水生生物に浮遊堆積物の影響を評価するためのフロースルー露光装置

要約

A robust and flexible flow-through exposure system designed to maintain sediment in suspension is presented. The system is used to investigate the effects of suspended sediment on various aquatic species and life stages in the laboratory.

要約

This paper describes the Fish Larvae and Egg Exposure System (FLEES). The flow-through exposure system is used to investigate the effects of suspended sediment on various aquatic species and life stages in the laboratory by using pumps and automating delivery of sediment and water to simulate suspension of sediment. FLEES data are used to develop exposure-response curves between the effects on aquatic organisms and suspended sediment concentrations at the desired exposure duration. The effects data are used to evaluate management practices used to reduce the interactions between aquatic organisms and anthropogenic causes of suspended sediments. The FLEES is capable of generating total suspended solids (TSS) concentrations as low as 30 to as high as 800 mg/L, making this system an ideal choice for evaluating the effects of TSS resulting from many activities including simulating low ambient levels of TSS to evaluating sources of suspended sediments from dredging operations, vessel traffic, freshets, and storms.

概要

浚渫事業は、港湾や航路から底質を除去するための機械的方法を使用します。除去の際に、乱れた土砂の一部は、潜在的水生生物への物理的なストレスのこのソースを作り、水柱に懸濁されます。中断されることに加えて、堆積物は、水柱の沈降前に周囲条件によって浚渫から離れて輸送することができます。これら二つの機構の組合せは、動作浚渫近く起こる水生生物が懸濁堆積物に曝露し、悪影響を受けることができることを意味します。このような問題に対処するため、環境のウィンドウ（季節浚渫制限が）日常水産資源^1,2に活動を浚渫から中断した堆積物の潜在的に有害な影響のリスクを低減または排除するために、管理の実践として使用されています。

環境ウィンドウは最も一般的に絶滅の危機に保護するために設立され、脅されたりこのようなスケトウダラ（ サンダーvitreus）と東部カキ（ マガキ属virginicaの ^）3のような商業的に貴重な種。環境ウィンドウを課すための支持の正当化は、多くの場合、浚渫活動が潜在的に物理的に（ 例えば 、浮遊砂）、その生活史の特定の部分を完了するために、動物の能力を妨害することができるかに焦点を当てています。一般的に引用されたライフステージは遡河種³のためのオープン移動ルートを維持するための卵や幼虫です。しかし、リスク管理ツールとして、環境のウィンドウを使用して通知するために利用可能な浮遊砂^4,5に関連する種特異的な生物学的影響に関する情報は限られています。

これらの理由から、逃げるは、設計、構築、および沈殿物の懸濁液をシミュレートするために、水生生物の初期のライフステージに対するその効果を決定するために使用しました。研究は、きめの細かい堆積物粒子（ すなわち 、主にシルトを、使用逃げます懸濁液中に残り、ソースから遠くに移行する可能性が最も高い粘土、及び細かい砂）。逃げるは、試験魚卵と幼虫が可能であるが、また、独自の機能ながら、他の水生生物を収容するように改造することができます。得られた生物学的反応データは、懸濁堆積物の影響を評価するために使用することができます。次の手順では、技術を構築し、様々な水生生物種を使用して再現性浮遊砂濃度と効果のデータを得るために動作させることができる方法の概要を提供します。

プロトコル

すべては、脊椎動物を用いた実験が適切なエンジニア研究開発センター（ERDC）環境研究所施設内動物管理および使用するプロトコルの下で行われた逃亡します。

1.逃げるモジュール、ウォーターバス、・アクアリウム

1. モジュールを構築するための木製の柱、間柱や合板を取得します。研究目標を達成するための基本的な作業台に似て（数とサイズで）モジュールを構築します。
   1. トップと棚用合板（0.127センチメートル）をカットします。足のための支柱（10.16 X 10.16センチ）カット。トップの場合は、フレームを構築し、フレームに合板を固定、スタッド（X 10.16 5.08）をカット。棚を作成し、足へのトップフレームをボルトで固定するために各脚の上部に切り込みをカットします。
   2. 棚の場合は、フレームを構築し、スタッド（X 10.16 5.08）をカットし、フレームに合板（0.127センチメートル）を固定します。下から45センチメートル脚のうちノッチをカットし、足に棚フレームをボルトで固定。アセンブリは、正方形とレベルであることを確認してください。
2. 養殖タンクに特化したファイバーグラスタンクメーカーから水浴タンクを取得します。モジュールにフィット61センチメートル高いタンク大きくない152以上センチのx 91センチメートル幅×スタンド。タンク底部の内側と同一平面のカップリングをグラッシングファイバによってタンクの一端に2つの2.54センチメートルポリ塩化ビニル（PVC）、スリップカップリングを組み込みます。
   1. （ 図1）が排出されますスタンド水の終わりに直面タンクドレインと構築モジュールスタンドの上に置きタンク。タンク穴が配置されているスタンドの合板床にマーク。
   2. バックタンクを押して、3.175センチメートルホールを使用すると、タンクのドレイン用の合板に二つの穴をカットしました。ドレインがカット穴に座るようにバックタンクをスライドさせます。床排水にタンクドレインの一方を接続し、水チラー熱交換器への他。
      注：このセクションでは、下水排水が所定の位置に既にある前提としています。

