The Swedish EPA (Naturv&#229;rdsverket) (agreement 2208-13-001) and Centre for Chemical Pesticides (CKB) are gratefully acknowledged for funding this project. We thank M&#228;rit Peterson, Henrik Jernstedt, Emma Gurnell and Elin Paulsson at the OMK-lab, SLU, for skillful assistance with analytical support and supply of pesticide standards.

1. passiva Sampler progettazione e la preparazione <ol><li> Lastre in gomma silicone <ol><li> Tagliare i fogli in gomma siliconica (600 mm x 600 mm, spessore 0,5 mm) in strisce da 2,5 mm x 600 mm e 2,5 mm x 314 mm usando un cutter in acciaio inox e collegarli mediante un rivetto cieco in acciaio inox (3,2 mm x 10 mm ) con una pistola rivettatrice per ottenere una dimensione totale campionatore banda di 2,5 mm x 914 millimetri (area superficiale = 457 centimetri 2, massa adsorbente = 15,6 g, volume = 22,9 cm 3). </li></ol></li><li> Collocare le gomme siliconiche in una camera di estrazione di Soxhlet. Aggiungere 50 ml di EA nella camera di estrazione e aggiungere 250 ml di EA e tre pietre bollente in una boccetta bottiglia rotonda da 500 ml. <ol><li> Collegare camera di estrazione con il pallone bottiglia e un condensatore. Pulire le gomme siliconiche per estrazione Soxhlet per 96 ore a circa 80 ° C, e da allora in poi asciugarli sotto blanda azoto. </li></ol></li><li> Fissare i stri gomma siliconicaPE porta campione ragno dell&#39;acciaio inossidabile avvolgendo la striscia di gomma di silicone intorno le aste sul supporto (Figura 1). Fissare ciascuna estremità della striscia in gomma siliconica ad un&#39;asta sul supporto mediante fascette. </li></ol><img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/54053/54053fig1.jpg" /> Figura 1. Schema di gomma siliconica. Schematico campionatore passivo per la gomma di silicone che mostra l&#39;attacco della striscia in gomma siliconica ad un campione di acciaio inossidabile del supporto del ragno A) dalla parte superiore e B) la vista laterale. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54053/54053fig1large.jpg" target="_blank">Fai clic qui per vedere una versione più grande questa figura.</a> <ol start="2"><li> POCIS-A e B-POCIS <ol><li> Per POCIS-A, posizionare 220 ​​mg di HLB assorbente di massa (superficie = 1,78 x 10 6 cm 2) tra due 9,0 centimetri per 9,0 centimetri square polietersulfone (PES) membrane (figura 2). </li><li> Per POCIS-B, posizionare 220 ​​mg di una miscela assorbente (cioè, resina idrossilato polistirene-divinilbenzene (80%) ed un adsorbente carbonioso disperso su un copolimero stirene divinilbenzene (20%)) (area superficiale = 2.82 x 10 6 cm 2) tra due membrane PES (Figura 2). </li><li> Comprimere il sorbente e due PES tra due anelli in acciaio inox manualmente (Ø interno = 5,4 centimetri) e fissarlo su un portacampioni in acciaio inox (Figura 2). </li></ol></li></ol><img alt="figura 2" src="/files/ftp_upload/54053/54053fig2.jpg" /> Figura 2. Schema di dischi campionatore passivo. Schematico campionatore passivo per POCIS A, POCIS B, disco SDB-RPS e C 18 del disco che mostra A) il montaggio del campionatore passivo con anelli in acciaio inox, polietersulfone membran (PES)ES, e la fase di ricezione, e B) il montaggio su un porta-campioni in acciaio inox. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54053/54053fig2large.jpg" target="_blank">Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> <ol start="3"><li> Disco SDB-RPS e C 18 del disco <ol><li> Posizionare il SDB-RPS (superficie = 35 cm 2, la massa assorbente = 0,34 g, volume = 1.7 cm 3) e C 18 dischi (Superficie = 35 cm 2, la massa assorbente = 0,58 g, volume = 1,7 centimetri 3) tra due membrane PES (Figura 2). Comprimere i dischi e due PES tra due anelli in acciaio inox manuale (Ø interno = 5,4 centimetri) e fissarlo su un portacampioni in acciaio inox (Figura 2). </li></ol></li></ol> 2. esperimenti di laboratorio Uptake NOTA: Gli esperimenti di assorbimento di laboratorio sono stati condotti per caratterizzare quantitativamente l&#39;assorbimento kinetics per 124 pesticidi individuali per cinque diversi dispositivi campionatori passivi in ​​condizioni controllate. <ol><li> Condurre lo studio uptake in contenitori di vetro rettangolari (ciascuno ~ 95 L): serbatoio 1) gomma siliconica (n = 16), serbatoio 2) POCIS-A (n = 16), POCIS-B (n = 16), e il serbatoio 3 ) disk SDB-RPS (n = 16), C 18 disk (n = 16). Riempire d&#39;acqua naturale in tre serbatoi. </li><li> Eseguire tutti gli esperimenti a temperatura costante dell&#39;acqua (~ 20 ° C) e in condizioni di turbolenza dell&#39;acqua (~ 10 centimetri sec -1) utilizzando due elettropompe attaccato al muro su ogni lato. Eseguire esperimenti al buio per minimizzare l&#39;effetto di fotodegradazione. </li><li> Spike ogni contenitore di vetro con una miscela standard antiparassitario contenente 124 pesticidi usando una siringa di vetro (c ≈ 400 ng L -1 per singoli pesticidi nel serbatoio dell&#39;acqua). Estrarre i campionatori passivi manualmente dai serbatoi, ad intervalli di tempo di 5, 11, 20, e 26 dAYS, per determinare le frequenze di campionamento dei pesticidi. </li><li> Monitorare le concentrazioni dei pesticidi in ciascun serbatoio raccogliendo 100 ml campioni di acqua al giorno 0, 5, 11, 20, e 26. L&#39;analisi dei campioni di acqua viene eseguita come descritto altrove 21. <ol><li> Per il controllo di qualità, esporre campioni bianchi nell&#39;aria ambiente per 1 ora al giorno 0 e quindi memorizzare e trattarli come campioni reali. Conservare tutti estratti così come campioni 100 ml acqua prelevati dai serbatoi a -18 ° C fino ad ulteriore analisi. </li></ol></li></ol> Estrazione 3. Campione <ol><li> Gomma di silicone <ol><li> Prima di procedere all&#39;estrazione, asciugare la striscia gomma siliconica sotto flusso di elevata purezza azoto. </li><li> Per il gas cromatografia spettrometria di massa analisi (GC-MS), effettuare l&#39;estrazione solido-liquido mediante estrazione Soxhlet 22. <ol><li> Posizionare la gomma di silicone nella estrazione Soxhlet. Aggiungere 250 ml PE / ACE (50/50, v / v) e 3 boipietre ling nella boccetta bottiglia rotonda. </li><li> Spike la gomma di silicone con 100 ml di una miscela IS (c = 5 ng ml -1) usando una siringa di vetro. Aggiungere 50 ml PE / ACE (50/50, v / v) nell&#39;estrattore Soxhlet. Accendere il riscaldatore ed eseguire l&#39;estrazione Soxhlet per 19 ore e poi spegnere la stufa. </li><li> Concentrare gli estratti per evaporazione rotante seguito da dolce azoto blow-down a 1 ml. Sostituire il solvente a CH / ACE (90/10, v / v) con l&#39;aggiunta di tre volte 1 ml CH / ACE (90/10, v / v) durante l&#39;azoto blow-down a 1 ml. </li></ol></li><li> Per spettrometria di massa tandem cromatografia liquida-analisi (LC-MS / MS), effettuare l&#39;estrazione con Soxhlet 22. <ol><li> Posizionare la gomma di silicone nella estrazione Soxhlet. Aggiungere 250 ml MeOH e 3 pietre bollente nella boccetta bottiglia rotonda e 50 ml MeOH nell&#39;estrattore Soxhlet. Spike la gomma di silicone con 100 ml di una miscela IS (c = 5 ng ml -1) con un bicchiere syrInge. </li><li> Accendere il riscaldatore ed eseguire l&#39;estrazione Soxhlet per 19 ore e poi spegnere la stufa. Concentrare