Summary
Plancton y partículas en suspensión juegan un papel importante en los ciclos biogeoquímicos en el mar. Aquí, nos proporcionan un método ultra limpia y bajo estrés para la colección de varios tamaños de partículas y plancton en el mar con la capacidad de manejar grandes volúmenes de agua de mar.
Abstract
Las distribuciones de muchos elementos de rastro en el océano están fuertemente asociadas con el crecimiento, muerte y re-mineralización de plancton marino y de partículas suspendidas/que se hunde. Aquí, presentamos un todo plástico (polipropileno y policarbonato), filtración de múltiples capas el sistema para colección de partículas en suspensión (SPM) en el mar. Este dispositivo de muestreo ultra-clean ha sido diseñado y desarrollado específicamente para estudios de elementos traza. Cuidada selección de todos los materiales no metálicos y la utilización de un procedimiento de flujo en línea reduce al mínimo cualquier posible contaminación metálica durante el muestreo. Este sistema ha sido con éxito probado y ajustado para determinar metales traza (p. ej., Fe, Al, Mn, Cd, Cu, Ni) en partículas de diferente tamaño en aguas del océano costero y abierto. Resultados desde el mar de China del sur en la estación de Series de tiempo del sur de Asia Oriental (asientos) indican que variaciones diurnas y distribución espacial del plancton en la zona eufótica pueden ser fácilmente resuelto y reconocidos. Análisis químico de las partículas tamaño fraccionado en las aguas superficiales del estrecho de Taiwán sugiere que las partículas más grandes (> μm 153) se derivaron principalmente biológico, mientras que las partículas más pequeñas (10-63 μm) fueron compuestas sobre todo de materia inorgánica. Aparte de Cd, las concentraciones de metales (Fe, Al, Mn, Cu, Ni) disminuyeron con el aumento de tamaño.
Introduction
Partículas en el océano juegan un papel importante en los ciclos biogeoquímicos marinos1. La mayoría de las propiedades de partículas, tales como tamaño, mineralogía y composición, puede cambiar profundamente de una configuración geológica o hidrográfica a otros2. Además, las distribuciones de elementos en el océano también están asociadas con el ciclo de vida del fitoplancton marino: crecimiento, muerte, hundimiento y remineralización3,4. Partículas marinas abarcan por lo menos 4 órdenes de magnitud de tamaño, que van desde partículas de submicron para agregados grandes (> 5 mm). Mayoría de las partículas se deriva biológicamente, de procesos como la lisis viral, exudación, secreción, producción de pellets fecales, etcetera. Otras partículas se forman por coagulación física de células, detritos celulares o litogénico materiales1. Diversas características químicas y biológicas de las partículas de controlan los ciclos geoquímicos y procesos biológicos que ocurren en y dentro de las partículas4,5,6. Estas partículas son hábitats importantes como fuentes de alimento para algunos organismos, como el zooplancton o safrofitos. Por consiguiente, el destino de las partículas a menudo relaciona con su tamaño, lo cual puede ser modificada por procesos biológicos en y alrededor de las partículas.
Muestreo de partículas marinas generalmente requiere filtración, pero este enfoque presenta una cierta ambigüedad en la identificación de las propiedades de las partículas, ya que partículas marinas no son homogéneas en composición y tamaño. Las partículas suspendidas, principalmente compuestas de partículas pequeñas y de baja densidad que están casi permanentemente en suspensión, se mezclan con cantidades variables de mayor tamaño y densidad de las partículas en suspensión sólo por un corto período de tiempo, dependiendo de las condiciones hidrodinámicas 7. los primeros informes de la composición del metal de rastro de las muestras de plancton fueron recogidos por arrastres de plancton o suspender redes de plancton en un buque de investigación8. Los autores a menudo encontraron partículas de metal y pintan chips en muestras, lo que sugiere un problema grave de contaminación durante el muestreo de partículas marinas para el análisis químico. Otros esfuerzos incluyen la red remolque de balsas de goma o con un cloruro de polivinilo (PVC)-mano cabrestante3. La dificultad de muestreo confiable de partículas avanza en la comprensión de la composición química de partículas marinas más difícil, especialmente para elementos traza. Así, información más crucial en la concentración de elementos traza en fitoplancton proviene de cultura estudios9,10. Este reconocimiento ha motivado a los científicos marinos para crear nuevos métodos para el estudio de las partículas en el mar durante los últimos treinta años11.