魚の幼虫の図1.模式図と卵の露光装置（逃げます）。逃げるには、モジュール式であるため、可搬型です。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

2.ポリエチレンタンクを図。オーバーフロードレイン示す19 Lドーム型底ポリエチレンタンク（スクリーンインサートを備えた上部を、; 1.3.1; 5.6.1）、スラリーの水入口（右肘; 1.3.2）、ポンプ出口（中央底; 1.3.3）、ポンプ入口（オフセンターボトム; 1.3.4）、OBSプローブとクランプ（4.1）、および画面下部（底に黒いリング; 5.6.1）。 トンの拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。彼の姿。

3. 19 Lドーム型底ポリエチレンタンク（27.9センチメートル直径X 36.2センチメートルの高さ）を取得します。
   1. オーバーフロードレインを構成するために、ホールソーを使用してタンクの上部から直径2.54cmの穴5センチカット。オーバーフロードレインとして機能する隔壁の外側にバルクヘッドフィッティングとインサートをインストールします。
   2. スラリー/水入口を構成するために、ホールソーを使用して、水槽の上部から別の直径2.54cmの穴5センチカット。別のバルクヘッドフィッティングやネジ付きエルボーホース口（ 図2）をインストールします。
   3. ポンプ出口を構築するために、ホールソーを使用し、タンク底部の中央に直径2.54cmの穴をカットし、バルクヘッドフィッティングをインストールします。エルボーホース継手とバルクヘッドの外側を通します。
   4. ポンプ入口を構築するために、ホールソーを使用し、タンク底部の中心から外れて配置された別の直径2.54cmの穴をカットし、バルクヘッドフィッティングをインストールします。の外側スレッド肘ホース継手とバルクヘッド。
4. 水浴タンクの外側に、下から9センチメートルを測定し、タンクの長さ方向に沿って線を描きます。ラインおよびホールソーとした後、それぞれの水槽用水槽の長さに沿って直径2.54cmの穴の対を切断する（合計10穴、均等に分配します）。バルクヘッドフィッティングをインストールします。
5. 水槽内の水を再循環し、堆積物を懸濁させるための磁気駆動ポンプ（最大流量28 L /分）を取得します。水槽に接続するための穴を含む側に沿って水浴下収まるスタンドにポンプを取り付けてください。各ポンプのためのインラインコードスイッチを取り付けたり、電源用スイッチボックスにポンプを配線。
6. ホースバーブで水浴タンクの隔壁の外側を通します。ポンプ入口と出口にビニールチューブを接続し、適切な水族館に行く隔壁に接続します。水浴の内部に隔壁を迅速に切断インサートを取り付けます。
7. 2行の水浴中に水槽を置きます。 1行目の3水槽で水浴と2行目の残りの水槽（ 図3）の長さに沿って配置されています。

3.水浴図。二列に配列された5水槽と水槽の概要。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

8. ポンプに各水槽を接続します。水槽の底部に設置されたホースバーブにビニールチューブを取り付け、クイックディスコネクトバルブホースバーブに接続します。ポンプと水槽間の迅速な接続を切断し接続します。メンテナンスのためにポンプを分離するために、この接続にボールバルブを取り付けます。
9. 各水槽のオーバーフロードレインを共通に接続しますビニールチューブを経由して排出します。水浴のドレインに共通ドレインを接続します。
10. 各水槽のスラリー/水入口は、モジュールの上にインストールスラリと水システムに接続します。
11. 約60センチメートル各モジュール内の水槽の上に、水槽の使用のために設計されたマウント2つの発光ダイオード備品、。実験的な要件を満たすために：（8時間暗い。 例えば 、16時間光）の光強度、光色、及び光サイクルを変化させるために（無線でライトに接続された）光コントローラを使用してください。
12. 周囲の照明を制御するために、実験室でのタイマーをインストールします。

2.スラリーシステム

1. カバーで1 450 Lの円錐底のポリエチレンタンクを配置し、行の最後のモジュールの最後に立ってスラリー貯留槽として機能する（どちらの端を使用することができます）。堆積物/水スラリーを作成するために、タンク内の小さな水中ポンプをマウントします。スラリーの温度を制御するためのタンクに隣接する水チラー熱交換器を取り付けます。使い方穴が見た、（ 図4）スラリーを監視するための濁度センサへのアクセスを提供するために、タンクカバーで2.54センチメートル穴をカット。

4.スラリータンク図。コーンボトムカバーおよびポリスタンド付きスラリータンク。スラリーの水の温度は、スタンドの左側階に水冷却器によって制御されます。タンクは空気各水族館（2.2）にスラリーを提供するために、ダブルダイヤフラムポンプ（左前）の操作に接続されています。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