gli estratti per evaporazione rotante seguito da dolce azoto blow-down a 1 ml. Sostituire il solvente ACN con l&#39;aggiunta di 1 ml di ACN durante l&#39;azoto blow-down a 1 ml. </li></ol></li></ol></li><li> POCIS-A e B-POCIS <ol><li> Aprire il campionatore POCIS accuratamente e trasferire il sorbente con acqua ultrapura usando un imbuto in una cartuccia pre-puliti vuoto polipropilene estrazione in fase solida (SPE) (6 ml) contenente due fritte in polietilene (PE). Essiccare il sorbente sotto vuoto per rimuovere l&#39;acqua. Registrare il peso della cartuccia SPE vuota e confezionato per controllare il peso del materiale assorbente. Si prega di notare che diverse cartucce vengono utilizzati per GC-MS e analisi LC-MS / MS. </li><li> Prima di eluizione, spike l&#39;assorbente con 100 ml di una miscela IS (c = 5 ng ml -1) usando una siringa di vetro. Elute POCIS-A e POCIS-B sorbenti utilizzando 5ml EA per GC-MS 22. <ol><li> Concentrare gli estratti a 1 ml delicatamente azoto blow-down. Sostituire il solvente a CH / ACE (90/10, v / v) con l&#39;aggiunta di tre volte 1 ml CH / ACE (90/10, v / v) durante l&#39;azoto blow-down a 1 ml. </li></ol></li><li> Cartucce Eluire POCIS-A e POCIS-B utilizzando 1,5 ml MeOH seguite da 8 ml DCM / MeOH (80/20, v / v) per analisi LC-MS / MS 22. Concentrare gli estratti a 1 ml delicatamente azoto blow-down. Sostituire il solvente ACN con l&#39;aggiunta di 1 ml di ACN durante l&#39;azoto blow-down a 1 ml. </li></ol></li><li> SDB-RPS e C 18 del disco <ol><li> Trasferire singoli dischi di SDB-RPS e C 18 del disco in un bicchiere di vetro e asciugare sotto azoto. Spike i dischi con 100 ml di una miscela di IS (c = 5 ng ml -1) usando una siringa di vetro e sonicare loro due volte in un bicchiere di vetro a temperatura ambiente, prima con 5 ml di EA per 10 min e poi con 3 ml di EA per 10 min. </li><li> Trasferimento both estratti in un tubo di vetro, a concentrarsi a 2 ml di delicato colpo di azoto verso il basso, e li divise in due frazioni da 1 ml (per GC-MS e analisi LC-MS / MS, rispettivamente). </li><li> Concentrare gli estratti a 0,5 ml delicatamente azoto blow-down e scambiare il solvente CH / ACE (90/10, v / v) per analisi GC-MS 22. Concentrare gli estratti a 0,5 ml delicatamente azoto blow-down e scambiare il solvente ad ACS per l&#39;analisi LC-MS / MS 22. </li></ol></li></ol> 4. I campioni d&#39;acqua <ol><li> Spike 20 ml di campione con 100 ml di una miscela IS (c = 5 ng ml -1) usando una siringa di vetro, aggiungere 3 ml di DCM, vortex per 3 minuti, e decantare in un separatore di fase per l&#39;analisi GC-MS 22. <ol><li> Dopo le due fasi vengono separate, la fase percolato DCM in un tubo di vetro. Ripetere l&#39;estrazione utilizzando 3 ml di DCM, e risciacquare il tubo con 2 ml DCM. Infine, concentrare gli estratti a 0,5 ml delicatamente azoto blow-down e scambiatorege il solvente a CH / ACE (90/10, v / v). </li></ol></li><li> Analizzare i campioni di acqua mediante iniezione di grande volume, simile al metodo descritto altrove da LC-MS / MS 21. </li></ol> 5. Analisi Strumentale <ol><li> analisi GC-MS <ol><li> Eseguire l&#39;analisi strumentale degli estratti di CH / ACE utilizzano sistemi GC-MS a ionizzazione elettronica (EI) e modalità negativa ionizzazione chimica (NCI), rispettivamente, 22. </li><li> Per il metodo GC-MS utilizzando EI, iniettare aliquote di 1 ml con metodo di iniezione splitless su una colonna HP-5MS UI (30 m, 0,25 mm di diametro interno, da 0,25 micron film). </li><li> Per la GC-MS metodo che utilizza CI, iniettare aliquote di 3 ml su una colonna HP-5MS UI (30 m, 0,25 mm di diametro interno, da 0,25 micron film). </li></ol></li><li> analisi HPLC-MS / MS <ol><li> Eseguire l&#39;analisi strumentale del ACN estratti mediante HPLC-MS / MS interfacciato con una sorgente di ionizzazione elettrospray in negativo ((-) ESI) e positivo ioni mode ((+) ESI) 22. </li><li> Per (+) ESI, diluire 100 ml di ACN estrae con acqua ultrapura 900 ml regolata a pH 5 con FA. </li><li> Per (-) ESI, diluire 100 ml di ACN estratti con 900 ml soluzione di 1% FA in acqua ultrapura. </li><li> Per (+) ESI, utilizzare un gradiente binario consistente di 2-propanolo / metanolo / 10 mM ammonio formiato (6/2/92, v / v / v) e MeOH a una portata di 0,3 ml min -1. </li><li> Per (-) ESI, utilizzare un gradiente binario costituito ACN / acqua ultrapura 0,1% CUA e ACN + 0,1% HAc ad una portata di 0,3 ml min -1. </li><li> Iniettare tutti i campioni utilizzando un conferimento volume di 500 microlitri con due colonne in linea SPE (entrambi 20 x 2 mm id e 20-25 dimensione delle particelle micron), e una colonna analitica (C 18, 100 x 3 mm, 3,5 micron) 21. </li></ol></li></ol> 6. La teoria sulla campionamento passivo NOTA: Il profilo di assorbimento della sostanza chimica al mediu campionatore passivom (PSM) è diviso in tre sezioni: lineare, curvilinea ed equilibrio (Figura 3). <img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/54053/54053fig3.jpg" /> Figura 3. Curva campionatore passivo assorbimento. A) ec), curva di assorbimento per l&#39;importo accumulato rispettivamente acetamiprid e dimetoato,, nei campionatori passivi (N t) in ng assoluta, e B) e D) la concentrazione serbatoio di acqua di acetamiprid e dimetoato, rispettivamente, in ng L - 1. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54053/54053fig3large.jpg" target="_blank">clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> <ol><li> Calcolare il volume d&#39;acqua equivalente (V eq L) per un campionatore passivo dividendo l&#39;importo accumulato di composti bersaglio nel campionatore passivo dopo t giorni di esposizione (N &#39;t </sup&gt;, ng) per la concentrazione nella fase acquosa utilizzando afferrare e tempo di campionamento attivo integrato (c w, ng L -1). <img alt="Equazione 1" src="/files/ftp_upload/54053/54053eq1.jpg" /> (1) </li><li> Ricavare la frequenza di campionamento (R S, L giorno -1) dalla fase di assorbimento lineare del profilo assorbimento, prendendo la pendenza del V eq in funzione del tempo di implementazione. </li><li> Calcolare il K PW (L kg -1) dei singoli antiparassitari usando Eq. 2. <img alt="Equazione 2" src="/files/ftp_upload/54053/54053eq2.jpg" /> (2) dove m è la massa p assorbente per campionatore (ng). </li><li> Nella fase di assorbimento lineare, calcolare la concentrazione TWA dell&#39;analita in acqua derivata dal campionatore passivo (c TWA, ng L -1) usando Eq. 3. <img alt="Equazione 3" src="/files/ftp_upload/54053/54053eq3.jpg" /> (3) dove R S è la satasso mpling (L giorno -1), e t è il tempo di implementazione (giorni). </li><li> Nella fase curvilineo, calcolare c TWA usando Eq. 4. <img alt="Equazione 4" src="/files/ftp_upload/54053/54053eq4.jpg" /> (4) </li><li> Nella fase di equilibrio, calcolare c TWA usando Eq. 5. <img alt="Equazione 5" src="/files/ftp_upload/54053/54053eq5.jpg" /> (5) </li></ol> 7. analisi statistica dei dati <ol><li> Test non normale distribuzione dei dati utilizzando un test di Shapiro-Wilk 23. Utilizzare non parametrica di correlazione di rango di Spearman per K PW e R S vs proprietà fisico-chimiche dei pesticidi testati (rho di Spearman che va da -1 a 1) 24. </li></ol>