Oceanógrafos han utilizado varias técnicas de muestreo, incluyendo filtración a bordo, filtración en situ , y trampas de sedimento11. El procesamiento de grandes volúmenes de agua de mar para obtener muestras no contaminadas puede ser difícil, especialmente para mar abierto y aguas profundas, en el que las concentraciones de partículas son muy bajas (0.001 - 0.1 mg/L). También es necesario filtrar grandes volúmenes de agua de mar para obtener una cantidad adecuada de partículas para medir concentraciones de metales traza. Algunos investigadores han utilizado el método de fraccionamiento de tamaño para separar las partículas suspendidas se depositen las partículas. Sin embargo, forma, porosidad, densidad y tamaño de partícula pueden toda partícula de influencia velocidades de hundimiento. Trampas de sedimentos no son herramientas prácticas para recoger las partículas en suspensión, ya que aquellos están diseñados para hundir las partículas. Por lo tanto, es importante desarrollar métodos de muestreo y el tratamiento que pueden recoger suficientes cantidades de partículas en suspensión con la mínima contaminación. Por lo tanto, tamaño-fraccionamiento por filtración de situ todavía es una herramienta prometedora en la caja de herramientas de muestreo de oceanógrafo, ya que puede revelar información crítica sobre la dinámica de la partícula Marina. Aquí, describimos una prueba con éxito limpieza de metales traza, filtración de múltiples capas gravedad muestreo aparato, que puede tratar grandes volúmenes (120-240 L) de agua de mar a bordo en una sola pasada de politetrafluoroetileno (PTFE) recubierto de botellas de muestreo de agua en un matriz multi-botella de muestreo. Este aparato de muestreo utiliza redes de nylon sintético ácido lavado en secuencia, y las redes son incluidas dentro de un contenedor de policarbonato para recoger suavemente fraccionado tamaño suspendidas materia y fitoplancton12,13, 14,15 (figura 1). El objetivo de este trabajo es proporcionar una mejor herramienta para el estudio de las asociaciones de partículas de metal y su dinámica de reacción en el medio marino y mejorar nuestra comprensión del destino de una amplia variedad de plancton, las partículas y metales traza en estos ambientes.
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Protocol
El siguiente protocolo implica trabajar con productos químicos nocivos. Por favor lea las hojas de datos de seguridad (SDS) y seguir las pautas institucionales de seguridad química.
1. múltiples capas gravedad filtración Sampler preparación
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Dechado de limpieza
- Llene la unidad de filtración y tubo de 1% (p/v) de solución de detergente aniónico proteasa enzima y remójela durante 24 h. al ras el dechado de filtración de gravedad de múltiples capas con agua destilada doble ósmosis reversa (RO-DDW) completamente, luego llenarlo con un 0,1% (v/v) ácido clorhídrico (HCl, grado reactivo) y remojo durante 72 h.
- Enjuagar bien el dechado de filtración de gravedad de múltiples capas con osmosis inversa agua bidestilada desionizada (RO-DD-DIW) tres a cinco veces, por lo menos 20 litros por cada vez y guardar al conjunto en bolsas de plástico.