2. 次のスラリータンクにスタンドの空気作動ダブルダイヤフラムポンプをマウントします。ポンプ入口へスラリータンクのドレインを接続します。でCONNにPVCティー（直接スラリーにポンプへのまたは実験ドレイン）とバルブを組み込みます電気ショック療法は、ポンプへのタンクは、タンクやメンテナンスのためのポンプを単離することができます。ポンプに電力を供給するために、実験室の建物の空気圧縮機に接続します。
3. 要求に応じて各水槽にスラリーを提供するために、モジュールの上に塩ビ管をマウントし、再循環ラインを作成します。スラリーリザーバから最も遠い使用の時点で、バック貯水池に未使用のスラリーを輸送するために戻りラインをインストールします。モジュール間の接続に軟質PVCとユニオン継手を使用してください。
4. メンテナンスのため、メインPVCパイプからソレノイドを分離するために、ティー、ボールバルブとユニオン継手を使用して、再循環スラリー管にスラリーソレノイドバルブを接続します。ソレノイドバルブは、それが供給され、水槽の上方に配置されていることを確認します。
5. ホールソーを使用して、適切な水槽にそれぞれ電磁弁を接続するために、モジュールの上部に直径2.54cmの穴をカット。
6. 空気作動ポンプ使用してflexiblにスラリータンクの近くにモジュールの上部に取り付けられた塩ビ管を接続します電子PVCとユニオン継手。スラリータンクの上部に戻りラインを接続します。
7. 電磁弁によって導入されたスラリーの量を調整するには、戻り配管内の水の圧力調整器を取り付けてください。所望の圧力を作成するために調整します。

3.水システム

1. カバーで適切な量（ 例えば 、500 L）の第二のポリエチレンタンクを取り付け、水の貯水池として機能するように立っています。水の温度を制御するためのタンクに隣接する水チラー熱交換器を取り付けます。水槽の横磁気駆動ポンプをマウントします。 2.2節で説明したように水タンクとポンプを接続します。
2. 要求に応じて各水槽に水を提供するために、モジュールの上に塩ビ管をマウントし、再循環ラインを作成します。スラリー循環パイプよりも高いPVCパイプをマウントします。貯水槽から最も遠い使用の時点で、バック貯水池に未使用の水を輸送するために戻りラインをインストールします。軟質PVCとユニオを使用しますモジュール間を接続する継手Nです。
3. メンテナンスのため、メイン塩ビ管からのソレノイドを分離するためにTシャツ、ボールバルブ、ユニオン継手を使用して、再循環水配管に水ソレノイドバルブを接続します。背後にソレノイドをマウントし、スラリー用電磁弁よりも高いです。水ソレノイドがそれをオンにしたときにラインから残りのスラリーを洗浄するようにビニールチューブとホースバーブ継手を介してスラリーソレノイドバルブに水電磁弁を接続します。
4. 軟質PVCとユニオン継手を用いて水ポンプに水溜りに近いモジュールの上部に取り付けられた塩ビ管を接続します。水タンクの上部に戻りラインを接続します。
5. 電磁弁によって導入される水の量を調整するには、戻り配管内の水の圧力調整器を取り付けてください。所望の圧力を作成するために調整します。