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	<li>Rodney, S. I., Teed, R. S., Moore, D. R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Estimating+the+toxicity+of+pesticide+mixtures+to+aquatic+organisms:+A+review.">Estimating the toxicity of pesticide mixtures to aquatic organisms: A review.</a> Hum. Ecol. Risk Assess. 19 (6), 1557-1575 (2013).</li><li>Kreuger, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pesticides+in+stream+water+within+an+agricultural+catchment+in+southern+Sweden,+1990-1996.">Pesticides in stream water within an agricultural catchment in southern Sweden, 1990-1996.</a> Sci. Total Environ. 216 (3), 227-251 (1998).</li><li>Carlson, J. C., Challis, J. K., Hanson, M. L., Wong, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stability+of+pharmaceuticals+and+other+polar+organic+compounds+stored+on+polar+organic+chemical+integrative+samplers+and+solid-phase+extraction+cartridges.">Stability of pharmaceuticals and other polar organic compounds stored on polar organic chemical integrative samplers and solid-phase extraction cartridges.</a> Environ. Toxicol. Chem. 32 (2), 337-344 (2013).</li><li>Alvarez, D. A., 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=Development+of+a+passive,+in+situ,+integrative+sampler+for+hydrophilic+organic+contaminants+in+aquatic+environments.">Development of a passive, in situ, integrative sampler for hydrophilic organic contaminants in aquatic environments.</a> Environ. Toxicol. Chem. 23 (7), 1640-1648 (2004).</li><li>Vrana, B., 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=Passive+sampling:+An+effective+method+for+monitoring+seasonal+and+spatial+variability+of+dissolved+hydrophobic+organic+contaminants+and+metals+in+the+Danube+river.">Passive sampling: An effective method for monitoring seasonal and spatial variability of dissolved hydrophobic organic contaminants and metals in the Danube river.</a> Environ. Pollut. 184, 101-112 (2014).</li><li>Dougherty, J. A., Swarzenski, P. W., Dinicola, R. S., Reinhard, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Occurrence+of+herbicides+and+pharmaceutical+and+personal+care+products+in+surface+water+and+groundwater+around+Liberty+Bay,+Puget+Sound,+Washington.">Occurrence of herbicides and pharmaceutical and personal care products in surface water and groundwater around Liberty Bay, Puget Sound, Washington.</a> J. Environ. Qual. 39 (4), 1173-1180 (2010).</li><li>Mu&#241;oz, I., Mart&#236;nez Bueno, M. J., Ag&#252;era, A., Fern&#225;ndez-Alba, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Environmental+and+human+health+risk+assessment+of+organic+micro-pollutants+occurring+in+a+Spanish+marine+fish+farm.">Environmental and human health risk assessment of organic micro-pollutants occurring in a Spanish marine fish farm.</a> Environ. Pollut. 158 (5), 1809-1816 (2010).</li><li>Wille, K., 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=Rapid+quantification+of+pharmaceuticals+and+pesticides+in+passive+samplers+using+ultra+high+performance+liquid+chromatography+coupled+to+high+resolution+mass+spectrometry.">Rapid quantification of pharmaceuticals and pesticides in passive samplers using ultra high performance liquid chromatography coupled to high resolution mass spectrometry.</a> J. Chromatogr. A. 1218 (51), 9162-9173 (2011).</li><li>Poulier, 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=Estimates+of+pesticide+concentrations+and+fluxes+in+two+rivers+of+an+extensive+French+multi-agricultural+watershed:+application+of+the+passive+sampling+strategy.">Estimates of pesticide concentrations and fluxes in two rivers of an extensive French multi-agricultural watershed: application of the passive sampling strategy.</a> Environ. Sci. Pollut. Res. 22 (11), 8044-8057 (2015).</li><li>Moschet, C., Vermeirssen, E. L. M., Singer, H., Stamm, C., Hollender, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+in-situ+calibration+of+chemcatcher+passive+samplers+for+322+micropollutants+in+agricultural+and+urban+affected+rivers.">Evaluation of in-situ calibration of chemcatcher passive samplers for 322 micropollutants in agricultural and urban affected rivers.</a> Water Res. 71, 306-317 (2015).</li><li>Petty, J. D., 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=An+approach+for+assessment+of+water+quality+using+semipermeable+membrane+devices+(SPMDs)+and+bioindicator+tests.">An approach for assessment of water quality using semipermeable membrane devices (SPMDs) and bioindicator tests.</a> Chemosphere. 41 (3), 311-321 (2000).</li><li>Metcalfe, C. D., 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=Contaminants+in+the+coastal+karst+aquifer+system+along+the+Caribbean+coast+of+the+Yucatan+Peninsula,+Mexico.">Contaminants in the coastal karst aquifer system along the Caribbean coast of the Yucatan Peninsula, Mexico.</a> Environ. Pollut. 159 (4), 991-997 (2011).</li><li>Allan, I. J., 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=Field+performance+of+seven+passive+sampling+devices+for+monitoring+of+hydrophobic+substances.">Field performance of seven passive sampling devices for monitoring of hydrophobic substances.</a> Environ. Sci. Technol. 43 (14), 5383-5390 (2009).</li><li>Vrana, B., 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=Passive+sampling+techniques+for+monitoring+pollutants+in+water.">Passive sampling techniques for monitoring pollutants in water.</a> TrAC - Trend. Anal. Chem. 24 (10), 845-868 (2005).</li><li>Allan, I. J., Harman, C., Ranneklev, S. B., Thomas, K. V., Grung, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Passive+sampling+for+target+and+nontarget+analyses+of+moderately+polar+and+nonpolar+substances+in+water.">Passive sampling for target and nontarget analyses of moderately polar and nonpolar substances in water.</a> Environ. Toxicol. Chem. 32 (8), 1718-1726 (2013).</li><li>Escher, B. I., 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=Evaluation+of+contaminant+removal+of+reverse+osmosis+and+advanced+oxidation+in+full-scale+operation+by+combining+passive+sampling+with+chemical+analysis+and+bioanalytical+tools.">Evaluation of contaminant removal of reverse osmosis and advanced oxidation in full-scale operation by combining passive sampling with chemical analysis and bioanalytical tools.</a> Environ. Sci. Technol. 45, 5387-5394 (2011).</li><li>Pesce, S., Morin, S., Lissalde, S., Montuelle, B., Mazzella, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combining+polar+organic+chemical+integrative+samplers+(POCIS)+with+toxicity+testing+to+evaluate+pesticide+mixture+effects+on+natural+phototrophic+biofilms.">Combining polar organic chemical integrative samplers (POCIS) with toxicity testing to evaluate pesticide mixture effects on natural phototrophic biofilms.</a> Environ. Pollut. 159 (3), 735-741 (2011).</li><li>Booij, K., Smedes, F., Van Weerlee, E. M., Honkoop, P. J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Environmental+monitoring+of+hydrophobic+organic+contaminants:+The+case+of+mussels+versus+semipermeable+membrane+devices.">Environmental monitoring of hydrophobic organic contaminants: The case of mussels versus semipermeable membrane devices.</a> Environ. Sci. Technol. 40 (12), 3893-3900 (2006).</li><li>Harman, C., Allan, I. J., Vermeirssen, E. L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calibration+and+use+of+the+polar+organic+chemical+integrative+sampler-a+critical+review.">Calibration and use of the polar organic chemical integrative sampler-a critical review.</a> Environ. Toxicol. Chem. 31 (12), 2724-2738 (2012).</li><li>Jonker, M. T. O., Der Heijden, S. A. V. a. n., Kotte, M., Smedes, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantifying+the+effects+of+temperature+and+salinity+on+partitioning+of+hydrophobic+organic+chemicals+to+silicone+rubber+passive+samplers.">Quantifying the effects of temperature and salinity on partitioning of hydrophobic organic chemicals to silicone rubber passive samplers.</a> Environ. Sci. Technol. 49 (11), 6791-6799 (2015).</li><li>Jansson, C., Kreuger, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiresidue+analysis+of+95+pesticides+at+low+nanogram/liter+levels+in+surface+waters+using+online+preconcentration+and+high+performance+liquid+chromatography/tandem+mass+spectrometry.">Multiresidue analysis of 95 pesticides at low nanogram/liter levels in surface waters using online preconcentration and high performance liquid chromatography/tandem mass spectrometry.</a> J. AOAC Int. 93 (6), 1732-1747 (2010).</li><li>Ahrens, L., Daneshvar, A., Lau, A. E., Kreuger, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+five+passive+sampling+devices+for+monitoring+of+pesticides+in+water.">Characterization of five passive sampling devices for monitoring of pesticides in water.</a> J. Chromatogr. A. 1405, 1-11 (2015).</li><li>Royston, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Approximating+the+Shapiro-Wilk+W-test+for+non-normality.">Approximating the Shapiro-Wilk W-test for non-normality.</a> Stat. Comput. 2 (3), 117-119 (1992).</li><li>Gauthier, T. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detecting+trends+using+Spearman's+rank+correlation+coefficient.">Detecting trends using Spearman's rank correlation coefficient.</a> Environ. Forensics. 2 (4), 359-362 (2001).</li><li>Morin, N., Mi&#232;ge, C., Coquery, M., Randon, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemical+calibration,+performance,+validation+and+applications+of+the+polar+organic+chemical+integrative+sampler+(POCIS)+in+aquatic+environments.">Chemical calibration, performance, validation and applications of the polar organic chemical integrative sampler (POCIS) in aquatic environments.</a> TrAC - Trend. Anal. Chem. 36, 144-175 (2012).</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=Water+Quality+-+Sampling+-+Part+23:+Guidance+on+Passive+Sampling+in+Surface+Waters.">Water Quality - Sampling - Part 23: Guidance on Passive Sampling in Surface Waters.</a> ISO 5667-23:2011. , (2011).</li><li>Morin, N., Camilleri, J., Cren-Oliv&#233;, C., Coquery, M., Mi&#232;ge, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Determination+of+uptake+kinetics+and+sampling+rates+for+56+organic+micropollutants+using+"pharmaceutical"+POCIS.">Determination of uptake kinetics and sampling rates for 56 organic micropollutants using "pharmaceutical" POCIS.</a> Talanta. 109, 61-73 (2013).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