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Partículas envase limpieza/Preparación de la muestra
- Uso de polietileno de baja densidad (LDPE, 125 mL) o fluorado etileno propileno (FEP, 125 mL) botellas como recipientes para las partículas. Limpiar las botellas sumergiéndolas primero en un detergente alcalino (Micro, 1%), luego en 50% (v/v) de ácido nítrico (HNO3, grado reactivo), a continuación, soluciones de ácido clorhídrico 10% (v/v) para por lo menos 24, 48 y 24 h, respectivamente. Enjuague las botellas con agua desionizada (RO-DD-DIW) entre los dos pasos de remojo.
- Después de un final HCl remojo, enjuagar las botellas con agua desionizada (RO-DD-DIW) y secar las botellas en un banco limpio de la habitación o clase-100.
Colocar el frasco limpio en el sampler de filtración multicapa gravedad o sello limpiar las botellas en bolsas con cremallera de PE y bolsa de doble les para transporte.
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Ensamblaje del dechado de filtración de múltiples capas de gravedad
- Conectar seis tubos de elastómero termoplástico largo químicamente resistente de 4 m (diámetro exterior de 0,635 cm) a las seis entradas direccionales en la parte superior el sampler.
- Montar los tres filtros de diferente malla nylon con envases de polietileno de baja densidad muestra (125 mL polietileno de baja densidad) en orden en una sala limpia (Banco) después de que se limpian (véase abajo), con el filtro de malla de 10 μm colocado en el exterior, el filtro de malla de 63 μm en el medio y el filtro de malla de 153 μm en el interior. Para el transporte, almacenar el dechado de filtración de gravedad de múltiples capas en dos capas de bolsas de polietileno (PE) y, a continuación, colóquelo en el contenedor de polipropileno (PP).
2. muestreo
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Recogida de muestras
- A su llegada en el sitio de muestreo, que una persona Retire el dechado de filtración de múltiples capas de gravedad de un contenedor de carga en la cubierta del buque de investigación y abrir la bolsa con el sampler. Tienen a continuación, colóquese los guantes del PE, conectar los seis tubos de elastómero termoplástico de 4 m a los grifos de agua de botellas de muestreo recubiertas de PTFE L seis 20 en la matriz de muestreo multi-botella elevado y guiar el agua de mar en esta unidad de filtración. El agua fluirá a través de las boquillas direccionales, y partículas/plancton será separado/fraccionado suavemente a través de las redes y asentarse en la 125 mL botellas de polietileno de baja densidad que son asegurados en la base de las redes.
- Después de que el agua de mar ha atravesado (generalmente 120 L de agua de mar costera y 240 L de agua de mar abierto), retire cada red de secuencia (en primer lugar, 153 μm, entonces el 63 μm y finalmente el 10 μm) en un banco limpio de clase 100, luego rocíe la red con rastro-metal-limpieza 0.4 μm f iltered agua de mar para enjuagar cualquier plancton pegado en la superficie interna de las redes. Recoger el agua de mar con concentración partículas/plancton en botellas de polietileno de 125 mL.
- Desenroscar las botellas de las redes y las soluciones con concentración partículas/plancton nuevamente a través de un aparato de filtración de vacío lavado con ácido con de filtro previamente pesado, lavado con ácido 47 mm, filtros de policarbonato de tamaño de poro de 10 μm bajo vacío condiciones (< 5 kPa).
- Para recoger las partículas/plancton más pequeño que 10 μm, espere por lo menos 20 L de agua de mar atraviesan el dechado, entonces después de eso, recoger de dos a cinco litros de agua en el recipiente de 5 L PE y filtrar estas aguas muestra un aparato de filtración de vacío lavado con ácido con filtros de policarbonato de tamaño de poro previamente pesado, lavado con ácido, 47mm, 0.4 μm.
- Después de la filtración de vacío, enjuague los filtros muestra inmediatamente con alta pureza agua DDW para eliminar los residuos de agua de mar, minimizando la influencia de sales marinas en determinar el peso seco de las partículas/plancton. Mantenga el volumen de enjuague a sólo un par de mililitros para evitar dañar el plancton frágil.