4.センサー、データ集録、計測器制御およびオートメーション

1. 光後方散乱センサーを取り付けます濁度（比濁計濁度単位、NTU）を測定するスラリー/水入口の隣に各水槽内（OBS）。それはタンクの真ん中の方を向いているセンサーで約5cm水面下に沈められるようにセンサーを配置します。 。センサーを取り付けるために、クランプまたは他のデバイスを使用してください。
2. ホールソーを使用して、各モジュールスタンドの上部のドリル少なくとも二つ2.54 cmの直径のアクセスホールは、各モジュールの上に取り付けられた電気接続箱へのOBSコードのアクセスを可能にします。
3. スラリータンク内のOBSをインストールし、それが完全に水面下約20cmを水没されるようにセンサーを配置。
4. ワイヤ水スラリーソレノイドバルブ、各水槽及びスラリータンクに位置海底地震計、及び各水浴に配置された熱電対、電気接続箱には、モジュールの上にデータ収集装置に取り付けられました。可能な限り全ての配線の末端にクイック・ディスコネクトをインストールします。
5. システム設計プラットを使用しますフォームおよび開発環境は、データ収集、機器制御およびオートメーション⁶ためのコンピュータアプリケーションを設計します。このプログラムでは、濁度を測定し、各水槽にスラリーと水を導入するためのOBSと電磁弁を統合するためのアプリケーションを設計します。
6. NTUの暴露方式の多様を作成するには、各水槽⁶のための個別のプロファイルを作成するためのプログラムを設計します。プログラミング水族館プロファイルのタブおよびグラフィカル・ユーザ・インタフェース（GUI）を作成します。タブ「プロファイル」ラベルを付けます。
   1. 各水槽分間の露光時間を制御するためのソフトウェアをプログラムします。一定の条件が時間の長さなどに到達するまで継続的に露光期間命令を繰り返すループ配列を組み込みます。ループが終了または命令の次のセットに移動する前に繰り返される回数を制御するために、反復を組み込みます。
   2. 各水槽にNTUレベルを設定するためのソフトウェアをプログラムします。 NTUのリットルを統合露光時間を制御同じループ/反復配列へEVEL。指定された持続時間暴露方式（ 例えば 、連続、パルス、または全く露出）の様々なを作成するには、この機能を使用します。
   3. 秒単位で各水槽に水を導入するための水系ソレノイドバルブの開放時間を制御するためのソフトウェアのプログラム（ 例えば 、水槽（1）のための10秒、水槽2のための25秒、 等 ）。暴露時間とNTUレベルを制御ループ/反復配列中に時間を開い水ソレノイドを統合します。
   4. 各水槽のための「プロファイル」として4.4の下ですべてのステップを保存するためのプログラムを設計します。ユーザーが保存したプロファイルをリコールすることを可能にする機能が含まれています。
7. 新しいタブやGUIを作成します。タブ「プロファイルステータスを「ラベルを付けます。デザインGUIは、ライブ現在アクティブなループ配列を含む、現在ロードされているプロファイルの概要、試験時間の経過、および試験時間の残りを表示します。
8. 以下のための新しいタブやGUIを作成します。水とスラリー系電磁弁値を設定。タブ「バルブの設定を「ラベルを付けます。
   1. 秒水弁サイクル間隔をプログラムします。すべての水システムのソレノイド（ステップ4.4.3で、ユーザは、各バルブが開いたままになりますどのくらいのプログラムされた）連続して開くイベント間の時間を設定するために使用されるループ配列としてこの間隔を設計します。秒で水バルブ遅延をプログラムします。 （ 例えば 、前のバルブは次のバルブが開きます閉じた2秒後）を開くバルブの間の時間を設定する遅延機能を使用してください。
   2. 秒単位でスラリーバルブのサイクル間隔をプログラムします。各水槽にOBSにより測定した全てのNTUレベルが水槽プロファイルでNTUセットと照合されたイベント間の時間を設定するためのループ配列としてこの間隔を設計します。連続バルブとセンサーを確認してください。水槽内のNTUプロファイルNTUが設定よりも低い場合には、スラリー弁を開くようにコンピュータをプログラムします。
   3. プログラムの時間を秒単位で開くスラリーバルブ。これを使ってスラリーが必要な場合は、バルブが開いている時間の長さを制御する機能。秒単位でスラリーバルブの遅延をプログラムします。バルブ開口部の間の時間を設定する遅延を使用してください。
      注：サイクル間隔を確認し（ステップ4.6.1および4.6.2）は、次のループが始まる前に水とスラリー導入を可能にするのに十分な長さです。
   4. 手動で各水とスラリー系水バルブをオン/オフするボタンを作成します。
9. 各水槽とスラリータンク内に配置OBSセンサーを設定するための新しいタブやGUIを作成します（N = 16）。タブ「OBSの設定を「ラベルを付けます。各OBSに名前を付けます。
   1. 各OBSのための補正を計算するためにOBSメーカーのテスト証明書からデータを入力する機能を作成します。低い標準NTU（NTUが記録最下位）と標準NTU高い（最高NTU記録）、ならびに低および高NTUのための電圧範囲を入力します。
10. 同様に、各水槽のためのリアルタイムNTU測定とNTUの設定を表示するには、新しいタブとGUIを作成します。各水槽の水の温度です。すべてのプロファイルを開始/停止するためのボタンを作成します。個別に個々のプロファイルを一時停止または停止する機能を作成します。
    1. スプレッドシートにNTUの設定や測定の各水槽用およびタイムスタンプデータ、各水浴のための水の温度測定値をログに記録する機能を作成します。タブ「水バース」をラベルを付けます。