Per il controllo di qualità, come procedura standard, gli spazi di laboratorio, limiti di rilevabilità (LOD), recuperi, e la ripetibilità sono stati esaminati 23. Alcuni pesticidi sono stati rilevati nei campioni vuoti a livelli di concentrazione bassi. LD sono stati fissati come valore del punto più basso della curva di calibrazione che soddisfa i criteri di un rapporto segnale-rumore di 3. I livelli di dettaglio medi erano 8,0 pg assoluto iniettato in colonna per la gomma di silicone, 1,7 pg assoluto per POCIS-A, 1.6 pg assoluto per POCIS-B, 3.0 pg assoluto per il disco sdb-RPS, e 1,6 pg assoluto per C 18 del disco. Tutte le concentrazioni sono stati corretti dal spillo IS miscela. Metodo recuperi media sulla base di campioni passivi spillo dei pesticidi nativi (n = 3) sono stati 68%, 110%, 92%, 89% e 70% per la gomma di silicone, POCIS-A, POCIS-B, disco SDB-RPS e C 18 disco, rispettivamente. La ripetibilità media per singoli pesticidi (n = 10) erano 19%, 20%, 16%, 33% e 36% per sfregamento siliconeBER, POCIS-A, POCIS-B, disco SDB-RPS e C 18 del disco, rispettivamente. La maggior parte dei pesticidi ha avuto un breve curva lineare di assorbimento (da 5 a 10 giorni) ed equilibrato dopo 26 giorni, vale a dire, 89 del 124 per gomma siliconica, 97 di 124 per POCIS-A, 99 di 124 per POCIS-B, 32 di 124 per disco SDB-RPS e 36 del 124 per C 18 del disco. Pertanto, per la maggior parte dei pesticidi un log K &#39;PW potrebbe essere calcolato (Tabella 1). Se un pesticida non equilibrare, un log K &#39;PW è stato ipotizzato superiore alla calcolata log K&#39; PW per la fase di equilibrazione. L&#39;(L giorno -1) mediana R S &#39;erano 0,86 per la gomma di silicone, 0,22 per POCIS-B, 0,18 per POCIS-A, 0,05 per il disco sdb-RPS e 0,02 per C 18 del disco. S L&#39;alto R &#39;della gomma di silicone può essere spiegato con la maggiore massa adsorbente (m p) di gomma siliconica (m p </em&gt; = 15,6 g) rispetto agli altri campionatori passivi (m p = 0,22-0,58 g). La mediana log K PW (L kg -1) erano 4.78 per POCIS-B, 4.56 per POCIS-A, 3.17 per il disco sdb-RPS, 3.14 per la gomma di silicone e 2,71 per C 18 del disco. Le differenze possono essere spiegati da differenti aree di superficie (un p) che erano più elevati per POCIS-A e POCIS-B (a p = 1.78 × 10 6 cm 2 e 2,82 × 10 6 cm 2, rispettivamente) rispetto alla gomma di silicone (un p = 457 centimetri 2), disco di SDB-RPS e C 18 del disco (un p = 35 cm 2 per entrambi). È importante notare che S R &#39;può variare tra i diversi metodi di calibrazione e il tipo di campionatore passivo, quindi non vi è la necessità di definire protocolli standardizzati per procedure di calibrazione 25. Questo studio è stato eseguito utilizzando DEPL staticaetion che ha il vantaggio di avere un semplice set-up con molte repliche, ma l&#39;esaurimento concentrazione nel tempo deve essere considerato. Studi di assorbimento futuri dovrebbero essere eseguite utilizzando serbatoi di esposizione a flusso continuo con concentrazioni di esposizione costante o in situ in campo realistiche condizioni di impiego 19. Acqua naturale è stato utilizzato negli esperimenti di calibrazione di laboratorio, tuttavia, il DOC può avere un&#39;influenza sulla determinazione delle frequenze di campionamento. 19 Inoltre, l&#39;uso di composti di prestazioni e di riferimento (PRCS), che sono pungenti per i campionatori passivi prima della distribuzione, può essere usata per calcolare in situ tassi di assorbimento e consentire stime più accurate delle concentrazioni TWA. 26 Il registro K PW di gomma di silicone e C 18 del disco ha mostrato una significativa correlazione positiva con log K OW (, rho di Spearman = 0.53 e 0.48, rispettivamente; p &lt;0,0001).Per i valori di S registro R, una significativa correlazione positiva è stata trovata solo tra registro R S e log K OW di gomma siliconica (rho di Spearman = 0.56, p &lt;0,0001). In generale, il K OW ha dimostrato di essere un buon parametro per predire l&#39;idoneità del campionatore passivo per composti target specifici 14,27. Una varietà di diversi pesticidi sono stati studiati in questo studio con un log K OW che vanno da -2.6 a 7.0. In generale, i cinque campionatori passivi testati sono stati in grado di accumulare pesticidi con una vasta gamma di diversi K OW per la gomma di silicone (K OW = 0,70 - 7,0), POCIS A (-1,9 - 5,3), POCIS B (-1.9 - 5.2) , disk SDB-RPS (-1.2 - 4.7) e C 18 disk (1,3 - 5.3) (Figura 4). I nostri risultati hanno dimostrato che la gomma di silicone è più adatto per i composti idrofobici (log K OW&gt; 5.3), mentrecomposti più polari (log K OW &lt;0,70) sono stati migliori ripreso da POCIS A, B e POCIS disco SDB-RPS (Figura 4).