- Entonces, después de este paso de lavado, retire con cuidado el filtro de la unidad de filtración de vacío, almacenar los filtros de muestra en cajas previamente pesado, lavado con ácido acrílico plástico Petri y sellar en bolsas resellables de plástico. Mantener las bolsas en un congelador de-20 ° c a bordo hasta regresar a un laboratorio en tierra para más muestra pretratamiento y análisis químico.
3. muestra tratamiento
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Congelación de secado y digestión de partículas
- Colocar los filtros con las muestras de partículas en la cámara del colector de la máquina de liofilización y encender la máquina. Como la temperatura de la máquina alcanza los-40 ° C, en la bomba de vacío de la máquina y lo procesos de liofilización.
Nota: El nivel de vacío debe ser mantenido constantemente por debajo de 0.12 mBar. Por favor lea el manual del usuario detenidamente y siga las instrucciones del fabricante para cada paso. - Después de 72 h, apague la máquina de la liofilización, quite los filtros secos y pesarlos. Luego, colocar filtros de muestra seca en recipientes de alcano (PFA) de perfluoroalkoxy previamente pesado (capacidad de 60 mL) y añadir 3 mL de ácido nítrico ultrapuro concentrado en los vasos2,3,6,7.
- Apriete los vasos con una llave dinamométrica a un par constante de 2,5 kg-m y colocar los vasos en un horno convencional a 130 ° C durante 12 h para la primera secuencia de la digestión. Después de enfriar, retire los recipientes del horno, abrir los vasos y añadir 2 mL de ácido fluorhídrico alta puro en los vasos2,3,6,7.
- Apriete los vasos con un par de 2,5 kg-m y colocar los vasos en un horno convencional a 130 ° C por 12 h, que es la segunda secuencia de digestión. Después de enfriar, abrir los vasos y añadir 16 mL de solución de ácido bórico ultra puro del 4,5% en los vasos2,3,6,7.
- Apriete los vasos con un par constante de 2,5 kg-metros y digerir las muestras en estufa a 130 ° C durante 12 h para la secuencia final de la digestión. Después de enfriar, pesar cada buque y determinar la masa final y masa específico de cada solución digerida para obtener un volumen final digestivo.
Nota: Masa específica se determina midiendo el peso exactamente 1,00 ml de digestivo. - Vierta con cuidado el digestivo en 30 mL ácido limpia botella del PE para su posterior análisis de metales traza.
- Colocar los filtros con las muestras de partículas en la cámara del colector de la máquina de liofilización y encender la máquina. Como la temperatura de la máquina alcanza los-40 ° C, en la bomba de vacío de la máquina y lo procesos de liofilización.
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Análisis de trazas metálicas
- Determinar la traza concentraciones de metales (Cd, Cu, Fe, Mn, Ni y Al) en soluciones digeridas de partículas usando un horno de grafito absorción atómica espectrómetro (GF-AAS)6.
- Como una prueba de precisión, utilizar material de referencia certificado (CRM), como materiales de referencia de sedimentos marinos del Consejo de investigación nacional de Canadá, material de referencia estándar de sedimentos estuarinos del Instituto Nacional de estándares y tecnología de la Estados Unidos y material de referencia de plancton del servicio ciencia y el conocimiento de la Comisión Europea. El proceso da recuperación de 95% a 107% del valor del certificado para los metales de rastro en el CRM.