5.実験の準備

1. 心配の種に近接して、日常のナビゲーションチャネルの深さを維持するために浚渫エリアから土砂を収集し、歴史的な汚染を欠いていることが知られています。グラブサンプラーまたは類似の（ 例えば 、ヴァンヴェーン）を使用して沈殿物を収集します。氷の上で一晩19 Lのプラスチックバケツで土砂や船を配置します。使用するまで4℃で保存堆積物。
2. 大きな破片を除去するために1cmの画面を介して、ウェットふるい堆積物;その後、450ミクロンのステンレススチールスクリーンを通してふるいです。ファイングレイン（細砂、シルト、および粘土）を保持実験的な使用のためのスクリーンを通過する粒子。
3. （USEPA ^7を参照^して 、分析方法については例えば 、金属、多環芳香族炭化水素、ポリ塩化ビフェニル、）は、化学汚染のふるいにかけられた堆積物を分析します。試験の要件を満たすためにこのような粒度分布（パーセントの砂、シルトおよび粘土）のような物理化学的パラメータのpH、塩分、有機炭素、有機物^8を特徴付けます。
4. 既存のデータや興味の浮遊砂を特徴付ける他の情報に基づいて露光時間（ 例えば 、72時間）およびTSS濃度（ 例えば 、0、100、250、および500 mg / Lで）を特定します。
   注：むしろNTUよりも暴露濃度として使用TSS。 TSSは、水柱内に存在する粒子の質量を定量化し、直接そのような摩耗、方向性の損失およびいくつかの生物によって示さ減少摂食などの物理的および行動的影響に関するものです。
5. NTU-TSSのrelatioを確立各逃げるの水槽用nship。
   1. すべての電源をオンにデータ集録、計測器制御と自動化のために使用されるハードウェアを逃げます。ランダムに乱数表または他の適切な方法を使用して水槽を逃げるためにTSSトリートメントを割り当てます。プロファイルGUIでは、乱数表から生成された割り当てTSS濃度を用いて72時間（4320分）連続暴露を実行するために、各水槽のプロファイルを作成します。
   2. 最初に各水槽にTSS濃度を満たすためにNTUsをプログラムするために専門家の判断を使用してください。制御のために（0 mg / LでTSS）が0にNTUを設定します。 100 mg / LでTSSは100にNTUを設定します。 250 mg / LでTSSは280にNTUを設定します。および500 mg / LでTSSは600にNTUを設定します。
      注：各OBSプローブは、プローブの製造に固有であるわずかに異なるNTU読み取り値を持つことになります。
   3. 各水槽のために10秒に水システムのソレノイドバルブ用の開口時間を設定します。
   4. 各水槽のプロファイルを保存します。
   5. バルブの設定]タブで、プログラムの水スラリー弁サイクル間隔。 5秒600秒のための水循環間隔と水バルブの遅延を設定します。 1秒間3秒と遅延を開き、180秒間スラリーサイクルの間隔を設定します。
      注：このプログラムでは、72時間のテストNTUsの各水槽では、追加のスラリーが導入され、水弁が432回を開くかどうかを判断するためにコンピュータによって1440回チェックされます。スラリー弁開口を積極NTUsを増大と相関しています。一般的に、暴露時間の5％または72の開口部のおおよその合計のためのオープン100 mg / Lのスラリーバルブで。 250 mg / Lで≈11％（158口）。および500 mg / Lで≈35％（504口）。水槽の間に、等量の交換に低いNTUs割り当てられた水槽用の水ソレノイドバルブの開放時間を調整します。これは、より低いNTUsで増加し、スラリー弁開口になります。
   6. 炭素ろ過ラボの水でスラリータンクを埋めます。水を再循環するポンプを起動します。別の容器では、機械的混合機を使用してTEを均質化目の沈殿物。
   7. 沈殿物を均質化された後、小さな部分（≈500ミリリットル）を削除し、卒業ポリプロピレンビーカーを使用してスラリータンクに導入。千NTUが達成されるまで土砂を紹介し続けています。
   8. プログラムでは、ウォーターバスタブに移動し、すべての水族館のプロファイルを開始します。 NTUsが浮遊砂のサンプルを収集する前に、各水槽に安定させることができるように、少なくとも1時間、逃亡を操作します。各水槽のOBSにより、NTUの読みを記録するためのログオンデータをオンにします。
   9. TSS処理<500 mg / Lでを割り当てられた各水槽から収集した3 100 mLの水のサンプルを使用してTSSを測定します。別により大きいまたは500 mg / Lでに等しいTSS処理の各水槽から収集した3 50 mLの水のサンプルを使用してTSSを測定します。
   10. 予め秤量した0.45μmの濾紙で真空濾過サンプルによってTSSを測定します。すぐにポストフィルタリング、4時間の最小値を105°Cでのフィルタや内容を乾燥した後、0.1mgまで再秤量。トンを使用してください各水槽におけるTSSの尺度としての3つのサンプルの彼は平均的。
   11. 各水槽のために記録された観測されたNTU測定に5.5.4項で得られた平均値を比較してください。所望のTSS濃度が達成されるまでNTU限界を再プログラム（ 例えば 、600 NTU≈500 mg / LでTSS）。
6. 各水槽内の動物を含むために必要な画面のメッシュサイズを決定します。
   1. 魚などの大型動物（ 例えば 、> 3センチメートル）や貝類の場所については下部の画面は、ポンプ開口部から動物を分離します。逃げるのを防ぐために、水槽のオーバーフロードレインバルクヘッドにスクリーンインサートをインストールします。
   2. 逃げるの水槽に（ 図5）を沈めるため（PVCパイプで作られた長い12.7センチメートル（1029ミリリットル）により10.16センチメートル直径（ID））などチャンバー内の魚の卵、幼虫や稚魚などの小さなライフステージを含んでいます。
      1. 9.52センチメートルによって3 8.25センチメートルワイド室の側面のうち、長い穴をカット。ボットのナイロンスクリーン布をインストールトム室のとサイドのカット穴に。試験動物を導入し、除去するために、取り外し可能な蓋としてPVCキャップを使用してください。
      2. ナイロンスクリーン布を取り付けるためのエッジを残しながら、上から試験動物を表示するための十分なキャップ内の円形の穴をカット。シャープPVCエッジに接触する生物を防ぐために、チャンバーの内側にすべての画面をインストールします。
         注：入力するに懸濁した試験土砂を可能にしながら、試験動物が含まれているスクリーンメッシュサイズを選択します。
      3. 完全に垂直に電線から構築ロープ（＃18白ツイスト石工ライン）とフックの3つの短い長さを使用してそれを懸濁することにより途中または水槽の側にチャンバーを沈めます。各フックの近くにブレイクのヒッチ結び目を作ると、チャンバを水平にロープの長さを調整します。
7. プロジェクトと水質目標を達成するために、1日あたりに必要とされているどのように多くの水槽ボリューム交換を決定します。トンを調整彼は、水の圧力調整器（2.2節を参照）、ソレノイド開放時間（10秒間例えば 、オープン10分ごとに）所望の水の流量を作成します。水で水浴を記入し、試験温度を達成し、維持することができることを確認するために、水チラー熱交換器を操作します。