I pesticidi vengono continuamente introdotti per l&#39;ambiente acquatico e possono rappresentare un rischio per gli organismi acquatici 1. Il monitoraggio dei pesticidi in ambiente acquoso viene in genere eseguita tramite campionamento afferrare, tuttavia, questa tecnica di campionamento non pienamente tener conto delle variazioni temporali delle concentrazioni a causa di fluttuazioni di ingressi di flusso o episodiche (ad esempio, le precipitazioni, overflow fognari combinati, rilascio laguna delle acque reflue) 2 , 3. Così, metodi di monitoraggio devono essere potenziate per una migliore stima dei rischi ambientali associati ai pesticidi. Campionamento passivo permette un monitoraggio continuo per un periodo prolungato di tempo con infrastrutture minimo e basse concentrazioni di contaminanti 4,5. Campionatori passivi hanno dimostrato di essere un valido strumento per il monitoraggio nelle acque sotterranee 6, acqua fresca 7-10, delle acque di scarico 11 e 12 acque marine. Oltre a scopo di monitoraggio <sup&gt; 13,14, campionatori passivi sono stati utilizzati anche per l&#39;analisi non bersaglio 15, test tossicologici 16,17, ed in alternativa alla sedimentarie e biomonitoraggio 18. Campionatori passivi si accumulano sostanze chimiche continuamente da acqua e forniscono il tempo medio ponderato (TWA) Le concentrazioni 14. L&#39;assorbimento del contaminante dipende dalla frequenza di campionamento (R S) e il coefficiente di partizione campionatore acqua passiva (K PW), che dipende dal disegno passivo campionatore, materiale campionatore, le proprietà chimico-fisiche del contaminante, e le condizioni ambientali (ad esempio, acqua turbolenza, temperatura) 13,14,19,20. Il video dettagliato si propone di mostrare come calibrare e applicare campionatori passivi per i pesticidi in acqua. Gli obiettivi specifici inclusi i) effettuo la preparazione, l&#39;estrazione e l&#39;analisi strumentale per 124 pesticidi individuali utilizzando cinque diversi tipi di sampl passivaERS, tra cui gomma siliconica, polare organico integrativo chimica campionatore (POCIS) -A, POCIS-B, SDB-RPS e C 18 del disco, ii) valutare R S e K PW per gli antiparassitari in uno studio di laboratorio assorbimento, e iii) per dimostrare come selezionare il campionatore passivo appropriata del composto bersaglio di interesse e come calcolare le concentrazioni TWA per il rispettivo campionatore passivo. Norme di riferimento e dispositivi campionatori passivi Composti target inclusi 124 legacy e pesticidi attualmente utilizzati, tra cui erbicidi, insetticidi e fungicidi (Tabella 1). Miscela standard interno (IS miscela) incluso fenoprop (2,4,5-TP), clothianidin-D 3, etion e terbutilazina-D 5. Altri prodotti chimici utilizzati inclusi metanolo (MeOH), acetonitrile (ACN), acetone (ACE), diclorometano (DCM), cicloesano (CH), acetato di etile (EA), et petroliolei (PE), 2-propanolo, soluzione di ammoniaca al 25%, acido acetico (HAC) e acido formico (FA). Cinque diversi dispositivi di campionamento passivo sono stati caratterizzati, tra cui gomma siliconica, POCIS-A e POCIS-B, SDB-RPS, e C 18 1,21 disco. Tabella 1. frequenza di campionamento campionatore passivo (R &#39;S, L giorno -1), coefficienti di ripartizione campionatore-acqua (K&#39; PW, L kg -1) e le equazioni (Eq.) Utilizzati per il calcolo delle concentrazioni in campioni di campo per i singoli pesticidi a. (Ristampato da Journal of Chromatography A, 1405, Lutz Ahrens, Atlasi Daneshvar, Anna E. Lau, Jenny Kreuger, Caratterizzazione di cinque dispositivi di campionamento passivo per il monitoraggio dei pesticidi in acqua, 1-11, Copyright (2015), con il permesso di Elsevier .) 22 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54053/Table_1.xlsx" target="_blank">Si prega di cliccare qui per scaricare questo file.</a>

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1047">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:492px;">Methanol</td>
			<td style="width:164px;">Merck Millipore</td>
			<td style="width:163px;">1.06035.2500</td>
			<td style="width:228px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Acetonitrile</td>
			<td>Merck Millipore</td>
			<td>1.00029.2500&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:22px;width:492px;">Acetone</td>
			<td>Merck Millipore</td>
			<td style="width:163px;">1.00012.2500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">2-propanol</td>
			<td>Merck Millipore</td>
			<td>1.00272.2500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Dichloromethane</td>
			<td>Merck Millipore</td>
			<td>1.06054.2500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Ammoniak</td>
			<td>Merck Millipore</td>
			<td>1.05428.1000</td>
			<td>Purity 25%</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Formic acid</td>
			<td style="width:164px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td>94318-50ML-F</td>
			<td>Purity ~98%</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:22px;">Ethyl acetate&#160;</td>
			<td style="width:164px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td>31063-2.5L</td>
			<td>for pesticide residue analysis</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:22px;">Petroleum ether&#160;</td>
			<td style="width:164px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td>34491-4X2.5L</td>
			<td>for pesticide residue analysis</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Acetic acid&#160;</td>
			<td style="width:164px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td>320099-500ML</td>
			<td>Purity &#8805;99.7%</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Cyclohexane&#160;</td>
			<td style="width:164px;">Fisher Chemicals</td>
			<td>C/8933/17</td>
			<td>for residue analysis</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Empty polypropylene SPE Tube with PE frits, 20 &#956;m porosity, volume 6&#160;mL</td>
			<td style="width:164px;">Supelco</td>
			<td>57026</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:492px;">Empore SPE Disks, C18, diam. 47&#160;mm</td>
			<td>Supelco</td>
			<td style="width:163px;">66883-U</td>
			<td>Passive sampler</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:492px;">Empore SPE Disks, SDB-RPS (Reversed-Phase Sulfonate), diam. 47&#160;mm</td>
			<td>Supelco</td>
			<td style="width:163px;">66886-U&#160;</td>
			<td>Passive sampler</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:492px;">POCIS-A&#160;</td>
			<td>EST</td>
			<td style="width:163px;">POCIS-HLB</td>
			<td>Passive sampler</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:492px;">POCIS-B</td>
			<td>EST</td>
			<td style="width:163px;">POCIS-Pesticide&#160;</td>
			<td>Passive sampler</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:492px;">Polyethersulfone (PES) membranes</td>
			<td>EST</td>
			<td style="width:163px;">PES</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:492px;">Silicone rubber sheet</td>
			<td style="width:164px;">Altec</td>
			<td style="width:163px;">03-65-4516</td>
			<td>Passive sampler</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:492px;">Agilent 5975C</td>
			<td style="width:164px;">Agilent Technologies</td>
			<td style="width:163px;">5975C</td>
			<td>GC-MS</td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:492px;">HP-5MS UI</td>
			<td style="width:164px;">J&#38;W Scientific</td>
			<td style="width:163px;">HP-5MS</td>
			<td>Analytical column for GC-MS</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:492px;">Agilent 6460</td>
			<td style="width:164px;">Agilent Technologies</td>
			<td style="width:163px;">6460</td>
			<td>HPLC-MS/MS</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:492px;">Strata C18&#8211;E, 20 x 2 mm id and 20&#8211;25 &#956;m particle size</td>
			<td style="width:164px;">Phenomenex</td>
			<td style="width:163px;">Strata C18&#8211;E</td>
			<td style="width:228px;">Online SPE column for LC-MS/MS</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:492px;">Strata X, 20 x 2 mm id and 20&#8211;25 &#956;m particle size</td>
			<td style="width:164px;">Phenomenex</td>
			<td style="width:163px;">Strata X</td>
			<td style="width:228px;">Online SPE column for LC-MS/MS</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:492px;">Zorbax Eclipse Plus C18</td>
			<td style="width:164px;">Agilent Technologies</td>
			<td style="width:163px;">Zorbax Eclipse Plus C18</td>
			<td>Analytical column for LC-MS/MS</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:492px;">Isolute phase separator, 25 mL</td>
			<td style="width:164px;">Biotage</td>
			<td style="width:163px;">120-1907-E</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:492px;">Stainless steel blind rivet, 3.2x10 mm</td>
			<td style="width:164px;">Ejot &#38; Avdel</td>
			<td style="width:163px;">951222</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