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Representative Results
Con el desarrollo de la oceanografía moderna, es ahora una práctica común utilizar "técnicas limpias" para obtener la traza precisa concentraciones de metales en partículas marina o plancton. Puesto que la mayoría de las partículas en las aguas naturales está en el bajo mg/L a gama de μg/L, el tratamiento de grandes volúmenes de agua de mar es necesario investigar los efectos biológicos y geoquímicos de metales traza en varias partículas en entornos de ambiente. Con el uso de técnicas de muestreo de filtración "(CATNET del) de gravedad limpia, de múltiples capas (figura 1), buena concordancia se encontró entre las concentraciones de partículas determinadas mediante filtración callejón sin salida a presión convencional y aquellos recogidos por CATNET, utilizando un conjunto de datos de agua de mar costero muestreado de la costa oeste de Taiwán (figura 2). Más del 90% de las partículas eran pequeño (0.4 - 10 μm). Cuando en comparación con ambiente agua de mar sin filtrar a CATNET filtra agua de mar (< 10 μm), usando este protocolo produce espacios muy bajos y ninguna contaminación sensible (tabla 1). Para las partículas recogidas en la profundidad del máximo de clorofi la-a en el mar meridional de China entre el 26/03/2002 y 28/03/2002, la mayoría de las partículas (> 80%) residía en más pequeños (0.4 - 10 μm) partículas. Las partículas más grandes, es decir, zooplancton (> μm 153), claramente demostraron patrones de migración vertical diurna, mientras que las concentraciones de partículas más pequeñas se mantuvo casi sin cambios (figura 3). El zooplancton vivo observado en los frascos de muestreo indica la dulzura de la filtración de proceso10. En las aguas superficiales del estrecho de Taiwán, la analítica química mojada y técnicas de muestreo descritas aquí se utilizan para medir la composición y distribución de partículas marinas. El histograma de las concentraciones medias de metales en las partículas suspendidas (μg/g) entre las fracciones de diferente tamaño recogido variada, que abarca más de cinco órdenes de magnitud. Las concentraciones variaron significativamente en los grupos de tamaño de partícula diferente: 0.4 - 10 μm, μm 10-63, 63-153 μm, y > 153 μm. Generalmente, la mayoría de las partículas fueron enriquecida en Fe y Al, y las concentraciones disminuyeron con el aumento de tamaño, excepto el Cd, que aumentó con el aumento de tamaño, posiblemente causado por un proceso bio-concentración3,10, 14 (figura 4).
Figura 1: sampler de filtración de gravedad multicapa ultra limpio para recoger tamaño fraccionado plancton marino y suspendido partículas (CATNET). Este dechado de colección de partículas está hecho de materiales de polipropileno y policarbonato y está equipado, en secuencia, con 153 μm, 63 μm y 10 μm redes de nylon intercambiables. Se toman muestras de agua de seis botellas de muestreo de 20 litros recubiertas de PTFE en la matriz de muestreo multi-botella elevado, conectada a los extremos de entrada del aparato de filtración fraccionada tamaño vía los tubos de elastómero termoplástico lavado con ácido. Este sistema de filtración previene con eficacia la contaminación posible mientras que recoge las muestras a bordo, y las partículas se separan suavemente en tamaños secuencialmente a través de las redes, que se hunde en las botellas de polietileno de baja densidad en la parte inferior de cada red. Fue apodado el "CATNET" por el coautor Miss Wen-Huei Lee para una corto abreviatura de "Del Dr. Cat ultra-clean MULTIESTRATO COLECCIÓN neto", para que los usuarios podían distinguir el método de filtración y aparatos en relación con el diseñador/inventor, el Dr. Liang-Sierra Wen "Gato". Este dispositivo fue patentado hasta el 9 de mayoth, 201512. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 2: comparación de materiales suspendidos total (TSM) recogidos de las aguas costeras por dos métodos de filtración independientes. Se colectaron muestras de agua costera en una profundidad de 5 metros a bordo en la R océano investigación II en abril de 2007 (OR2-1432, 2007/4/21-4/23). (a) estaciones de muestreo, (b) esquema de procedimiento de muestreo, las concentraciones (c) partículas de diferentes tamaños de cada muestra sitios determinados por método CATNET y concentración (d) comparación de partícula determinado por método de filtración convencional (TSM) y el método CATNET (TTSM). Las barras de error son las desviaciones estándar de las muestras duplicadas según lo medido por el TSM. Muy buen acuerdo se encontró entre las concentraciones de partículas suspendidas determinadas utilizando los dos métodos independientes en distintas alícuotas de las muestras de la misma. 22 sitios de muestreo, y dos muestras de cada sitio fueron recogidas y filtradas directamente por filtración sin salida utilizados, presurizado dispositivo7,11,16 (total materiales suspendidos, "TSM", peso de partículas de más de 0,4 μm), y otra muestra fue recogida por el CATNET seguida de filtración de vacío de baja presión (cantidad total de materiales suspendidos, "TTSM", la suma de pesos de 0.4 - 10, 10-63, 63-153, y > 153 partículas del μm; hace sólo una vez debido a tiempo de operación). Una gama de gran concentración implica que las técnicas son adecuadas para estudios de partículas en ambientes distintos, donde las concentraciones mostraron diferencias significativas. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
| Analitos | Campo agua doble desionizada espacios en blanco | Agua de mar ambiente (< 0.4 μm) | Agua de mar de filtrado CATNET (< 10 μm) |
| Nitrito (μm) | n.d. | 0.23 | 0.22 |
| Nitrato (μm) | n.d. | 1.4 | 1.45 |
| Amonio (μm) | n.d. | 0.081 | 0.088 |
| Fosfato (μm) | n.d. | 0.16 | 0.15 |
| Silicato (μm) | n.d. | 4.01 | 4.05 |
| DOC (ΜM) | n.d. | 83 | 81 |
| Cu (nM) | 0.08 | 0.91 | 0.85 |
| Fe (nM) | 0.005 | 0.34 | 0.35 |
| Ni (nM) | 0.01 | 2.45 | 2.35 |
Tabla 1: concentraciones nutrientes y trazas de metales en aguas en blanco de procedimiento, agua ambiente y CATNET filtraron aguas. Ilustración de concentraciones nutrientes y trazas de metales en 3 espacios de campo (tratado como muestras en el campo del agua de alta pureza) y agua a temperatura ambiente (115˚34'E, 18˚15 ' n; 80 metros de profundidad) antes y después de la filtración de CATNET, que indican la eficacia de la protocolo descrito. No hubo evidencia de aumento de las concentraciones debido a efectos del estrés de confinamiento (excreción artificial debido a la colisión, exposición a la luz artificial, choque de temperatura, mezcla vigorosa, ruptura de la célula, etc.) o contaminación (metales traza en lavados y biberones, cambios de colección, accesorios y cables, tapas de plástico, etc.). También se lograron espacios de bajo campo. No se pueden detectar: n.d.
Figura 3: variación Temporal de la fluorescencia de la clorofila (a) en la zona eufótica y (b) diverso tamaño partículas recogidas a profundidades de clorofi la-a máximo. Se tomaron muestras a bordo en el océano de investigación investigación en marzo de 2002 (OR1-639, 2002/3/21-3/30)13. Las líneas discontinuas con triángulos en (un) indican los tiempos de recuperación de datos abatidos e hidrográficos CTD; los triángulos sólidos denotan el tiempo de muestreo de partículas en las profundidades de máximo de clorofila para implementaciones de CATNET. Mientras que algunas concentraciones de partículas más pequeñas que se mantuvo casi sin cambios, el zooplancton (> μm 153) demostró claramente los patrones de migración vertical durante la noche. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 4: comparación de las concentraciones medias de metales en secado suspendido partículas (μg/g) entre los tamaños diferentes. (a) muestras fueron recogido a bordo en la R océano investigación II durante el verano de 2007 (OR2-1444, 2007/5/31-6/6). concentraciones de metales (b) promedio con desviaciones estándar de secado (μg/g) de partículas en suspensión para todas las muestras de 35 entre los diferentes tamaños. En general, las composiciones de rastro-metal variaban dramáticamente, que abarca más de cinco órdenes de magnitud. Las concentraciones de metales traza también variaron significativamente en las partículas de diferente tamaños recogidas (0.4 - 10, 10-63, 63-153, y > 153 μm) en las aguas superficiales del estrecho de Taiwán; generalmente, las concentraciones disminuyeron con el aumento de tamaño, excepto CD. haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