図5.サブチャンバを逃げます。無添加の堆積物（左）と水槽の中に懸濁させ、露光サブチャンバーの概要。適切なサイズの稚魚は、エスケープ及び損傷（右）の可能性を低減するために、サブチャンバ内に収容することができます。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

6.実験手順

1. 、機器はデータ収集のために使用されるハードウェア制御逃げるすべての電源をオンにDの自動化。所望の試験水を水槽、水浴、および貯水槽を埋めます。すべての水チラーの熱交換器を起動します。確認して、光サイクルを調整します。
   1. カーボンフィルタリング水道水でスラリータンクを埋めます。水を再循環するポンプを起動します。機械式ミキサーを使用し、テスト堆積物のコンテナを均質化します。沈殿物を均質化された後、小さな部分（≈500ミリリットル）を除去し、スラリータンクに導入。千NTUに達するまで土砂を紹介し続けています。
   2. プロファイルGUIで、調製に使用したのと同じTSS割り当てを使用して72時間（4320分）連続暴露を実行するために、各水槽のプロファイルを作成します。各水槽にTSS濃度を満たすためにNTUsをプログラムするために、実験の準備中に得られたデータを使用してください。制御のために（0 mg / LでTSS）が0にNTUを設定します。 100 mg / LでTSSは100にNTUを設定します。 250 mg / LでTSSは280にNTUを設定します。および500 mg / LでTSSは600にNTUを設定します。
   3. バルブの設定]タブで、preparatから得られたデータを使用します水とスラリーバルブのサイクル間隔をプログラムするイオン（5.5.8項）。 5秒600秒のための水循環間隔と水バルブの遅延を設定します。 1秒間3秒と遅延を開き、180秒間スラリーサイクルの間隔を設定します。
   4. 承認された動物の管理と使用プロトコルに記載されたガイドラインを使用して水槽の中に動物を導入します。卵のために、プラスチック製のトランスファーピペットを介して露光チャンバに保持タンクからの転送。このような幼魚（2〜8センチメートル全長）のようなより大きな魚については、ナイロン製の水槽のネットを使用しています。
2. 動物を水槽に貯蔵された後、GUIにアクセスし、ウォーターバスタブ内のすべての水族館プロファイルを開始します。 NTUsが浮遊砂のサンプルを収集する前に、各水槽に安定させることができるように、少なくとも1時間、逃亡を操作します。各水槽のOBSにより、NTUの読みを記録するためのログオンデータをオンにします。
3. 試験水と土砂と水とスラリー貯水池をオフにトッピングによって毎日逃亡を維持します。
   注：スラリーの導入の頻度はpositivelですyはNTUレベルの増加と相関しました。そのため、毎日使用する水や土砂の量がNTUsプログラムと所望の体積の交換に依存しています。典型的には、25〜50ガロンの水またはスラリーのいずれかを毎日使用してもよいです。
   1. 静かセンサ面上に蓄積堆積物を除去するために、濡れた布で毎日OBSプローブを拭いてください。正常な動作のために水のチラーやポンプを確認してください。コンピュータプログラムによって指定された間隔で記録されたNTU測定値に基づいて、その日の残りのTSSを予測するために毎日の同時TSS測定値を収集します。
4. 各水槽の毎日（種および他の要件に応じて他のパラメータ）を測定する温度、溶存酸素、pHがこの目的のために設計されたハンドヘルドマルチプローブ水質計測器を使用して。
5. 各水槽プロファイルまたは手動ですべての水槽のプロファイルを停止することにより、露光時間を指定することで、自動的に実験を終了します。
6. bに実験的なエンドポイントを決定しますeは、このような孵化成功、孵化する時間、死亡率、成長（体長および体重）、および全体の形態として測定します。

結果

運用一連の実験は逃げるが、各水槽（セクション5.5および6.2）に堆積物の適切な濃度を提供していることを確認するための実験を開始する前に行われます。 図6は、NTUの濃度が目標浮遊砂濃度を達成するための実験水槽内に維持されている様子を示します。この例では、浮遊砂が提案されたテスト堆積物、フィールド内の典型的なエクスポージャーをシミ...

ディスカッション

逃げる技術は、自動化、コンピュータ制御システムを使用して維持し、露光時間の広い範囲にわたって中断堆積物を制御することにより、既存の方法^4,9と浮遊砂濃度に向上します。技術は、種に応じて大人まで卵からサイズの異なる複数の水生生物及びライフステージに懸濁堆積物の影響を評価するために使用することができるように柔軟です。将来的には、技術が水没水生植物へ?...

