3 августа 2016 г.
Мы представляем VacuSIP, простой, ненавязчивый и надежный метод чистого и точного точечного отбора проб воды. Система была разработана и оценена для одновременного сбора воды, вдыхаемой и выдыхаемой бентосными суспензионными кормушками in situ, для точного измерения удаления и выведения твердых частиц и растворенных соединений.
Общая цель данного метода заключается в очистке коллектора воды, вдыхаемой и выдыхаемой бентическими фильтраторами в естественных условиях, чтобы можно было количественно определить удаленные и выведенные ими твердые частицы и растворенные соединения. При подготовке емкостей для сбора проб для анализа растворенной органики и аммиака используйте новые предварительно очищенные флаконы EPA. Для отбора проб других биогенных веществ используйте стеклянные флаконы EPA.
Для определения силикатов используйте виалы из ПНВП. Промойте виалы и крышки высококачественной дважды дистиллированной водой. Затем замените проколотые силиконовые септы на новые и вымочите виалы и крышки в 10% растворе соляной кислоты в течение не менее трех суток, после чего трижды промойте их высококачественной дважды дистиллированной водой.
Для дальнейшей подготовки стеклянных флаконов для питательных сред прокалите их при 450 °C в течение четырех часов, после чего дайте им остыть в печи. Затем закройте флаконы крышками и оберните их алюминиевой фольгой. Далее смешайте DDW с отфильтрованным через фильтр 0,2 мкм сурфактантом для приготовления 5% раствора.
Теперь поместите прокаленный безсвязующий стекловолоконный фильтр внутрь очищенного линейного держателя Swinnex из нержавеющей стали. Затем с помощью очищенного кислотой шприца пропустите 100 миллилитров отфильтрованного раствора ПАВ через всю сборку. Промойте сборку 100 миллилитрами высококачественной дважды дистиллированной воды.
Если фильтрующий узел предназначен для отбора проб диоксида кремния, то подготовьте его, используя поликарбонатный фильтр, и пропустите через него 30 milliliters пятипроцентной соляной кислоты, а затем 30 milliliters высококачественной дважды дистиллированной воды. Соберите систему для подводных работ, используя трубки из PEEK. Для подготовки отрезков необходимой длины используйте острый нож или резак для PEEK.
К каждой пробирке присоедините разъем Люера «папа» с установленной иглой шприца. Убедитесь, что плоская сторона синей безфланцевой феррулы выровнена по краю пробирки, затем затяните зеленую гайку вручную. После этого с помощью изоляционной ленты закрепите трубку PEEK на рычагах штатива для создания индивидуального манипулятора.
Затем прикрепите одноразовые иглы для шприцев с колпачками к соединителям Люэра («папа»). Четко промаркируйте оборудование для отбора проб и используйте цветовую кодировку для компонентов забора проб на вдохе и выдохе, например, синей лентой для вдоха и желтой для выдоха. Аналогичным образом используйте цветовую кодировку для сосудов для отбора проб, чтобы легче было идентифицировать пары сосудов с последовательной нумерацией.
Теперь откачайте воздух из контейнеров для отбора проб перед погружением, в идеальном случае с помощью качекого вакуумного насоса. Стандартный лиофилизатор также обеспечивает глубокий вакуум и подходит для этой цели. В завершение расставьте все контейнеры для отбора проб в соответствии с планом погружения.
Заранее спланируйте все этапы отбора проб и соответствующим образом соберите оборудование. Сначала подтвердите, что образец осуществляет перекачку, выпустив фильтрованный флуоресцентный краситель рядом с вдыхательным отверстием и убедившись, что краситель выходит через выдыхательное отверстие. Затем установите устройство VacuSIP и убедитесь в его устойчивости.
Затем поместите трубку для отбора проб вдыхаемого потока в дыхательный orifice или в непосредственной близости от него, убедившись, что трубка не находится рядом с другими отверстиями выдоха. Далее осторожно направьте трубку для отбора проб выдыхаемого потока к сифону выдоха и очень аккуратно введите её в сифон на расстояние от одного до пяти миллиметров. Будьте крайне осторожны, чтобы не касаться исследуемого организма и не беспокоить его.
Затем закрепите пробоотборный узел в непосредственной рабочей близости. При использовании специализированного манипулятора соблюдайте такие же меры предосторожности при позиционировании трубок для вдоха и выдоха. Пробоотбор ультрапланктона не требует использования фильтра.
Для отбора проб ультрапланктона используйте иглу, чтобы проколоть септу вакуумной трубки для вдыхаемого и выдыхаемого воздуха. Убедитесь, что вода капает, и соберите от двух до шести миллилитров воды из каждой трубки. Для определения силикатов установите линейные держатели из нержавеющей стали с поликарбонатными мембранами между иглой и конусом Люера (male connector) на дистилляционном конце трубки.
Затем проколите септум крышек подготовленных флаконов из ПЭВП, чтобы начать отбор проб. Для анализа растворенных органических и неорганических веществ подготовьте три пары флаконов: одну для нитратов и фосфатов, одну для аммиака и третью пару для растворенных органических веществ.
Для отбора проб растворенных органических веществ или биогенных элементов замените блок поликарбонатных фильтров на предварительно очищенный встроенный держатель из нержавеющей стали с предварительно прокаленным стеклянным фильтром. Затем проколите септу крышки стеклянной пробирки стандарта EPA, чтобы начать отбор пробы. Растворенные неорганические вещества собирали в новые стеклянные пробирки стандарта EPA, очищенные производителем, или в повторно используемые пробирки стандарта EPA, очищенные в соответствии с описанным протоколом.
В переработанных флаконах были отмечены более высокие концентрации аммиака, однако другие показатели были схожими. Держатели фильтров из нержавеющей стали и поликарбонатные встроенные держатели фильтров Swinnex сравнивали путем фильтрации чистой воды и анализа на содержание растворенных органических и неорганических питательных веществ. С каждым держателем тестировали поликарбонатную мембрану и предварительно прокаленный стекловолоконный фильтр.
Наилучшие результаты показала комбинация держателя фильтра из нержавеющей стали и прожженного стекловолоконного фильтра. Для проверки качества образцов подсчет клеток проводили с помощью проточного цитометра. При правильном сборе пар образцов вдоха и выдоха большая часть клеток удалялась из выдыхаемой воды.
Напротив, при неправильном сборе аналогичный результат не был получен. При правильном использовании системы VacuSIP закономерности удаления или экскреции были очевидны для большинства проанализированных соединений. Представленные здесь измерения были получены с использованием средиземноморской губки.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
VacuSIP — это новый метод, разработанный для чистого и точного точечного отбора проб воды, специально для бентических фильтраторов. Данная методика позволяет одновременно собирать вдыхаемую и выдыхаемую воду для измерения уровней удаления и выделения различных соединений.
Точное количественное определение потоков питательных веществ, опосредованных организмами-суспензофагами, имеет важное значение для понимания бентос-пелагического сопряжения в морских экосистемах. Метод VacuSIP позволяет проводить надежные измерения in situ твердых и растворенных соединений, перерабатываемых активными суспензофагами, что способствует механистическому снижению неопределенности в моделях оценки экологических и экологических рисков. Этот подход повышает прогностическую достоверность при оценке функциональной роли фильтраторов в круговороте питательных веществ и поддержании здоровья экосистемы.
Метод VacuSIP интегрируется в рабочие процессы поиска, предоставляя надежные количественные данные для проверки гипотез в области экологической биологии и оценки экологических рисков.