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Discussion
Seguimiento confiable la obtención de concentraciones de metales en el plancton y las partículas en suspensión en las aguas naturales, que están generalmente presentes en concentraciones muy bajas, requiere gran cuidado durante la recogida de muestras, procesamiento, pretratamientos y análisis, con el objetivo de reducción de la contaminación. Por lo tanto, los procedimientos para diseñar y preparar el equipo de muestreo, contenedores y materiales usados para recoger y muestras del proceso son todos críticos pasos hacia la obtención de datos de alta calidad para metales traza en el medio marino. Con el avance de los nuevos métodos de recolección de partículas en las últimas décadas, también está ampliando nuestro conocimiento de la dinámica de la partícula así como Biogeoquímica de elementos traza. En este trabajo hemos ilustrado una técnica tamaño de fraccionamiento secuencial que puede ser utilizada para estudiar la distribución y composición de partículas de plancton marineras. En las aguas de mar investigamos, composiciones de rastro-metal variados dramáticamente en partículas con diferentes tamaños y orígenes, que abarca más de cinco órdenes de magnitud. Generalmente, la mayoría pequeñas partículas (0.4 - 10 μm) fueron enriquecidas con metales traza como Fe y Al, y las concentraciones disminuyeron con el aumento de tamaño3,10,14. En comparación con la filtración convencional de callejón sin salida, los resultados de las concentraciones de partículas totales en aguas costeras de mar indican que mediante el protocolo se rindió buen acuerdo.
El protocolo descrito aquí puede aplicarse fácilmente a la colección en diferentes tipos de ambientes marinos, aguas estuarinas y costeras, lagos u océanos abiertos. Volumen de muestra puede ajustarse en caso de mayor o menor cantidad de partículas. En aguas altamente turbias, muestras todavía deben ser recopiladas limpiamente, y mucho cuidado debe tomarse para eliminar cualquier partícula residual adherido a la red antes de procesar la siguiente muestra de agua de Nylon. Los pasos de limpieza y precondicionamiento y la conciencia de "técnicas clean trace metal muestreo" son críticas para satisfactorio balance de masa y consistentemente buenos resultados. Este trabajo demuestra que la determinación de la distribución de metal de rastro en el plancton marino y partículas en suspensión requiere "técnicas limpias" que incluyen el muestreo y la separación, y este dispositivo y proceso relacionado da mejores resultados.
La gama de agua de mar de gran volumen para que este protocolo es aplicable implica que las investigaciones del comportamiento y distribución de partículas se pueden también conducir con eficacia en distintos ambientes marinos. Colección de partículas en las muestras discretas seguidas de caracterización química todavía tiene limitaciones espaciales y temporales, que potencialmente introducen sesgos en las interpretaciones debido a una cuenta potencialmente incompleta del campo de partículas. Sin embargo, comparando los resultados de diversos métodos de colección de partículas, nosotros podemos ampliar el alcance de la investigación de partículas/plancton por proporcionar detalles de las reacciones y procesos que rigen los diferentes tamaños de partículas y determinar su dinámica biogeoquímica correspondiente. La investigación continua de partículas/plancton arrojará luz sobre su papel en el océano.
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Disclosures
El autor, el Sr. Alan Chuang es patente copropietario y el director general de la empresa (Sino instrumentos Co., Ltd.), que fabrica este aparato de colección para los usuarios interesados. La patente terminó en mayo 9th, 201512.