資料

Name	Company	Catalog Number	Comments
Parts List for one FLEES Module, Water Bath, and Aquarium
post, wood - used to build module (cut to 78 in)	Local vendor	N/A	Quantity: 4 Size: 4 in x 4 in x 8 ft
plywood, marine grade - fastened to wooden posts about 18 in off ground - for holding water bath (60 in x 42 in)	Local vendor	N/A	Quantity: 1 Size: 3/4 in x 4 ft x 8 ft
plywood - fastened on top of wooden posts - for holding pipes, solenoids and electrical (60 in x 42 in)	Local vendor	N/A	Quantity: 1 Size: 1/4 in x 4 ft x 8 ft
stud, wood - used to brace plywood and wooden posts (cut to fit)	Local vendor	N/A	Quantity: 4 Size: 2 in x 4 in x 96 in
tank, fiberglass - water bath with two drains: 1) to supply chiller; and 2) to drain water	Hydro Composites, LLC, Stockdale, TX, USA	FBT-226	Quantity: 1 Size: 150-gal
chiller, water with self contained pump - for water bath; chiller sits under module	Remcor Products Co., Glendale Heights, IL, USA	CFF-500	Quantity: 1 Size: 1/2 hp
tank, domed bottom - FLEES aquaria - sit inside water bath	United States Plastic Corp, Lima, OH, USA	5197	Quantity: 5 Size: 19 L
tank, stand - acrylic stand, 12 in x 12 in x 6 in - to hold aquaria	custom built by ERDC shops	N/A	Quantity: 5 Size: custom
urethane, liquid- to seal carboy plug and prevent leaking	Forsch Polymer Corporation, Englewood, CO	60A Liquid Urethane	Quantity: 5 Size: epoxy kit
pump, magnetic drive - to suspend sediment in each aquarium	March Manufacturing Inc., Glenview, IL, USA	MDX-3-1/2 115 v	Quantity: 5 Size: 28 liter per min
light, LED - installed over water bath	C2 Development, Inc., Ames, IA, USA	Hydra 26	Quantity: 2 Size: based on area to light
pipe, PVC schedule 40 - installed in drain of water bath to control water level	Local vendor	N/A	Quantity: - Size: 1 in
fittings, bulkhead - for aquaria/water bath connections to pumps, drains, water and slurry lines	Lifegard Aquatics, Cerritos, CA, USA	R270900	Quantity: 20 Size: 1/2 in FPT x FPT
fittings, quick-disconnect, male pipe threaded inserts - insert in tank bulkhead	Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA	EW-31303-36	Quantity: 10 Size: 1/2 in MPT
fittings, quick-disconnect, valved hose barbs - connection between aquarium and insert in tank bulkhead	Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, USA	EW-31303-11	Quantity: 10 Size: 1/2 in
fittings, black HDPE threaded elbow - for aquaria vinyl tube connections to slurry/water line and pump	United States Plastic Corp, Lima, OH, USA	62043	Quantity: 20 Size: 1/2 NPT x 1/2 in Hose ID
fittings, black HDPE threaded adapter - for connections between pump and tank bulkhead	United States Plastic Corp, Lima, OH, USA	62017	Quantity: 10 Size: 1/2 NPT x 1/2 in Hose ID
tube, vinyl - connect slurry/water line to aquaria and to connect pumps to aquaria	Local vendor	N/A	Quantity: 25 ft Size: 1/2 in ID
tube, vinyl - connect to aquaria drains inserts and water bath drain	Local vendor	N/A	Quantity: 25 ft Size: 5/8 in ID
clamp, hose, stainless steel - to clamp vinyl tube to hose barbs	Local vendor	N/A	Quantity: 40 Size: #8
Name	Company	Catalog Number	Comments
Parts list for Slurry System
chiller, water with self contained pump - sits off to side of slurry tank	Remcor Products Co., Glendale Heights, IL, USA	CFF-500	Quantity: 1 Size: 1/2 hp
125 gallon open top cone bottom tank w/Stand - 42 in x 35 in - contains the water and sediment to make slurry	United States Plastic Corp, Lima, OH, USA	8586	Quantity: 1 Size: 125 gal
Cover for 125 gallon tank	United States Plastic Corp, Lima, OH, USA	8935	Quantity: 1 Size: 42 in x 35 in
valve, PVC - connect tank drain to pump - isolate for maintenance	local plumbing vendor	N/A	Quantity: 2 Size: 1-1/2 in
pump, double diaphragm mounted on stand - used to recirculate slurry	Wilden-pumps.co.uk & Air Pumping Ltd., Essex, UK	P2/PPPP/WF/WF/PTV/400	Quantity: 1 contact distributor
sensor, optical backscatter - measure NTU in slurry tank	Campbell Scientific, Logan, UT, USA	OBS-3+	Quantity: 1 Size: 0-1000 NTU
pipe, PVC Schedule 40 - to recirculate slurry	local plumbing vendor	N/A	Quantity: 20 ft Size: 1 in
