценке. Однако, недавно было обнаружено, что macroplastics представляют < 10% пластиковых мусора, по подсчетам, в океане, о том, что подавляющее большинство пластиковых мусора мик....

Protocol

1. вода проб

1. Сбор проб воды и воды качества данных интереса на лодке, где реки идеально перемешанных, в местах, где реки этап или разгрузки известно (например, обследование геологической службы США (ЮСГС) гидрометрических станциях). ²⁰ заверить, что вода является полностью перемешанных, руководство лодке, с помощью ручной метр погружен в реке где проводимость остается относительно постоянным.
2. На участках отбора проб, записывать координаты и глубины. Чтобы найти 0,6 глубина, просто умножьте общую глубину 0,6. Параметры качества воды мера интереса (например, мутность, температура, проводимость, рН и растворен....

Results

Для проверки ставок возмещения в данного протокола, три образца (V₁-V₃) от ОСО Бей, Корпус-Кристи, Техас (рядом с Texas A & M университета Корпус-Кристи), были шипами с 10 синий PE частиц (в диапазоне от 50-100 мкм диаметр) и 50 Зеленый Нейлон волокон различной длины (рис. 3). Образец TSS был расчетный (раздел 2), а затем образцы были отфильтрованы с помощью методов, описанных в разделах 3-5. Синий PE твердых частиц и волокон зеленый.......

Discussion

Микропластика коллекции с помощью дрифтерных сетей является традиционным методом в средах, как океан, где осадков и пластиковые концентрации являются низкая, поэтому требует большой образец томов. Однако дрифтерных сетей не всегда практических или безопасной в реках с высоким наносов и большие плавающие или погруженной мусора. Кроме того это не возможно использовать дрифтерные сети при попытке тщательно захвата и количественно микропластика материалы, особенно волокна, как большинство сетей, используемых для пластиковых .......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Контейнеры 1 л, полиэтилен низкой плотности	VWR	89094-140	Контейнеры, используемые для сбора и хранения образцов.
2-1/2 "Clear Schedule 40 Жесткая труба из ПВХ	United States Plastic Corporation	34138	Труба из ПВХ, используемая для изготовления устройства, представляет собой трубу длиной 2,43 м. Затем труба была разрезана на желаемую длину для каждой секции, разделенной соединительными соединениями. Длина секций была определена путем прогнозирования, что меньшие размеры пор будут закрывать устройство быстрее. Более длинные секции были размещены над порами меньшего размера для сбора и удержания воды, чтобы предотвратить необходимость разборки устройства для замены фильтра, пока образец оставался в устройстве. Для одного фильтрационного устройства требуется одно 18-дюймовое, одно 12-дюймовое и два 6-дюймовых.
2-1/2" ПВХ SCH 40 Гнездо Union	ПД	457-025	Соединительные соединения были приклеены к трубе ПВХ к корпусу капроновых сит и мембран из смешанной целлюлозы.
Нейлон 6 тканых сетчатых листов, непрозрачный не совсем белый, ширина 12 дюймов, длина 12 дюймов, размер ячеи 500 микрон, открытая площадь 38% (упаковка из 5 штук)	Мелкие детали через Amazon	CMN-0500-C/5PK-05	Листы сетки были разрезаны на круги, чтобы соответствовать диаметру внешнего диаметра трубы из ПВХ. Края были склеены, чтобы гарантировать, что не произойдет изнашивания. Диаметр клея не должен входить во внутренний диаметр ПВХ, чтобы он не пострадал во время фильтрации.
Нейлон 6 тканый сетчатый лист, непрозрачный белый, ширина 12 дюймов, длина 12 дюймов, размер ячеи 100 микрон, открытая площадь 44% (упаковка из 5 штук)	Мелкие детали через Amazon	B0043D1TB4	Сетчатые листы были разрезаны на круги, чтобы соответствовать диаметру внешнего диаметра трубы из ПВХ. Края были склеены, чтобы гарантировать, что не произойдет изнашивания. Диаметр клея не должен входить во внутренний диаметр ПВХ, чтобы он не пострадал во время фильтрации.
Нейлон 6 тканый сетчатый лист, непрозрачный белый, ширина 12 дюймов, длина 12 дюймов, размер ячеи 50 микрон, открытая площадь 37% (упаковка из 5 штук)	Мелкие детали через Amazon	B0043D1SGA	Сетчатые листы были разрезаны на круги, чтобы соответствовать диаметру внешнего диаметра трубы из ПВХ. Края были склеены, чтобы гарантировать, что не произойдет изнашивания. Диаметр клея не должен входить во внутренний диаметр ПВХ, чтобы он не пострадал во время фильтрации.
Мембрана из смешанного эфира целлюлозы, 0,45 мкм, 142 мм, 25 / шт.	VWR	10034-914	Мембранный фильтр из смешанной целлюлозы с 0,45 мкм был использован в качестве последнего фильтра. Большой диаметр был использован для того, чтобы фильтр мог быть сложен в конус, чтобы увеличить площадь поверхности фильтра и предотвратить засорение.
Металлическая сетчатая корзина Фильтр для чайных листьев Фильтр для чайника диаметром 76 мм 3 шт.	Uxcell через Amazon	a15071600ux0260	Сетчатая корзина используется для обеспечения дополнительной поддержки мембранного фильтра для предотвращения разрыва при давлении вакуумным насосом.
1/2" ПВХ колючая вставка Адаптер с наружной резьбой		1436-005	Вакуумный адаптер был добавлен для обеспечения вакуумной фильтрации в случае медленной фильтрации из-за высокой концентрации осадка.
Наружный диаметр 1/2 дюйма x внутренний диаметр 3/8 дюйма x 10 футов Прозрачная виниловая трубка из ПВХ	Home Depot	702229	Трубка, используемая для подключения вакуумного насоса к фильтрационному устройству.
Многопараметрический прибор YSI Professional Plus с кабелем Quatro Портативный	YSI	6050000	используется для измерения дополнительных параметров качества воды (например, мутности, температуры, проводимости, pH и растворенного кислорода (DO)).
2100P Портативный мутометр	Hach	4650000	Ручной измеритель используется для измерения мутности.
Полиэтиленовые трубки с футеровкой FEP	Геотех	87050529	Насосно-компрессорные трубы, используемые с пересталтическим насосом для сбора проб воды с желаемой глубины.
Геонасос Перистальтический насос серии II	Геотех	91350123	Насос, используемый для сбора проб воды.
Микроскоп MeiJi Techno EMZ-8TR	Microscope.com	EMZ8TR-PLS2	используется для анализа сетчатых сит и мембранных фильтров для квалификации подозреваемых микропластиков.
Nicolet iS10 FTIR спектрометр	Thermo Electron North America	912A0607	FTIR используется для анализа подозрительного микропластика.
Nicolet iN5 FTIR микроскоп	Thermo Electron North America	912A0895	FTIR микроскоп используется для анализа подозрительных микропластиков.
Германий (Ge) ATR	Thermo Electron North America	869-174400	Герань ATR используется вместе с микроскопом Nicolet iN5 FTIR для анализа подозрительного микропластика.
Алюминиевые микрокрепления EZ-Spot (шт. 5)	Thermo Electron North America	0042-545	используются вместе с микроскопом Nicolet iN5 FTIR для анализа подозрительного микропластика.
Предметные стекла с алюминиевым покрытием Предметные стекла	Thermo Electron North America	0042-544	Предметные стекла микроскопа используются вместе с микроскопом Nicolet iN5 FTIR для анализа подозрительного микропластика.