Acknowledgments
Los autores agradecen señorita Pi-Fen Lin, Sr. pulmón Wei Tseng, Miss Pei Hsuan Lin y el Dr. Jia Lu Chuan su ayuda durante el muestreo de campo y análisis de laboratorio para el desarrollo práctico y la aplicación de "CATNET." La asistencia de equipo y técnico a bordo del buque de investigación investigación de océano-I y mar investigación-II durante las expediciones de muestreo es muy apreciada. Este trabajo fue financiado en parte por el Ministerio de Taiwán de la ciencia y tecnología de la convocatoria 91-2611-M-002-007-009 95-2611-M-002, 96-2611-M-002-004, 97-3114-M-002-006, 104-2611-M-002-019. Este manuscrito está escrito en memoria de Lee Wen-Huei de Miss por su inmensa dedicación y contribución a las investigaciones marinas en Taiwán.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| thermoplastic elastomer (C-Flex) Tubings | Cole Palmer | EW-06424-67 | O.D. 0.635 cm, Opaque White 1/8"ID x 1/4"OD, 25 ft/pack |
| LDPE Bottle (Nalgene) | ThermoFisher Scientific | 2103-0004 | 125 mL, Nalgene Wide-Mouth LDPE Bottles with Closure |
| anionic protease enzyme detergent detergent (Tergazyme) | Alconox | 1104-1 | 1×4 lb box (1.8 kg) |
| Hydrochloric Acid | Sigma-Aldrich | 258148 | Reagent grade |
| Nitric acid | Sigma-Aldrich | 695025 | Reagent grade |
| alkaline detergnet (Micro) | Cole Palmer | EW-99999-14 | Micro-90 Cleaning Solution |
| polycarbonate filter, 47 mm, 0.4 µm | Sigma-Aldrich | WHA111107 | Whatman Nuclepore Track-Etched Membranes, diam. 47 mm, pore size 0.4 μm, polycarbonate |
| polycarbonate filter, 47 mm, 10 µm | Sigma-Aldrich | WHA111115 | Whatman Nuclepore Track-Etched Membranes, diam. 47 mm, pore size 10 μm, polycarbonate |
| PFA vessel, 60 ml capacity | Savillex | 300-060-03 | 60 mL Digestion Vessel, Flat Interior, Flat Exterior, Buttress Threaded Top |
| Nitric acid, ultrapure | Seastar Chemicals | N/A | BASELINE Nitric Acid |
| HF, ultrapure | Seastar Chemicals | N/A | BASELINE Hydrofluoric Acid |
| Boric acid, ultrapure | Seastar Chemicals | N/A | BASELINE Hydrobromic Acid |
| polyethylene (PE) gloves | Safty Zone | GDPL-MD-5 | Clear Powder Free Polyethylene Gloves |
| Multiple layer filtering and collecting device | Sino Instrumnets Co. Ltd | not available | Multiple layer filtering and collecting device, CATNET |
| 10 um Nylon filters, Nitex | Dynamic Aqua-Supply Ltd. | NTX 10 | Nitex - Standard Widths (40 - 44 inches) |
| 60 um Nylon filters, Nitex | Dynamic Aqua-Supply Ltd. | NTX 60 | Nitex - Standard Widths (40 - 44 inches) |
| 150 um Nylon filters, Nitex | Dynamic Aqua-Supply Ltd. | NTX 150 | Nitex - Standard Widths (40 - 44 inches) |
| torque wrench | Halfords | 200238 | Halfords Professional Torque Wrench 8-60Nm |
| multi-bottle sampling array, Rosette | General Oceanics | Model 1018 | Rosette Sampler |
| PTFE-coated sampling bottles, GO-Flo | General Oceanics | 108020T | GO-Flo water sampler teflon coated |
| Marine sediment reference materials | National Research Council Canada | MESS-3 | |
| Estuarine sediment standard reference material | National Institute of Standards and Technology | 1646a | |
| Plankton reference material | The European Commission's science and knowledge service | CRM414 |
References
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