pipe, flexible PVC - fitted with union and used to connect to next module	local plumbing vendor	N/A	Quantity: 10 ft Size: 1 in
union, PVC Schedle 80 Socket - connect slurry line with next module	local plumbing vendor	N/A	Quantity: 8 Size: 1/2 in
solenoid, plastomatic (normally closed) - introduce slurry	Plast-O-Matic Valves, Inc., Cedar Grove, NJ, USA	EASYMT4V12R24-PV	Quantity: 5 Size: 1/2 in NPT threaded, 24 VAC contact distributor
fitting, PVC tee - connect slurry pipe with solenoid	local plumbing vendor	N/A	Quantity: 5 Size: 1 in x 1 in x 1 in slip x slip x FIPT
fittings, 1 in PVC ball valve threaded - shut off for slurry delivery to solenoid/water lines	local plumbing vendor	N/A	Quantity: 7 Size: 1/2 in
fittings, 1 in PVC union threaded - connect slurry solenoid to shut off valve	local plumbing vendor	N/A	Quantity: 5 Size: 1/2 in
tube, vinyl - connection between water solenoid and slurry solenoid	Local vendor	N/A	Quantity: 50 ft Size: 1/4" ID
Name	Company	Catalog Number	Comments
Parts list for Water System
chiller, water with self contained pump - sits off to side of reservoir	Remcor Products Co., Glendale Heights, IL, USA	CFF-500	Quantity: 1 Size: 1/2 hp
125 gallon open top cone bottom tank w/Stand - 42 in x 35 in - contains the water and sediment to make slurry	United States Plastic Corp, Lima, OH, USA	8586	Quantity: 1 Size: 125 gal
Cover for 125 gallon tank	United States Plastic Corp, Lima, OH, USA	8935	Quantity: 1 Size: 42 in x 35 in
valve, PVC - connect tank drain to water pump	local plumbing vendor	N/A	Quantity: 2 Size: 1 in
pump, magnetic drive, in-line use - used to recirculate water to aquaria and chiller	Little Giant, Fort Wayne, IN, USA	3-MD-SC	Quantity: 1 Size: 1/12 hp
solenoid, alco - introduce water	discontinued; ASCO, Florham Park, NJ,USA for similar	N/A	Quantity: 5 Size: 24 v, 1/4 in NIPT
fittings, black HDPE reducer connector - connect 1/4 in hose water line from solenoid  to 1/2 in hose	local plumbing vendor	N/A	Quantity: 5 Size: 1/2 in hose ID x 1/4 in hose ID
fittings, black HDPE tee - connect 1/2 in hose water line and slurry to aquaria	local plumbing vendor	N/A	Quantity: 5 Size: 1/2 in NPT x 1/2 in hose ID x 1/2 in hose ID
fittings, street elbow	local plumbing vendor	N/A	Quantity: 5 Size: 1/2 in 90° MIPT x FIPT
fittings, PVC threaded pipe nipples - connect union fittings with solenoids and other connections	local plumbing vendor	N/A	Quantity: 12 Size: 1/2 in
fittings, union threaded - connect slurry/water lines with next module	local plumbing vendor	N/A	Quantity: 6 Size: 1 in PVC
fittings, reducer bushing - connect to reducer tee in water line	local plumbing vendor	N/A	Quantity: 5 Size: 1/2 in male by 1/4 in female FIPT
fittings, threaded pipe nipples - connection between bushing and water solenoid	local plumbing vendor	N/A	Quantity: 5 Size:  4 in long  x 1/4 in
pipe, PVC  - make connections between tank, pump and chiller	local plumbing vendor	N/A	Quantity: 5 ft Size: Schedule 40
Name	Company	Catalog Number	Comments
Parts list for Sensors, Data Acquisition Device, and Computer Software
software, LabView	National Instruments, Austin, Texas, USA	LabView 2015 Base	Quantity: 1 Size: N/A
SCXI-1001 12-Slot Chassis, U.S. 120 VAC	National Instruments, Austin, Texas, USA	776571-01	Quantity: 1 Size: N/A
SCXI 1100 - 32-Channel, ±10 V Analog Input Module	National Instruments, Austin, Texas, USA	776572-00	Quantity: 1 Size: N/A
SCXI 1303 - Terminal block designed for high-accuracy thermocouple measurements	National Instruments, Austin, Texas, USA	777687-03	Quantity: 2 Size: N/A
SCXI 1102B - 32-Channel Thermocouple/Voltage Input Module	National Instruments, Austin, Texas, USA	776572-02B	Quantity: 1 Size: N/A
SCXI 1161 - General-Purpose Relay Module	National Instruments, Austin, Texas, USA	776572-61	Quantity: 6 Size: N/A
SCXI 1300 - General-Purpose Voltage Module	National Instruments, Austin, Texas, USA	777687-00	Quantity: 1 Size: N/A
PCMCIA Card DAQCARD-AI-16E-4	National Instruments, Austin, Texas, USA	N/A - legacy	Quantity: 1 Size: N/A used cards available online
sensor, optical backscatter - measure NTU in each aquarium	Campbell Scientific Inc., Logan, UT, USA	OBS-3+	Quantity: 5 Size: 0-1000 NTU