Name: protocol for microplastics sampling on the sea surface and sample analysis
Uploaded: 2016-12-16T15:00:00
Duration: 10 min 16 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Protocol for Microplastics Sampling on the Sea Surface and Sample Analysis at JoVE.com

Udviklingen af ​​denne protokol blev grundlagt af IPA Adriatic grænseoverskridende samarbejdsprogram 2007-2013, inden for DeFishGear projektet (1 ° str / 00010).

1. Prøveudtagning af microplastics på havoverfladen <ol><li> Implementer manta nettet fra den side af fartøjet, der anvender en spiler bom eller »A-ramme« ved hjælp af linjer og karabiner. </li><li> Implementer manta net ud af kølvandet zone (ca. 3 -. 4 m afstand fra båd) for at forhindre, at hente vand påvirkes af turbulens inde i kølvandet zone. </li><li> Skriv ned de første GPS-koordinater og indledende tid i databladet. </li><li> Begynd at bevæge sig i en lige retning med en hastighed på ca.. 2 - 3 knob i 30 minutter og begynde tidsmåling. </li><li> Efter 30 min stoppe båden og nedskrive endelige GPS koordinater, idet længden af ​​ruten (den mest korrekte måde er at beregne længden fra GPS-koordinater) og den gennemsnitlige båd hastighed i databladet forudsat og løft manta net ud af vandet. </li><li> Skyl manta netto grundigt fra ydersiden af ​​nettet med havvand ved hjælp af en dykpumpe eller vand fra båden water reservoir. Skyl i retningen fra manta munden til fangstposen for at koncentrere alle partikler klæbet til nettet i fangstposen. Bemærk: Skyl aldrig prøven gennem åbningen af ​​nettet for at undgå forurening. </li><li> Sikker fjernelse slutningen torsk og prøven sigtes i torsken ende gennem en 300 um maskestørrelse sigte eller mindre. </li><li> Skyl fangstposens grundigt udefra og hæld resten af ​​prøven gennem sigten. Gentag dette trin, indtil der ikke længere nogen partikler inde i fangstposen. </li><li> Koncentrer alt materiale på sigten i en del af sigten. </li><li> Med brug af en tragt, skylles sigten i en glaskrukke eller plastflaske anvendelse af 70% ethanol. </li><li> Luk flasken, tørre det med køkkenrulle og mærke låget og uden for krukken med navnet prøven og dato med vandtæt markør (bør du også sætte en anden etiket skrevet med en blyant på velum papir i en krukke for at undgå det mulige tab afprøven navn på grund af den slettede etiket på glasset). Overfør mærket plastflaske ind i køleboks. Note til generelle betingelser prøveudtagning: Vindhastigheden bør ikke være mere end 2 Beaufort, da bølgerne er for høje, og nettet er ikke stabilt på havoverfladen. Det er vigtigt at opretholde en stabil lineær kurs med en konstant hastighed i løbet af trawl. Halvdelen af ​​manta netto åbning skal nedsænket under prøvetagningen. Prøvens varighed skal være 30 min (i tilfælde, hvor der er en stor mængde af naturlige materiale, f.eks plankton flor, kan varigheden af ​​prøveudtagningen være kortere). Undgå brug af plast værktøjer og containere. Undgå syntetisk tøj (f.eks fleece), reb og kontakt manta net med skib for at forhindre forurening af prøven. Vær meget forsigtig med ikke at beskadige manta nettet eller båden skrog, mens implementering og erobre nettet. </li></ol> 2. Adskillelse af microplastics fra havet overfladeprøver <ol><li> Hvis prøven ikke indeholdernogen produkter større end 25 mm, og ser ud til at være rene, fortsætte direkte med trin 3. </li><li> Hæld prøve gennem sigten (≤300 um maskestørrelse) og fjern alle naturlige eller kunstige kuld objekter af en størrelse&gt; 5 mm (makro og mezzo kuld) fra prøven, ved hjælp af visuel identifikation og pincet. Vær omhyggelig med at skylle hver fjernet objekt omhyggeligt med destilleret vand for at fjerne enhver microplastic kuld levet op til det. Opbevar alle naturlige og kunstige kuld objekter i separate beholdere. Tør alle naturlige og kunstige kuld objekter i en ekssikkator (eller i det fri, men i en lukket skål) og vejes. Identificer alle kuld objekter&gt; 25 mm (makro kuld) i henhold til Master Liste over kategorier af strøelse Items 16. </li><li> Efter at have fjernet alle større genstande, koncentrere alle resterende brikker i en del af sien hjælp squirt flasker eller postevand. Prøven hældes en glasbeholder ved anvendelse af en minimal mængde 70% ethanol ved hjælp af en funnel. Bemærk: I dette trin er afgørende at anvende 70% ethanol for at bevare prøven. Også i trinnet til visuel inspektion af prøven, ethanol bidrager til at misfarve organismerne og farverige plast derfor blevet lettere at finde. </li><li> Tag en lille mængde af prøven (delprøve) og hæld det i et glas petriskål. Analysere prøverne ved anvendelse af et stereomikroskop (20 - 80x zoom) og søger efter microplastic partikler. </li><li> Hver microplastic partikel skal kategoriseres i en af ​​de kategorier, der er anført i tabel 1 og sat i en petriskål eller andre hætteglas, markeret med et kategori navn. Petriskålen skal være lukket på alle tidspunkter. Bemærk: Når der adskiller