Протокол Microplastics Отбор проб на поверхности моря и анализа проб

В этом протоколе описывается отбор проб микропластика и анализ проб на поверхности моря. Отбор проб морской поверхности. Разверните сеть манта с борта судна с помощью спинакер-гика, или А-образной рамы, используя тросы и карабины.

Разверните сетку манта за пределами кильватерной зоны, чтобы предотвратить скопление воды, подверженной воздействию турбулентности внутри кильватерной зоны. Запишите исходные координаты GPS и начальное время в прилагаемом техническом описании. Начните движение в одном прямом направлении со скоростью примерно 2-3 узла в течение тридцати минут и начните измерение времени.

Через тридцать минут остановите лодку и запишите окончательные координаты GPS, протяженность маршрута и среднюю скорость лодки в прилагаемый технический лист. Возьмите в руки сетку для мант из воды. Тщательно промойте сетку манта с внешней стороны сачка морской водой с помощью погружного насоса или водой из резервуара для воды в лодке.

Промойте в направлении от рта манты к концу трески, чтобы все частицы, прилипшие к сетке, сконцентрировались в конце трески. Примечание: Никогда не промывайте образец через отверстие сетки, чтобы предотвратить загрязнение. Безопасно снимите конец трески и просейте образец в конце трески через сито размером 300 микрометров или меньше.

Конец трески тщательно промойте снаружи и вылейте оставшуюся пробу через сито. Повторяйте этот шаг до тех пор, пока внутри конца трески не останется частиц. Сконцентрируйте весь материал на сите в одной части сита.

С помощью воронки промойте сито в стеклянную банку или пластиковую бутылку, используя 70% этанол. Закройте бутылку, протрите ее бумажными полотенцами и пометьте крышку и внешнюю сторону банки названием образца и датой. Отделение микропластика от образцов морской поверхности.

Если образец не содержит предметов размером более 25 мм и выглядит чистым, немедленно перейдите к шагу 3. В противном случае пропустите образец через сито и удалите из образца все естественные или искусственные мусорные объекты размером более 5 мм с помощью визуальной идентификации и пинцета. Будьте осторожны и тщательно промойте каждый удаленный предмет дистиллированной водой, чтобы удалить прилипший к нему микропластиковый мусор.

Храните все натуральные и искусственные мусорные объекты в отдельных контейнерах. Высушите все естественные и искусственные мусорные предметы в эксикаторе или на открытом воздухе, но в закрытой посуде, и взвесьте их. Определите все мусорные объекты размером более 25 мм в соответствии с Основным списком категорий мусорных предметов.

После удаления всех крупных предметов сконцентрируйте все оставшиеся кусочки в одной части сита с помощью пульверизаторов или водопроводной воды. Перелейте образец в стеклянную емкость, используя минимальное количество 70% этанола с помощью воронки. Возьмите небольшое количество образца и вылейте его в стеклянную чашку Петри.

Проанализируйте образец с помощью стереомикроскопа и найдите частицы микропластика. Найдя каждую частицу микропластика, распределите ее по одной из категорий в соответствии с категориями, приведенными в таблице 1, и поместите в чашку Петри или другие стеклянные флаконы, отмеченные названием категории. Чашка Петри должна быть всегда закрыта.

Поместите чашку Петри под микроскоп с измерительным оборудованием и измерьте размер каждой частицы. Измерьте самую длинную диагональ, кроме нитей, и обратите внимание на ее цвет. Взвесьте частицы микропластика каждой категории отдельно.

Частицы микропластика нужно предварительно высушить. Как определить микропластик? Нет клеточной структуры.

Неравномерная равномерная толщина. Отличительные цвета При отделении микропластика от образца будьте осторожны и удаляйте больше, чем меньше. Реальную химическую структуру частиц мы сможем определить позже.

Химическая характеристика. Инфракрасная спектроскопия с эффектом Фурье с ослабленным отражением, или НПВО ИК-Фурье, является широко используемым методом для определения характеристик пластмасс. Может быть определен состав материала, а в некоторых случаях и степень деградации.