characterization and application of passive samplers for monitoring of pesticides in water

Cinque diversi campionatori passivi d&#39;acqua sono stati calibrati in condizioni di laboratorio per la misura di 124 legacy e pesticidi utilizzati attuali. Questo studio fornisce un protocollo per la preparazione campionatore passivo, la calibrazione, metodo di estrazione e l&#39;analisi strumentale. Frequenze di campionamento (R S) e coefficienti di ripartizione campionatore-acqua passivi (K PW) sono stati calcolati per la gomma di silicone, polare organico integrativo chimica campionatore POCIS-A, POCIS-B, SDB-RPS e C 18 del disco. L&#39;assorbimento dei composti selezionati dipendeva dalla loro proprietà fisico-chimiche, vale a dire, la gomma di silicone ha mostrato un assorbimento migliore per i composti più idrofobici (log coefficiente di ripartizione ottanolo-acqua (K OW)&gt; 5.3), mentre POCIS-A, POCIS-B e SDB- disco RPS erano più adatto per i composti idrofili (log K OW &lt;0,70).

Cinque diverse tecniche campionatore passivo sono stati confrontati per l&#39;assorbimento di 124 legacy e pesticidi utilizzati attuali, tra cui la gomma di silicone (figura 1), e POCIS A, B POCIS, SDB-RPS e C 18 del disco (Figura 2). Le prestazioni del metodo di estrazione e l&#39;analisi strumentale è stato ottimizzato. Il risultato degli esperimenti di assorbimento di laboratorio può essere utilizzato per calcolare &#39;S e accedere K&#39; R valori PW (Tabella 1) sulla base del profilo di assorbimento per i singoli pesticidi (Figura 3). I risultati hanno mostrato che la gomma di silicone è più adatto per i composti idrofobici (log coefficiente di ripartizione ottanolo-acqua (K &#39;OW)&gt; 5.3), mentre i composti più polari (log K&#39; OW &lt;0,70) sono stati meglio riprese da POCIS A, POCIS B e il disco SDB-RPS (Figura 4). R &#39;S </sub&gt; (L giorno -1), K &#39;PW (L kg -1) e le equazioni (Eq.) Può essere utilizzato per il calcolo delle concentrazioni in campioni di campo dei singoli antiparassitari (Tabella 1) 22. <img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/54053/54053fig4.jpg" /> Figura 4. K OW vs tipo campionatore passivo. Box-Baffo-trame dei singoli antiparassitari assunte dalla gomma di silicone (n = 86), polare organico integrativo chimica campionatore (POCIS) -A (n = 106), POCIS-B (n = 110), disco SDB-RPS (n = 65), e C 18 disk (n = 54) in relazione al loro coefficiente di ripartizione ottanolo-acqua (K OW). Nota: I pesticidi sono stati inclusi solo se la concentrazione media di pesticidi nel campionatore passivo è stato superiore al 0,1% rispetto ai pe mediconcentrazione sticide nell&#39;acqua. (Modificata dal Journal of Chromatography A, 1405, Lutz Ahrens, Atlasi Daneshvar, Anna E. Lau, Jenny Kreuger, Caratterizzazione di cinque dispositivi di campionamento passivo per il monitoraggio dei pesticidi in acqua, 1-11, Copyright (2015), con il permesso di Elsevier .) 22 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54053/54053fig4large.jpg" target="_blank">Si prega di cliccare qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a>

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Characterization and Application of Passive Samplers for Monitoring of Pesticides in Water

A protocol about the characterization and application of five different passive sampling devices is presented.

Caratterizzazione e applicazione di passivi Campionatori per il monitoraggio dei pesticidi in acqua

Five different water passive samplers were calibrated under laboratory conditions for measurement of 124 legacy and current used pesticides. This study ...

characterization-application-passive-samplers-for-monitoring

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Environment

9.4K Views.  Swedish University of Agricultural Sciences. A protocol about the characterization and application of five different passive sampling devices is presented.

Video: Characterization and Application of Passive Samplers for Monitoring of Pesticides in Water

Waste Water Derived Electroactive Microbial Biofilms: Growth, Maintenance, and Basic Characterization

The growth of anodic electroactive microbial biofilms from waste water inocula in a fed-batch reactor is demonstrated using a three-electrode setup controlled by a potentiostat. Thereby the use of potentiostats allows an exact adjustment of the electrode potential and ensures reproducible microbial culturing conditions. During growth the current production is monitored using chronoamperometry (CA). Based on these data the maximum current density (jmax) and the coulombic efficiency (CE) are discussed as measures for characterization of the bioelectrocatalytic performance. Cyclic voltammetry (CV), a nondestructive, i.e. noninvasive, method, is used to study the extracellular electron transfer (EET) of electroactive bacteria. CV measurements are performed on anodic biofilm electrodes in the presence of the microbial substrate, i.e. turnover conditions, and in the absence of the substrate, i.e. nonturnover conditions, using different scan rates. Subsequently, data analysis is exemplified and fundamental thermodynamic parameters of the microbial EET are derived and explained: peak potential (Ep), peak current density (jp), formal potential (Ef) and peak separation (&#916;Ep). Additionally the limits of the method and the state-of the art data analysis are addressed. Thereby this video-article shall provide a guide for the basic experimental steps and the fundamental data analysis.

Chronoamperometric growth of anodic electroactive microbial biofilms in a fed-batch reactor using a three-electrode setup, controlled by a potentiostat, is demonstrated. The extracellular electron transfer is characterized using cyclic voltammetry in the presence of the electron donor and in the absence of the electron donor. Fundamental data analysis is demonstrated.

The growth of anodic electroactive microbial biofilms from waste water inocula in a fed-batch reactor is demonstrated using a three-electrode setup ...

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Ambiente

EPA Method 1615. Measurement of Enterovirus and Norovirus Occurrence in Water by Culture and RT-qPCR. I. Collection of Virus Samples

EPA Method 1615 was developed with a goal of providing a standard method for measuring enteroviruses and noroviruses in environmental and drinking waters. The standardized sampling component of the method concentrates viruses that may be present in water by passage of a minimum specified volume of water through an electropositive cartridge filter. The minimum specified volumes for surface and finished/ground water are 300 L and 1,500 L, respectively. A major method limitation is the tendency for the filters to clog before meeting the sample volume requirement. Studies using two different, but equivalent, cartridge filter options showed that filter clogging was a problem with 10% of the samples with one of the filter types compared to 6% with the other filter type. Clogging tends to increase with turbidity, but cannot be predicted based on turbidity measurements only. From a cost standpoint one of the filter options is preferable over the other, but the water quality and experience with the water system to be sampled should be taken into consideration in making filter selections.