microplastics fra din prøve være konservativ og vælge mere snarere end mindre partikler til analyse. Den virkelige kemiske struktur af partikler vil stadig blive bestemt senere. Vær sikker på at analysere større objekter fra alle sider, som microplastics kan være fast, og derfor skjult under større genstande.Det kan også være nyttigt at flytte allerede analyserede genstande til den ene side af petriskålen. </li><li> Sætte petriskålen under mikroskopet med måleudstyr (okulær lineal kalibreret af mikrometer slide eller billedanalyse software) og måle størrelsen af ​​hver partikel (måle længste diagonal), undtagen filamenter, og bemærk dets farve. Hver delprøve bør gennemgås af en anden person. Vær omhyggelig med at skylle glasbeholderen med prøven, således at alle partikler klæber til glasvæggene vaskes i petriskålen. </li><li> Afveje microplastic partikler af hver kategori for sig ved brug af analytiske skala. Microplastic partikler skal tørres før vejning. Den lukkede petriskål kan sættes i en ekssikkator eller prøverne kan overlades til tørre i et lukket fad indtil partikler blev tør (vægten af ​​lukket petriskål med partikler er konstant). </li><li> Identificere mikro kuld. Ved analyse af en prøve i jagten på microplastics, kan du overveje atnogle partikler vil være let synlige (farve, form, størrelse), mens andre kan være vanskeligere at finde. Nedenfor er et par funktioner, der identificerer microplastic partikler i prøven: For eksempel, ingen celle struktur, ujævne, skarpe, skæve kanter, ensartet tykkelse, karakteristiske farver (blå, grøn, gul, etc.). </li></ol> 3. Kemisk identifikation af microplastics <ol><li> ATR-FTIR spektroskopi <ol><li> Forud for analysen rense detekteringssystemet med alkohol og en fnugfri klud. </li><li> Optag en baggrund spektrum. Anbring prøven på prøveholderen og indsamle spektre. Identificere den opnåede ATR- FTIR spektre anvendelse af en automatiseret sammenligning af det opnåede spektrum med spektre i en database. </li></ol></li><li> Micro ATR-FTIR spektroskopi <ol><li> Forud for analysen rense detekteringssystemet med alkohol og en fnugfri klud. </li><li> Anbring prøven på et glas filter. Bemærk: Andre filtre kan være osed men deres polymer natur kan interferere med karakterisering. </li><li> Placer filteret med prøven på den automatiske scanning bordet og bruge joysticket til at finde prøven. </li><li> Optag et optisk billede og markere et område (fx 20 af 20 pm), hvor prøven vil være karakteriseret. </li><li> Optag en baggrund spektrum. </li><li> Anbring prøven på prøveholderen og indsamle spektre på forudbestemt sted. </li><li> Identificere den opnåede mikro ATR-FTIR-spektre under anvendelse af elektronisk sammenligning af det opnåede spektrum med spektre i en database. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Law, K. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plastic+accumulation+in+the+North+Atlantic+subtropical+gyre.">Plastic accumulation in the North Atlantic subtropical gyre.</a> Science. 329 (5996), 1185-1188 (2010).</li><li>Thompson, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microplastics+in+the+marine+environment:+Sources,+consequences+and+solutions.">Microplastics in the marine environment: Sources, consequences and solutions.</a> Marine anthropogenic litter. , 185-200 (2015).</li><li>Lusher, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microplastics+in+the+marine+environment:+distribution,+interactions+and+effects.">Microplastics in the marine environment: distribution, interactions and effects.</a> Marine anthropogenic litter. , 245-307 (2015).</li><li>Arthur, C., Baker, J., Bamford, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Proceedings of the International Research Workshop on the Occurrence, Effects, and Fate of Microplastic Marine Debris, September 9-11. , (2008).</li><li>Andrady, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microplastics+in+the+marine+environment.">Microplastics in the marine environment.</a> Marine pollution bulletin. 62 (8), 1596-1605 (2011).</li><li>Browne, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sources+and+pathways+of+microplastics+to+habitats.">Sources and pathways of microplastics to habitats.</a> Marine anthropogenic litter. , 229-244 (2015).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Marine+litter:+an+analytical+overview.">Marine litter: an analytical overview.</a> UNEP's REGIONAL SEAS PROGRAMME. , (2005).</li><li>van der Wal, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> SFRA0025: Identification and Assessment of Riverine Input of (Marine) Litter, Final Report for the European Commission DG Environment under Framework Contract No ENV.D.2/FRA/2012/0025. , (2015).</li><li>Set&#228;l&#228;, O., Fleming-Lehtinen, V., Lehtiniemi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ingestion+and+transfer+of+microplastics+in+the+planktonic+food+web.">Ingestion and transfer of microplastics in the planktonic food web.