Проточного Система экспозиции для оценки взвешенных наносов Воздействие на водной флоры и фауны

Общая цель этой экспериментальной технологии заключается в создании надежной и гибкой проточной системы воздействия для поддержания осадка и взвеси, чтобы исследовать влияние взвешенных отложений на различные водные виды и стадии жизни в лаборатории. Эта технология может помочь нам ответить на ключевые вопросы в области экологической токсикологии, чтобы улучшить наше понимание воздействия физических стрессоров, таких как взвешенные отложения в водной среде. Основным преимуществом данной технологии является возможность моделирования суспензии осадков для методов управления поступающими породами, что позволяет снизить взаимодействие между водными организмами и взвешенными отложениями.

Хотя этот метод может дать представление о последствиях дноуглубительных работ, его также можно использовать для оценки воздействия взвешенных отложений, возникающих в результате движения судов, пресных осадков и штормов. Визуальная демонстрация этой технологии имеет решающее значение, так как этапы ее создания в сочетании с калибровкой имеют решающее значение для успешного применения. Начните сборку и сборку модуля и водяной бани, как описано в текстовом протоколе.

Чтобы соорудить переливной дренаж, используйте кольцевую пилу, чтобы вырезать отверстие диаметром 2,54 сантиметра в пяти сантиметрах от верхней части полиэтиленового бака с куполообразным дном объемом 19 литров. Установите фитинг для переборки и вставку на внешней стороне переборки, которая будет служить сливом для перелива. Чтобы соорудить водозабор для навозной жижи, с помощью кольцевой пилы вырежьте еще одно отверстие диаметром 2,54 сантиметра в пяти сантиметрах от верхней части аквариума.

Установите еще один штуцер для переборки и штуцер для коленчатого шланга с резьбой. Для постройки выпускного отверстия насоса прорежьте отверстие того же типа в середине днища бака и установите штуцер для переборки. Проденьте наружную сторону переборки с помощью штуцера для локтевого шланга.

Чтобы сконструировать входное отверстие насоса, вырежьте еще одно отверстие, расположенное не по центру днища бака, и установите штуцер для переборки. Проденьте наружную сторону переборки с помощью штуцера для локтевого шланга. На внешней стороне резервуара для водяной бани измерьте расстояние в девять сантиметров от дна и проведите линию по длине резервуара.

Следуя линии, вырежьте пару отверстий диаметром 2,54 сантиметра по длине водяной бани для каждого аквариума и установите арматуру для переборки. Установите насосы с магнитным приводом на подставку, которая поместится под водяной баней вдоль борта, содержащего отверстия и арматуру переборки для подключения к аквариумам. Установите встроенный шнуровый переключатель для каждого насоса или подключите насосы к распределительной коробке для подачи питания.

Проденьте наружную сторону переборок бака водяной бани с помощью шипов для шлангов. Прикрепите виниловые трубки к входу и выходу насоса перед подключением его к переборкам, идущим в соответствующий аквариум. Внутри водяной бани установите быстроразъемную вставку в переборку.

После подключения каждого аквариума к насосу прикрепите виниловую трубку к штуцерам шланга, установленным на дне аквариума, и прикрепите трубку к штуцеру шланга быстроразъемного клапана. Далее подсоедините быстроразъемные соединения между насосом и аквариумом. Установите шаровой кран в этом соединении, чтобы изолировать насос для технического обслуживания.

Затем подсоедините переливной сток каждого аквариума к общему сливу с помощью виниловой трубки. Затем подсоедините общий слив к сливу на водяной бане. Подключите каждый вход для воды в аквариуме к системе навозной жижи и воды, установленной в верхней части модуля.

Подсоедините сливной клапан шламового бака к входному отверстию пневматического двухмембранного насоса, установленного на стойке рядом с шламовым баком. Установите ПВХТ для направления шлама в насос или в лабораторный дренаж. Также включите клапаны, соединяющие бак и насос, чтобы изолировать их для технического обслуживания.

Чтобы запитать насос, подключите его к воздушному компрессору лабораторного корпуса. Установите трубу из ПВХ поверх модулей и создайте линию рециркуляции для подачи навозной жижи в каждый аквариум по мере необходимости. В месте использования, наиболее удаленном от резервуара для шлама, установите обратный трубопровод для транспортировки неиспользованной навозной жижи обратно в резервуар.

Используйте гибкие фитинги из ПВХ и штуцеры для соединения между модулями. Подсоедините электромагнитные клапаны пульпы к рециркуляционной шламовой трубе с помощью тройников, шаровых кранов и соединительных фитингов, чтобы изолировать соленоиды от основной трубы из ПВХ для технического обслуживания. Убедившись, что каждый электромагнитный клапан расположен над аквариумом, который он снабжает, подключите электромагнитные клапаны к соответствующим аквариумам, как описано в текстовом протоколе.