EPA Method 1615 uses an electropositive filter to concentrate enteroviruses and noroviruses in environmental and drinking waters. This manuscript describes the procedure for collecting samples for Method 1615 analyses.

Metodo EPA 1615. Misura di Enterovirus e Norovirus Evento in acqua per la cultura e RT-qPCR. I. Raccolta di campioni di virus

EPA Method 1615 was developed with a goal of providing a standard method for measuring enteroviruses and noroviruses in environmental and drinking waters. ...

EPA Method 1615. Measurement of Enterovirus and Norovirus Occurrence in Water by Culture and RT-qPCR. Part III. Virus Detection by RT-qPCR

EPA Method 1615 measures enteroviruses and noroviruses present in environmental and drinking waters. This method was developed with the goal of having a standardized method for use in multiple analytical laboratories during monitoring period 3 of the Unregulated Contaminant Monitoring Rule. Herein we present the protocol for extraction of viral ribonucleic acid (RNA) from water sample concentrates and for quantitatively measuring enterovirus and norovirus concentrations using reverse transcription-quantitative PCR (RT-qPCR). Virus concentrations for the molecular assay are calculated in terms of genomic copies of viral RNA per liter based upon a standard curve. The method uses a number of quality controls to increase data quality and to reduce interlaboratory and intralaboratory variation. The method has been evaluated by examining virus recovery from ground and reagent grade waters seeded with poliovirus type 3 and murine norovirus as a surrogate for human noroviruses. Mean poliovirus recoveries were 20% in groundwaters and 44% in reagent grade water. Mean murine norovirus recoveries with the RT-qPCR assay were 30% in groundwaters and 4% in reagent grade water.

Here we present a procedure to quantify enterovirus and norovirus in environmental and drinking waters using reverse transcription-quantitative PCR. Mean virus recovery from groundwater with this standardized procedure from EPA Method 1615 was 20% for poliovirus and 30% for murine norovirus.

Metodo EPA 1615. Misura di Enterovirus e Norovirus Presenza in Water di Cultura e RT-qPCR. Parte III. Rilevamento virus mediante RT-qPCR

EPA Method 1615 measures enteroviruses and noroviruses present in environmental and drinking waters. This method was developed with the goal of having a ...

Calibrated Passive Sampling - Multi-plot Field Measurements of NH3 Emissions with a Combination of Dynamic Tube Method and Passive Samplers

Agricultural ammonia (NH3) emissions (90% of total EU emissions) are responsible for about 45% airborne eutrophication, 31% soil acidification and 12% fine dust formation within the EU15. But NH3 emissions also mean a considerable loss of nutrients. Many studies on NH3 emission from organic and mineral fertilizer application have been performed in recent decades. Nevertheless, research related to NH3 emissions after application fertilizers is still limited in particular with respect to relationships to emissions, fertilizer type, site conditions and crop growth. Due to the variable response of crops to treatments, effects can only be validated in experimental designs including field replication for statistical testing. The dominating ammonia loss methods yielding quantitative emissions require large field areas, expensive equipment or current supply, which restricts their application in replicated field trials. This protocol describes a new methodology for the measurement of NH3 emissions on many plots linking a simple semi-quantitative measuring method used in all plots, with a quantitative method by simultaneous measurements using both methods on selected plots. As a semi-quantitative measurement method passive samplers are used. The second method is a dynamic chamber method (Dynamic Tube Method) to obtain a transfer quotient, which converts the semi-quantitative losses of the passive sampler to quantitative losses (kg nitrogen ha-1). The principle underlying this approach is that passive samplers placed in a homogeneous experimental field have the same NH3 absorption behavior under identical environmental conditions. Therefore, a transfer co-efficient obtained from single passive samplers can be used to scale the values of all passive samplers used in the same field trial. The method proved valid under a wide range of experimental conditions and is recommended to be used under conditions with bare soil or small canopies (&#60;0.3 m). Results obtained from experiments with taller plants should be treated more carefully.

Calibrated Passive Sampling - Multi-plot Field Measurements of NH3 Emissions with a Combination of Dynamic Tube Method and Passive Samplers

Ammonia emissions are a major threat to the environment by eutrophication, soil acidification and fine particle formation and stem mainly from agricultural sources. This method allows ammonia loss measurements in replicated field trials enabling statistical analysis of emissions and of relationships between crop development and emissions.

Calibrato passivo di campionamento - Multi-trama di campo Misure di NH<sub&gt; 3</sub&gt; Emissioni con una combinazione di metodo del tubo dinamico e campionatori passivi

Agricultural ammonia (NH3) emissions (90% of total EU emissions) are responsible for about 45% airborne eutrophication, 31% soil acidification and 12% ...

Extraction of Organochlorine Pesticides from Plastic Pellets and Plastic Type Analysis

Plastic resin pellets, categorized as microplastics (&#8804;5 mm in diameter), are small granules that can be unintentionally released to the environment during manufacturing and transport. Because of their environmental persistence, they are widely distributed in the oceans and on beaches all over the world. They can act as a vector of potentially toxic organic compounds (e.g., polychlorinated biphenyls) and might consequently negatively affect marine organisms. Their possible impacts along the food chain are not yet well understood. In order to assess the hazards associated with the occurrence of plastic pellets in the marine environment, it is necessary to develop methodologies that allow for rapid determination of associated organic contaminant levels. The present protocol describes the different steps required for sampling resin pellets, analyzing adsorbed organochlorine pesticides (OCPs) and identifying the plastic type. The focus is on the extraction of OCPs from plastic pellets by means of a pressurized fluid extractor (PFE) and on the polymer chemical analysis applying Fourier Transform-InfraRed (FT-IR) spectroscopy. The developed methodology focuses on 11 OCPs and related compounds, including dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT) and its two main metabolites, lindane and two production isomers, as well as the two biologically active isomers of technical endosulfan. This protocol constitutes a simple and rapid alternative to existing methodology for evaluating the concentration of organic contaminants adsorbed on plastic pieces.

Microplastics act as vector of potentially toxic organic contaminants with unpredictable effects. This protocol describes an alternative methodology for assessing the levels of organochlorine pesticides adsorbed on plastic pellets and identifying the polymer chemical structure. The focus is on pressurized fluid extraction and attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectroscopy.

Estrazione di pesticidi di organochlorato da pellicole di plastica e analisi di tipo plastico

Plastic resin pellets, categorized as microplastics (&#8804;5 mm in diameter), are small granules that can be unintentionally released to the environment ...

Continuous Instream Monitoring of Nutrients and Sediment in Agricultural Watersheds

Pollutant concentrations and loads in watersheds vary considerably with time and space. Accurate and timely information on the magnitude of pollutants in water resources is a prerequisite for understanding the drivers of the pollutant loads and for making informed water resource management decisions. The commonly used &#34;grab sampling&#34; method provides the concentrations of pollutants at the time of sampling (i.e., a snapshot concentration) and may under- or overpredict the pollutant concentrations and loads. Continuous monitoring of nutrients and sediment has recently received more attention due to advances in computing, sensing technology, and storage devices. This protocol demonstrates the use of sensors, sondes, and instrumentation to continuously monitor in situ nitrate, ammonium, turbidity, pH, conductivity, temperature, and dissolved oxygen (DO) and to calculate the loads from two streams (ditches) in two agricultural watersheds. With the proper calibration, maintenance, and operation of sensors and sondes, good water quality data can be obtained by overcoming challenging conditions such as fouling and debris buildup. The method can also be used in watersheds of various sizes and characterized by agricultural, forested, and/or urban land.

With the advancement of technology and the rise in end-user expectations, the need and use of higher temporal resolution data for pollutant load estimation has increased. This protocol describes a method for continuous in situ water quality monitoring to obtain higher temporal resolution data for informed water resource management decisions.