</a> Environmental pollution. 185, 77-83 (2014).</li><li>Farrell, P., Nelson, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Trophic+level+transfer+of+microplastic:+Mytilus+edulis.+(L.)+to+Carcinus+maenas+(L).">Trophic level transfer of microplastic: Mytilus edulis. (L.) to Carcinus maenas (L).</a> Environmental Pollution. 177, 1-3 (2013).</li><li>Wright, S. L., Thompson, R. C., Galloway, T. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+physical+impacts+of+microplastics+on+marine+organisms:+a+review.">The physical impacts of microplastics on marine organisms: a review.</a> Environmental Pollution. 178, 483-492 (2013).</li><li>Bakir, A., Rowland, S. J., Thompson, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transport+of+persistent+organic+pollutants+by+microplastics+in+estuarine+conditions.">Transport of persistent organic pollutants by microplastics in estuarine conditions.</a> Estuarine, Coastal and Shelf Science. 140, 14-21 (2014).</li><li>Cole, M., Lindeque, P., Halsband, C., Galloway, T. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microplastics+as+contaminants+in+the+marine+environment:+a+review.">Microplastics as contaminants in the marine environment: a review.</a> Marine pollution bulletin. 62 (12), 2588-2597 (2011).</li><li>Zarfl, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microplastics+in+oceans.">Microplastics in oceans.</a> Marine Pollution Bulletin. 62, 1589-1591 (2011).</li><li>Hanke, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> MSFD GES technical subgroup on marine litter. Guidance on monitoring of marine litter in European Seas. , (2013).</li><li>L&#246;der, M. G. J., Gerdts, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methodology+used+for+the+detection+and+indentification+of+microplastics+-+A+critical+appraisal.">Methodology used for the detection and indentification of microplastics - A critical appraisal.</a> Marine anthropogenic litter. , 201-227 (2015).</li><li>Kang, J. H., Kwon, O. Y., Lee, K. W., Song, Y. K., Shim, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Marine+neustonic+microplastics+around+the+southeastern+coast+of+Korea.">Marine neustonic microplastics around the southeastern coast of Korea.</a> Marine pollution bulletin. 96 (1), 304-312 (2015).</li><li>Lusher, A. L., Tirelli, V., O'Connor, I., Officer, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microplastics+in+Arctic+polar+waters:+the+first+reported+values+of+particles+in+surface+and+sub-surface+samples.">Microplastics in Arctic polar waters: the first reported values of particles in surface and sub-surface samples.</a> Scientific reports. 5, (2015).</li><li>Shu, J. -. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transient+Marangoni+waves+due+to+impulsive+motion+of+a+submerged+body.">Transient Marangoni waves due to impulsive motion of a submerged body.</a> International Applied Mechanics. 40 (6), 709-714 (2004).</li><li>Rabaud, M., Moisy, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ship+wakes:+Kelvin+or+Mach+angle.">Ship wakes: Kelvin or Mach angle.</a> Physical Review Letters. 110 (21), 214503 (2013).</li><li>Hidalgo-Ruz, V., Gutow, L., Thompson, R. C., Thiel, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microplastics+in+the+marine+environment:+a+review+of+the+methods+used+for+identification+and+quantification.">Microplastics in the marine environment: a review of the methods used for identification and quantification.</a> Environmental science &amp; technology. 46 (6), 3060-3075 (2012).</li><li>L&#246;der, M. G. J., Kuczera, M., Mintenig, S., Lorenz, C., Gerdts, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Focal+plane+array+detector-based+micro-Fourier-transform+infrared+imaging+for+the+analysis+of+microplastics+in+environmental+samples.">Focal plane array detector-based micro-Fourier-transform infrared imaging for the analysis of microplastics in environmental samples.</a> Environmental Chemistry. 12 (5), 563-581 (2009).</li><li>Ioakeimidis, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+degradation+potential+of+PET+bottles+in+the+marine+environment:+An+ATR-FTIR+based+approach.">The degradation potential of PET bottles in the marine environment: An ATR-FTIR based approach.</a> Scientific reports. 6, 23501 (2016).</li><li>McDermid, K. J., McMullen, T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+analysis+of+small-plastic+debris+on+beaches+in+the+Hawaiian+archipelago.">Quantitative analysis of small-plastic debris on beaches in the Hawaiian archipelago.</a> Marine pollution bulletin. 48 (7), 790-794 (2004).</li><li>Eriksen, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microplastic+pollution+in+the+surface+waters+of+the+Laurentian+Great+Lakes.">Microplastic pollution in the surface waters of the Laurentian Great Lakes.</a> Marine pollution bulletin. 77 (1-2), 177-182 (2013).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