Установите оптический датчик обратного рассеяния или OBS в каждом аквариуме рядом с входом в навозную воду для измерения мутности. Расположите датчик так, чтобы он был погружен примерно на пять сантиметров ниже поверхности воды так, чтобы датчик был направлен к середине аквариума. Для крепления датчика используйте зажим или другое устройство.

Установите OBS в резервуар для навозной жижи и расположите датчик так, чтобы он был полностью погружен примерно в 20 сантиметров ниже поверхности воды. Далее подключаем клапаны соленоида для воды и пульпы. OBS расположен в каждом аквариуме и резервуаре с навозной жижей, а также в тепловой паре, расположенной на каждой водяной бане, в электрических распределительных коробках, установленных в верхней части модуля, в устройстве сбора данных.

По возможности установите быстроразъемные соединения на клеммных концах всей проводки. Приступайте к разработке компьютерного приложения для сбора данных, управления приборами и автоматизации, как описано в текстовом протоколе. Чтобы подготовиться к эксперименту, запустите насос для рециркуляции угольной фильтрованной водопроводной воды, которая была использована для наполнения шламового бака.

В отдельной емкости используйте механический миксер для гомогенизации тестового осадка. После того, как осадок будет гомогенизирован, удалите небольшую порцию и введите ее в резервуар для шлама с помощью мерного полипропиленового стакана. Продолжайте вносить осадок до тех пор, пока не будет достигнута 1000 НТУ.

В программе перейдите на вкладку «Водная баня» и запустите все профили аквариума. После работы FLEES в течение как минимум одного часа, чтобы NTU могли стабилизироваться в каждом аквариуме, включите регистрацию данных, чтобы записывать показания NTU каждым аквариумным OBS. Для измерения TSS соберите три пробы воды по 100 миллилитров из каждого аквариума, которому назначена обработка TSS менее 500 миллиграммов на литр.

Отдельно соберите три пробы воды по 50 миллилитров из каждого аквариума, которому назначена обработка TSS, превышающая или равная 500 миллиграммам на литр. Измерьте TSS путем вакуумной фильтрации образцов с помощью предварительно взвешенной фильтровальной бумаги толщиной 0,45 микрона. Сразу после фильтрации высушите фильтр и его содержимое при температуре 105 градусов Цельсия в течение как минимум четырех часов.

А затем повторно взвесить с точностью до 0,1 миллиграмма. Используйте среднее значение трех образцов в качестве меры TSS в каждом аквариуме. Чтобы провести эксперимент, сначала включите все оборудование FLEES, используемое для сбора данных, управления приборами и автоматизации.

После заполнения аквариумов, водяных бань и резервуара для воды нужной тестовой водой, запустите все теплообменники водяных чиллеров. Кроме того, подтвердите и отрегулируйте световой цикл. Запустите насос для рециркуляции угольной фильтрованной водопроводной воды, которая использовалась для наполнения резервуара для шлама.

Затем удалите небольшую порцию гомогенизирующего осадка и введите его в резервуар для навозной жижи. Продолжайте вносить осадок до тех пор, пока не будет достигнута 1000 NTU. Затем создайте профиль для каждого аквариума, как описано в текстовом протоколе.

После того, как животные будут размещены в аквариумах, как описано в текстовом протоколе, перейдите к графическому интерфейсу пользователя и перейдите на вкладку «Водная ванна», чтобы запустить все профили аквариума. После работы FLEES в течение не менее одного часа включите регистрацию данных для записи показаний NTU по каждой OBS аквариума. NTU и соответствующие концентрации TSS поддерживаются в экспериментальных аквариумах для достижения целевых концентраций взвешенных отложений.

В этом примере FLEES оценила, может ли взвешенный осадок сохраняться в течение трехдневного периода. Аналогичным образом, концентрации NTU и соответствующие концентрации TSS могут поддерживаться на значительно более низких концентрациях, отражающих условия окружающей среды. FLEES калибруется с использованием тестового осадка для количественной оценки взаимосвязи между TSS и мутностью, чтобы обеспечить достижение целевых концентраций TSS.

Взаимосвязь между NTU и TSS показана для примера тестового осадка, оцененного в FLEES. После того, как FLEES построен и функционирует должным образом, он становится достаточно гибким, чтобы оценивать воздействие взвешенных отложений на несколько водных видов на этапах жизни различных размеров, от яиц до взрослых особей, в зависимости от вида. Важно помнить, что наиболее важным шагом в методологии является калибровка БЛОХ с каждым тестовым осадком.

Таким образом, взаимосвязь между общим содержанием взвешенных твердых частиц и мутностью может быть количественно определена, что позволяет согласовать целевые концентрации TSS. После своего развития технология FLEES открыла путь исследователям в области экологической токсикологии к изучению воздействия взвешенных отложений на широкий спектр водных организмов. После просмотра этого видео у вас должно сложиться хорошее представление о том, как создать и использовать технологию в вашей собственной лаборатории.

Благодаря функциям автоматизации и программирования общая концентрация взвешенных твердых частиц может быть легко скорректирована в соответствии с экспериментальными потребностями.