Instream continuo monitoraggio delle sostanze nutrienti e sedimenti nei bacini agricoli

Pollutant concentrations and loads in watersheds vary considerably with time and space. Accurate and timely information on the magnitude of pollutants in ...

Continuous Hydrologic and Water Quality Monitoring of Vernal Ponds

Vernal ponds, also referred to as vernal pools, provide critical ecosystem services and habitat for a variety of threatened and endangered species. However, they are vulnerable parts of the landscapes that are often poorly understood and understudied. Land use and management practices, as well as climate change are thought to be a contribution to the global amphibian decline. However, more research is needed to understand the extent of these impacts. Here, we present methodology for characterizing a vernal pond's morphology and detail a monitoring station that can be used to collect water quantity and quality data over the duration of a vernal pond's hydroperiod. We provide methodology for how to conduct field surveys to characterize the morphology and develop stage-storage curves for a vernal pond. Additionally, we provide methodology for monitoring the water level, temperature, pH, oxidation-reduction potential, dissolved oxygen, and electrical conductivity of water in a vernal pond, as well as monitoring rainfall data. This information can be used to better quantify the ecosystem services that vernal ponds provide and the impacts of anthropogenic activities on their ability to provide these services.

Understanding the ecosystem services and processes provided by vernal ponds and the impacts of anthropogenic activities on their ability to provide these services requires intensive hydrologic monitoring. This sampling protocol using in-situ monitoring equipment was developed to understand the impact of anthropogenic activities on water levels and quality.

Continuo idrologici e monitoraggio della qualità di Vernal stagni di acqua

Vernal ponds, also referred to as vernal pools, provide critical ecosystem services and habitat for a variety of threatened and endangered species. ...

Improving Infrared Spectroscopy Characterization of Soil Organic Matter with Spectral Subtractions

Soil organic matter (SOM) underlies numerous soil processes and functions. Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy detects infrared-active organic bonds that constitute the organic component of soils. However, the relatively low organic matter content of soils (commonly &#60; 5% by mass) and absorbance overlap of mineral and organic functional groups in the mid-infrared (MIR) region (4,000-400 cm-1) engenders substantial interference by dominant mineral absorbances, challenging or even preventing interpretation of spectra for SOM characterization. Spectral subtractions, a post-hoc mathematical treatment of spectra, can reduce mineral interference and enhance resolution of spectral regions corresponding to organic functional groups by mathematically removing mineral absorbances. This requires a mineral-enriched reference spectrum, which can be empirically obtained for a given soil sample by removing SOM. The mineral-enriched reference spectrum is subtracted from the original (untreated) spectrum of the soil sample to produce a spectrum representing SOM absorbances. Common SOM removal methods include high-temperature combustion (&#39;ashing&#39;) and chemical oxidation. Selection of the SOM removal method carries two considerations: (1) the amount of SOM removed, and (2) absorbance artifacts in the mineral reference spectrum and thus the resulting subtraction spectrum. These potential issues can, and should, be identified and quantified in order to avoid fallacious or biased interpretations of spectra for organic functional group composition of SOM. Following SOM removal, the resulting mineral-enriched sample is used to collect a mineral reference spectrum. Several strategies exist to perform subtractions depending on the experimental goals and sample characteristics, most notably the determination of the subtraction factor. The resulting subtraction spectrum requires careful interpretation based on the aforementioned methodology. For many soil and other environmental samples containing substantial mineral components, subtractions have strong potential to improve FTIR spectroscopic characterization of organic matter composition.

SOM underlies many soil functions and processes, but its characterization by FTIR spectroscopy is often challenged by mineral interferences. The described method can increase the utility of SOM analysis by FTIR spectroscopy by subtracting mineral interferences in soil spectra using empirically obtained mineral reference spectra.

Migliorare la caratterizzazione spettroscopia infrarossa di materia organica del suolo con sottrazioni spettrale

Soil organic matter (SOM) underlies numerous soil processes and functions. Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy detects infrared-active organic ...

The Plant Infection Test: Spray and Wound-Mediated Inoculation with the Plant Pathogen Magnaporthe Grisea

Plants possess a powerful system to defend themselves against potential threats by pathogenic fungi. For agriculturally important plants, however, current measures to combat such pathogens have proved too conservative and, thus, not sufficiently effective, and they can potentially pose environmental risks. Therefore, it is extremely necessary to identify host-resistance factors to assist in controlling plant diseases naturally through the identification of resistant germplasm, the isolation and characterization of resistance genes, and the molecular breeding of resistant cultivars. In this regard, there is need to establish an accurate, rapid, and large-scale inoculation method to breed and develop plant resistance genes. The rice blast fungal pathogen Magnaporthe grisea causes severe disease symptoms and yield losses. Recently, M. grisea has emerged as a model organism for studying the mechanisms of plant-fungal pathogen interactions. Hence, we report the development of a plant virulence test method that is specific for M. grisea. This method provides for both spray inoculation with a conidial suspension and wounding inoculation with mycelium cubes or droplets of conidial suspension. The key step of the wounding inoculation method for detached rice leaves is to make wounds on plant leaves, which avoids any interference caused by host penetration resistance. This spray/wounding protocol contributes to the rapid, accurate, and large-scale screening of the pathotypes of M. grisea isolates. This integrated and systematic plant infection method will serve as an excellent starting point for gaining a broad perspective of issues in plant pathology.

The Plant Infection Test: Spray and Wound-Mediated Inoculation with the Plant Pathogen Magnaporthe Grisea

Here, we present a protocol to test plant virulence with the plant pathogen Magnaporthe grisea. This report will contribute to the large-scale screening of the pathotypes of fungi isolates and serve as an excellent starting point for understanding the resistant mechanisms of plants during molecular breeding.

La prova di infezione di pianta: Spray e ferita-mediata di inoculazione con la pianta patogeno Magnaporthe Grisea

Plants possess a powerful system to defend themselves against potential threats by pathogenic fungi. For agriculturally important plants, however, current ...

Visualizing Efficacy of Pesticides Against Disease Vector Mosquitoes in the Field

Efficacy of public health pesticides targeting nuisance and disease-vector insects such as mosquitoes, sand flies, and filth-breeding flies is not uniform across ecological zones. To best protect public and veterinary health from these insects, the environmental limitations of pesticides need to be investigated to inform effective use of the most appropriate pesticide formulations and techniques. We have developed a research program to evaluate combinations of pesticides, pesticide application equipment, and application techniques in hot-arid desert, hot-humid tropical, warm and cool temperate, and urban locations to derive pesticide use guidelines specific to target insect and environment. To these ends we designed a system of protocols to support efficient, cost-effective, portable, and standardized evaluation of a diverse range of pesticides and equipment across multiple environments. At the core of these protocols is the use of an array of small cages with colony-reared sentinel mosquitoes (adults and immatures) and sand flies (adults), strategically arranged in natural habitats and exposed to pesticide spray. Spatial and temporal patterns of pesticide efficacy are derived from percent mortality in sentinel cages, then mapped and visualized in a geographic information system. Maps of sentinel mortality data may be statistically compared to evaluate relative efficacy of a pesticide across multiple environments, or to study multiple pesticides in a single environment. Protocols may be modified to accommodate a variety of scenarios, including, for example, the vertical orientation of sentinels in canopy habitats or simultaneous testing of ground and aerial application methods.

The efficacy of public health pesticides targeting nuisance and disease-vector insects is not uniform across different ecological zones. Here we present a system of techniques using captive vector insects as sentinels for pesticide efficacy to derive electronic maps supporting the standard evaluation of pesticides across multiple environments.

Efficacia dei pesticidi contro le zanzare vettore di malattia nel campo di visualizzazione

Efficacy of public health pesticides targeting nuisance and disease-vector insects such as mosquitoes, sand flies, and filth-breeding flies is not uniform ...