Microplastics prøvetagning på havoverfladen ved manta nettet er et meget anvendt til prøveudtagning af microplastics på havoverfladen, men til dato har der ikke været nogen samlet metodologi. En stor mængde vand kan filtreres gennem manta net, således muligheden for klemning et relevant antal microplastics er høj, og resultaterne opfattes at være pålidelige. Sammenlignelighed af resultater blandt forskellige prøver sikres ved normalisering. I vores tilfælde blev koncentrationer relateret til den samplede område ved at gange trawl afstand af den horisontale bredde af nettet åbning. En anden mulighed er at bruge en flowmåler, fastsat til nettet åbning. Anvendelsen af ​​et flowmeter er muligt, fordi den manta nettet med sine laterale vinger er meget stabil på havoverfladen og derfor hopping på bølgerne er minimal. En flowmåler registrerer mængden af filtreret vand og dermed muliggør en normalisering af resultater pr volumen samplet vand 16. <p class="jove_content"&gt; De hyppigst anvendte manta net har omkring 300 um maskestørrelse og er 3-4,5 m lang. Disse dimensioner blev optimeret for at undgå tilstopning af nettet og for at tillade prøveudtagning en mængde vand så stor som muligt. Trawling hastighed anbefales at være mellem 2 - 3 i knob, men den er afhængig af bølgehøjde, vindhastighed og havstrømme. Det er meget vigtigt, at manta nettet er under opsyn hele tiden under prøvetagning og hvis det begynder hopping, skal anvende trawl hastigheden reduceres. Det anbefales at trawlfiskeri tid til at være omkring 30 minutter, men afhænger af seston koncentrationer. Det kan ske, at seston sommetider træsko manta nettet. I dette tilfælde har trawlfiskeri skal stoppes omgående, ellers microplastic partikler kan gå tabt, og nettet kan blive beskadiget. Manta net er den mest ofte fastsat fra den side af fartøjet. Dette er også den mest egnede løsning, mens manta nettet er sikkert ude af kølvandet zone. I nogle undersøgelser manta netto blev fastsat fra agterende17, 18, men i så fald er du nødt til at være sikker på, at nettet er ud af kølvandet zone. Afstanden, som trawlet er indstillet til prøveudtagning, skal bestemmes individuelt, eftersom den zone af turbulens forårsaget af fartøjet varierer fra størrelsen af fartøjet og ved den hastighed af båden 19, 20. Adskillelse af microplastic partikler fra havoverfladen prøverne er oftest gjort netop ved visuel identifikation 21. Partikler større end 1 mm kan identificeres let med det blotte øje, mens partikler mindre end 1 mm kræver brug af et stereomikroskop. For at reducere muligheden for forvirrende ikke-plast partikler med plastic dem, ved hjælp af polarisering lys på stereomikroskoper anbefales. Muligheden for fejlagtig identifikation af plast partikler bliver højere med mindre partikler. Således partikler&gt; 0,5 mm kan kun identificeres visuelt 21, ved anvendelse af stereomikroskop. For partikler mindre end 0,5 mmen ekstra, mere præcis metode er nødvendig f.eks micro ATR-FTIR spektroskopi 21. Under processen med microplastics adskillelse fra prøven muligheden for kontaminering prøve med de luftbårne filamenter er meget høj. Af denne grund, styre petriskåle efterladt åben på arbejdsbordet er stærkt anbefales til identifikation af potentielle forurenende luftbårne partikler. Nemlig, at kvaliteten af de data, afhænger meget af: 1) præcisionen af den person, der arbejder med prøven, 2) kvalitet og forstørrelse af stereomikroskop, og 3) mængden af organisk stof i prøven 16. Efter visuel identifikation anbefales det kraftigt at analysere de sorterede partikler med en af de tilgængelige teknikker til kemisk identifikation af materialet 8. Der findes flere metoder til polymer identifikation, blandt hvilke FTIR spektroskopi og Raman spektroskopi er de fleste freTly brugt 22. FTIR og Raman-spektroskopi er komplementære teknikker og deres nøjagtighed er ens. I vores protokol, er FTIR og mikro FTIR spektroskopi med &quot;svækket total reflektans&quot; (ATR) præsenteres. De er enkel at bruge og de gør det muligt hurtige og præcise resultater. Plastpolymerer besidder særdeles specifik infrarød (IR) spektre med distinkte båndmønstre, hvilket gør IR-spektroskopi en optimal teknik til identificering af microplastics 21. Energien af IR-stråling ophidser en specifik molekylær vibration, når interagere med en prøve, som gør det muligt at måle karakteristiske IR spektre 22. FTIR spektroskopi kan også give yderligere oplysninger om partikler, såsom intensiteten af oxidation 23 og niveau af nedbrydning 24. Mens ATR-FTIR er velegnet til kemisk identifikation af større partikler (&gt; 0,5 mm), kan mikro ATR-FTIR spektroskopi giver oplysninger om den kemiske struktur af partikler &amp; #60; 0,5 mm, da det kombinerer funktionen af ​​et mikroskop og et infrarødt spektrometer. Før du bruger FTIR og mikro FTIR spektroskopi, microplastic partikler skal forinden tørret, da vand kraftigt absorberer IR-stråling 22, og renset, hvis de er dækket med biofilm og / eller andre organiske og uorganiske tilhængere, som kan påvirke IR-spektre. Den mest ikke-invasiv måde at oprense prøverne er ved omrøring og skylning med ferskvand 25. Hvis dette ikke er nok, så anbefales brug af 30% hydrogenperoxid. Alle andre metoder kan have negative virkninger på de microplastic partikler (f.eks ultralyds rengøring kan yderligere bryde partikler, kan stærkt sure eller alkaliske opløsninger skade flere plastikpolymerer mv) og dermed deres anvendelse ikke anbefales. Mere lovende er anvendelsen af ​​en sekventiel enzymatisk fordøjelse som en plast venlig oprensningstrin. Oprensning ved hjælp af forskellige tekniske enzymer (f.eks lipase, enmylase, proteinase, chitinase, cellulase, proteinase-K) er blevet anvendt med succes til at reducere en biologisk matrix af plankton og dermed vist sig at være en værdifuld teknik til at minimere matrix artefakter under FTIR spektroskopi målinger 22. Adskillelse af microplastics ved visuel identifikation og kemisk identifikation af udvalgte partikler er begge ekstremt tidskrævende processer. Dette arbejde skal udføres af en nøjagtig og tålmodig person, der har erfaring med stereomikroskoper, ikke blot i at anerkende plast partikler, men også i erkendelse biologisk materiale. Selv en erfaren person kan ikke diskriminere alle potentielle microplastic partikler utvetydigt af chitin eller diatoméarter fragmenter 22. Derfor fejlraten af visuel sortering i området fra 20% 26 til 70% 21 og stiger med faldende partikelstørrelse.