Перед анализом систему детектирования необходимо промыть спиртом и безворсовой тряпкой, а на держатель образца поместить специальную пластину для мелких частиц. Затем записывается фоновый спектр. Затем образец помещают на держатель образца и затягивают.

Когда начинается сбор спектра образца, детектор посылает луч инфракрасного света через кристалл ATR таким образом, что он отражается от образца, находящегося в контакте с образцом. Это отражение немного проникает в образец, что позволяет регистрировать спектр. Затем луч собирается детектором, когда он выходит из кристалла, и в конечном итоге получается спектр.

Спектры характерны для каждого материала, поэтому он идентифицируется путем автоматизированного сравнения полученного спектра со спектрами в базе данных. ИК-Фурье микроскоп ATR. ИК-Фурье микроскоп сочетает в себе функции микроскопа и инфракрасного спектрометра.

Это позволяет регистрировать спектр на очень небольшой площади, подходящей для анализа микропластика размером менее 1 мм. Микроскоп чаще всего используется в режиме ATR, хотя возможны режимы пропускания и отражения. Анализ начинается с помещения образца на стеклянный фильтр.

Можно использовать и другие фильтры, но их полимерная природа может мешать определению характеристик. Фильтр с образцом размещается на автоматическом сканирующем столе, а джойстик используется для определения местоположения образца и записи оптического изображения. На этом изображении мы отмечаем область размером 20x20 микрон, где будет охарактеризован образец.

Затем проводится фоновое измерение, за которым следует сбор спектра в определенном месте. Получается спектр НПВО ИК-Фурье, который сравнивается со спектрами в базе данных для определения состава образца. Результаты. Описанный протокол обеспечивает основные результаты с частицами микропластика, разделенными на 6 категорий в соответствии с их визуальными особенностями.

Первая категория, и, как правило, самая многочисленная, – это фрагменты. Они жесткие, толстые, с острыми кривыми краями и неправильной формой. Они бывают самых разных цветов.

Вторая категория – фильмы. Они также имеют неправильную форму, но по сравнению с фрагментами они тонкие и гибкие и, как правило, прозрачные. Третья категория - это пеллеты, которые обычно происходят из пластиковой промышленности.

Их форма неправильная и круглая и обычно больше по размеру, около 5 мм в диаметре. Обычно они плоские с одной стороны и могут быть разных цветов. Четвертая категория – гранулы.

По сравнению с пеллетами, они имеют правильную круглую форму и обычно имеют меньшие размеры, около 1 мм в диаметре. Они проявляются в естественных цветах. Пятая категория – это нити.

Наряду с фрагментами, они являются наиболее распространенным типом частиц микропластика. Они могут быть короткими или длинными, разной толщины и цвета. Последняя категория – пенопласты.

Часто они возникают из крупных частиц пенополистирола. Они мягкие и неправильной формы, от белого до желтого цвета. Основным полученным результатом является количество частиц микропластика в образце.

Эти данные могут быть в дальнейшем нормализованы по квадратному километру. Формула, используемая для нормализации, представляет собой частицы микропластика на образец, разделенные на площадь отбора проб, при этом площадь рассчитывается путем умножения расстояния отбора проб на ширину манты. Здесь вы можете увидеть один пример нормализованных данных, представленный в таблице 3 и на рисунке 1.

Кроме того, частицы могут быть проанализированы с помощью программного обеспечения для анализа изображений. Результаты включают максимальную длину и площадь каждой частицы. В конце рекомендуется провести химический анализ общего или максимально возможного количества частиц в образце.

С помощью инфракрасной спектроскопии с преобразованием Форье можно получить спектр от выбранных частиц, как показано на этом графике. Затем этот спектр сравнивается со спектрами из программной библиотеки. Окончательные результаты показывают, является ли одна частица пластиком или нет, а также тип пластика в зависимости от их химической структуры. Заключение.

С помощью этого протокола получены точные и достоверные результаты о распространенности микропластика на морской поверхности, которые можно сравнить с другими существующими исследованиями.