Microplastic pollution in the sea represents a growing concern to contemporary society, due to the constant increase in plastic production and its subsequent disposal and accumulation in the marine environment1. Even if plastic macro litter would no longer enter the seas, microplastic pollution would continue to grow due to fragmentation of already existing plastic litter in the sea2. The majority of microplastic pollution studies were carried out in marine and fresh water ecosystems and mainly addressed sea surface pollution3.
The term microplastic refers to plastic particles smaller than 5 mm in size4. This term describes a heterogeneous mixture of particles, which can differ in size (from a few microns to several millimeters), color and shape (from very different shapes of fragments to long fibers). Microplastic particles can be of a primary or secondary origin5. Microplastic of primary origin is manufactured as small particles used in the cosmetics industry (pilling cr&#232;me etc.) or chemical industry as precursor for other plastic products (e.g. plastic pellets used in plastic industry). Microplastic of secondary origin arise via the degradation of larger plastic pieces in the environment due to physical and chemical processes, induced by light, heat, oxygen, water and organisms6. In 2015, four types of microplastic sources were defined: larger plastic litter, cleaning products, medicines and textiles6. The main source (80 %) of larger plastic litter is assumed to be land based7. Microplastic from cosmetic products, medicines and textile enters water ecosystems through sewage and storm waters6. Microplastic particles most frequently found in water ecosystems are fragments from larger plastic litter and textile fibers8. 
Microplastics have several negative effects on the environment. Their small size allows them to enter the food web through ingestion by marine organisms9, 10. Ingested particles can cause physical damage or block the digestive system of animals11. Particles can also be carriers of persistent organic pollutants (POPs). Their hydrophobic surface and favorable ratio of large surface area to small volume, enables POPs to adsorb onto the microplastics12. In the environment or digestive systems of animals who ingest them, POPs and other plastic additives can be leached from microplastic particles13. 
Previous studies reported the ubiquitous presence of microplastics in the marine environment3, from the water column to the bottom sediments. The threat of microplastic pollution was already identified by the Marine Strategy Framework Directive in the EU and, consequently, mandatory monitoring of microplastics was advised14. Accordingly, the EU Technical Subgroup on Marine Litter (TSG-ML) prepared recommendations for monitoring of microplastics in the European seas15. Thus, the video guidelines for microplastics sampling are of high importance, as they support comparative monitoring and a coherent management process all over the world.
This protocol was developed within the DeFishGear project for the first monitoring of microplastic pollution in the Adriatic Sea. Recommendations from the document "Guidance on Monitoring of Marine Litter in European Seas" by TSG-ML15 were taken into account. This protocol describes the methodology for microplastics sampling on the sea surface, separation of microplastics from the samples, and chemical analysis of microplastic particles to confirm that particles are from plastic material and to identify the type of plastic. Sampling was done by the use of a manta net, which is the most suitable equipment for sampling in calm waters16. Separation of microplastics from the samples was carried out by visual identification using a stereomicroscope. Isolated particles were later chemically identified using Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy and micro FTIR spectroscopy.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="655">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td colspan="3" height="21" style="height:21px;width:464px;">In this protocol no specific equipment or reagents were used.</td>
			<td style="width:191px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

protocol for microplastics sampling on the sea surface and sample analysis

Microplastic pollution in the marine environment is a scientific topic that has received increasing attention over the last decade. The majority of scientific publications address microplastic pollution of the sea surface. The protocol below describes the methodology for sampling, sample preparation, separation and chemical identification of microplastic particles. A manta net fixed on an &#187;A frame&#171; attached to the side of the vessel was used for sampling. Microplastic particles caught in the cod end of the net were separated from samples by visual identification and use of stereomicroscopes. Particles were analyzed for their size using an image analysis program and for their chemical structure using ATR-FTIR and micro FTIR spectroscopy. The described protocol is in line with recommendations for microplastics monitoring published by the Marine Strategy Framework Directive (MSFD) Technical Subgroup on Marine Litter. This written protocol with video guide will support the work of researchers that deal with microplastics monitoring all over the world.

Det første resultat af den beskrevne protokol er microplastic partikler kategoriseret i seks kategorier efter deres visuelle egenskaber (tabel 1). Den første kategori, og som regel den mest udbredte én, er fragmenter (Figur 1). De er stive, tykke, med skarpe krogede kanter og en uregelmæssig form. De kan være i en række forskellige farver. Den anden kategori er film (figur 2). De vises også i uregelmæssige former, men i sammenligning med fragmenter, de er tynde og fleksible og normalt gennemsigtig. Den tredje kategori er pellets (figur 3), sædvanligvis stammer fra plastindustrien. De er uregelmæssige, runde former, og normalt større i størrelse, omkring 5 mm i diameter. De er som regel fladt på den ene side og kan være af forskellige farver. Den fjerde kategori er granulater (figur 4). Sammenlignet med pellets, de har en regelmæssig rund form og sædvanligvis en mindre størrelse, omkring 1 mm i diameter. De vises i naturlige farver(Hvid, beige, brun). Den femte kategori er filamenter (figur 5). De er, ved siden af ​​fragmenter, den mest rigelige type microplastic partikler. De kan være kort eller lang, med forskellige tykkelser og farver. Den sidste kategori er skum (figur 6). De oftest kommer fra store partikler af styrofoam. De er en blød, uregelmæssig form og hvid til gul. Det vigtigste resultat af microplastics prøvetagning og analysen er antallet af microplastic partikler pr prøve. Disse data kan være yderligere normaliseres pr km 2. Formlen bruges til normalisering er: microplastic partikler pr prøve / sampling-området, hvor udtagningen område beregnes ved at gange prøveudtagning afstand af bredden af ​​åbningen af ​​manta net (tabel 2, 3; figur 7). Desuden kan partikler analyseres med imalder analyse software. Resultaterne omfatter maksimale længde og areal af hver partikel (tabel 4). Figur 8a viser partikler før billedanalyse og 8b er efter billedanalyse, hvor hver partikel måles og nummereret. Endelig anbefales en kemisk analyse af den samlede eller højest mulige antal partikler pr prøve. Brug af Fourier-transformation infrarød spektroskopi et spektrum af den valgte partikel er erhvervet, som vist på figur 9. Dette spektrum sammenlignes derefter med spektrene fra software bibliotek (figur 10). Det endelige resultat vil vise, om en given partikel er plastik eller ikke, og angiver den type plast fra den kemiske struktur. <table fo:keep-together.within-page="1"><tbody><tr><td> 1 </td><td> fragmenter </td></tr><tr><td> 2 </td><td> Film </td></tr><tr><td> 3 </td><td> pellets </td></tr><tr><td> 4 </td><td> Granulat </td></tr><tr><td> 5 </td><td> filamenter </td></tr><tr><td> 6 </td><td> Skum<html> s </td></tr></tbody></table> Tabel 1: Kategorier af microplastic partikler. <img alt="figur 1" src="/files/ftp_upload/55161/55161fig1.jpg" /> Figur 1: Eksempel på partikler fra kategori: Fragmenter. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55161/55161fig1large.jpg" target="_blank">Klik her for at se en større version af dette tal.</a> <img alt="Figur 2" src="/files/ftp_upload/55161/55161fig2.jpg" /> Figur 2: Eksempel på partikler fra kategorien: Film. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55161/55161fig2large.jpg" target="_blank">Klik her for at se en større version af dette tal.</a> /55161fig3.jpg &quot;/&gt; Figur 3: Eksempel på partikler fra kategorien: Piller. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55161/55161fig3large.jpg" target="_blank">Klik her for at se en større version af dette tal.</a> <img alt="Figur 4" src="/files/ftp_upload/55161/55161fig4.jpg" /> Figur 4: Eksempel på partikler fra kategori: Granulat. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55161/55161fig4large.jpg" target="_blank">Klik her for at se en større version af dette tal.</a> <img alt="Figur 5" src="/files/ftp_upload/55161/55161fig5.jpg" /> Figur 5: Eksempel på partikler fra kategori: filamenter. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55161/55161fig5large.jpg" target="_blank">Klik her for at se en større version af dette tal.</a> Figur 6: Eksempel på partikler fra kategorien: Skum. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55161/55161fig6large.jpg" target="_blank">Klik her for at se en større version af dette tal.</a> <table fo:keep-together.within-page="1"><tbody><tr><td> Sampling afstand [km] </td><td> 2 </td></tr><tr><td> Manta bredde [km] </td><td> 0,0006 </td></tr><tr><td> Sampling område [km 2] </td><td> 0,0012 </td></tr></tbody></table> Tabel 2: Eksempel på data fra undersøgelsen, der anvendes til beregning af microplastic partikler pr km 2. <table fo:keep-together.within-page="1"><tbody><tr><td></td><td> Ingen </td><td> Nej / km 2 </td></tr><tr><td>fragmenter </td><td> 301 </td><td> 250.833 </td></tr><tr><td> film </td><td> 45 </td><td> 37500 </td></tr><tr><td> pellets </td><td> 15 </td><td> 12500 </td></tr><tr><td> granulater </td><td> 8 </td><td> 6667 </td></tr><tr><td> skum </td><td> 33 </td><td> 27500 </td></tr><tr><td> filamenter </td><td> 223 </td><td> 185.833 </td></tr></tbody></table> Tabel 3: Eksempel på resultater fra undersøgelsen, hvor de kategoriserede data i 6 grupper tælles og normaliseret pr km 2 (Nej - antal partikler). <img alt="Figur 7" src="/files/ftp_upload/55161/55161fig7.jpg" /> Figur 7: Eksempel på repræsentative resultater efter visuel kategorisering af pgenstande (Nej - antal partikler). <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55161/55161fig7large.jpg" target="_blank">Klik her for at se en større version af dette tal.</a> <table fo:keep-together.within-page="1"><tbody><tr><td> Indeks Region </td><td> Samarbejdsområde [mm²] </td><td> Maksimal længde [mm] </td></tr><tr><td> 1 </td><td> 8,010 </td><td> 5,506 </td></tr><tr><td> 2 </td><td> 10,517 </td><td> 5,628 </td></tr><tr><td> 3 </td><td> 12,185 </td><td> 5,429 </td></tr><tr><td> 4 </td><td> 3,367 </td><td> 3,367 </td></tr><tr><td> 5 </td><td> 2,475 </td><td> 2,155 </td></tr><tr><td> 6 </td><td> 1,809 </td><td> 2,943 </td></tr><tr><td> 7 </td><td> 6,604 </td><td> 5,238 </td></tr><tr><td> 8 </td><td> 5,779 </td><td> 4,037 </td></tr><tr><td> 9 </td><td> 4,472 </td><td> 3,791 </td></tr><html><tr><td> 10 </td><td> 16,907 </td><td> 5,355 </td></tr><tr><td> 11 </td><td> 7,246 </td><td> 3,733 </td></tr><tr><td> 12 </td><td> 7,867 </td><td> 4,622 </td></tr><tr><td> 13 </td><td> 6,411 </td><td> 5,056 </td></tr><tr><td> 14 </td><td> 3,281 </td><td> 3,070 </td></tr><tr><td> 15 </td><td> 12,937 </td><td> 5,554 </td></tr><tr><td> 16 </td><td> 6,709 </td><td> 3,716 </td></tr></tbody></table> Tabel 4: Eksempel på billedanalyse resultater, hvor området [mm2] og maksimal længde [mm] af hver partikel måles. <img alt="Figur 8" src="/files/ftp_upload/55161/55161fig8.jpg" /> Figur 8: Eksempel på billedet erhvervet a) før og b) efter billedanalyse af partikler med billedanalyse-software.ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55161/55161fig8large.jpg &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; Klik her for at se en større version af dette tal. <img alt="Figur 9" src="/files/ftp_upload/55161/55161fig9.jpg" /> Figur 9: Eksempel på et spektre målt på en udvalgt partikel med markante toppe og deres bølgelængder [cm -1]. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55161/55161fig9large.jpg" target="_blank">Klik her for at se en større version af dette tal.</a> <img alt="Figur 10" src="/files/ftp_upload/55161/55161fig10.jpg" /> Figur 10: Eksempel på sammenligning af erhvervet spektre fra udvalgte partikel til bedste match fra ATR-FTIR spektrene bibliotek. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55161/55161fig10large.jpg" target="_blank">Klik her for at se en større version af denne f</a>igur.

Watch this Scientific Journal Video about Protocol for Microplastics Sampling on the Sea Surface and Sample Analysis at JoVE.com

Protocol for Microplastics Sampling on the Sea Surface and Sample Analysis

Protokollen nedenfor beskriver metoden til: microplastics prøvetagning på havoverfladen, adskillelse af microplastic og kemisk identifikation af partikler. Denne protokol er i tråd med anbefalingerne for microplastics overvågning udgivet af havstrategirammedirektivet Tekniske Undergruppe på Marine kuld.

Protokol for Microplastics Sampling på havoverfladen og Sample Analysis

Microplastic pollution in the marine environment is a scientific topic that has received increasing attention over the last decade. The majority of ...

Research

JoVE Journal

Environment

Use of Chironomidae (Diptera) Surface-Floating Pupal Exuviae as a Rapid Bioassessment Protocol for Water Bodies

Use of Chironomidae Diptera Surface-Floating Pupal Exuviae as a Rapid Bioassessment Protocol for Water Bodies

Anvendelse af Chironomidae (Diptera) Overflade-Floating puppe Exuviae som Rapid Bioassessment protokol for vandområder

Rapid bioassessment protocols using benthic macroinvertebrate assemblages have been successfully used to assess human impacts on water quality. ...

Protocol for Measuring the Thermal Properties of a Supercooled Synthetic Sand-water-gas-methane Hydrate Sample

Protokol til måling af de termiske egenskaber af en underafkølede Syntetisk Sand-vand-gas-metan hydrat Sample

Methane hydrates (MHs) are present in large amounts in the ocean floor and permafrost regions. Methane and hydrogen hydrates are being studied as future ...

Clean Sampling and Analysis of River and Estuarine Waters for Trace Metal Studies

Clean Prøveudtagning og analyse af floden og kystvande for Trace Metal Studies

Most of the trace metal concentrations in ambient waters obtained a few decades ago have been considered unreliable owing to the lack of contamination ...

Modification and Application of a Leaf Blower-vac for Field Sampling of Arthropods

Ændring og anvendelse af en løvblæser-vac for Field Sampling af leddyr

Rice fields host a large diversity of arthropods, but investigating their population dynamics and interactions is challenging. Here we describe the ...

Protocol for Assessing the Relative Effects of Environment and Genetics on Antler and Body Growth for a Long-lived Cervid

Protokol for at vurdere de Relative virkninger af miljø og Genetik på gevir og krop vækst for en langlivede Cervid

Cervid phenotype can be placed into one of two categories: efficiency, which promotes survival over extravagant morphometric growth, and luxury, which ...

Dispersion of Nanomaterials in Aqueous Media: Towards Protocol Optimization

Spredning af nanomaterialer i vandige medier: mod protokollen optimering

The sonication process is commonly used for de-agglomerating and dispersing nanomaterials in aqueous based media, necessary to improve homogeneity and ...

The Hawaii Protocol for Scientific Monitoring of Coffee Berry Borer: a Model for Coffee Agroecosystems Worldwide

Hawaii protokol for videnskabelig overvågning af kaffe bær soegeren: en Model for kaffe Agroecosystems hele verden

Coffee berry borer (CBB) is the most devastating insect pest for coffee crops worldwide. We developed a scientific monitoring protocol that is aimed at ...

Sampling, Sorting, and Characterizing Microplastics in Aquatic Environments with High Suspended Sediment Loads and Large Floating Debris

Prøveudtagning, sortering og kendetegner Microplastics i akvatiske miljøer med høj suspenderet Sediment belastninger og store flydende vragrester

The ubiquitous presence of plastic debris in the ocean is widely recognized by the public, scientific communities, and government agencies. However, only ...

Data Collection on Marine Litter Ingestion in Sea Turtles and Thresholds for Good Environmental Status

Data indsamling om Havaffald indtagelse i havskildpadder og tærskelværdier for god miljøtilstand

The following protocol is intended to respond to the requirements set by the European Union&#39;s Marine Strategy Framework Directives (MSFD) for the ...

Investigating the Relationship between Sea Surface Chlorophyll and Major Features of the South China Sea with Satellite Information

Undersøgelse af forholdet mellem Havoverfladen Klorofyl og de vigtigste funktioner i Det Sydkinesiske Hav med satellitoplysninger

Satellite observations offer a great approach to investigate the features of major marine parameters, including sea surface chlorophyll (CHL), sea surface ...