Comparative Evaluation of the Polar Organic Chemical Integrative Sampler in Two Types of Validation Systems Simulating Peak Concentration Events

Abstract

Polar organic chemical integrative sampler (POCIS) devices have been suggested for measuring time‐weighted averages (TWAs) of contaminant concentrations resulting from chemical leak accidents in aquatic environments. However, the response of the POCIS device in the emergency condition in natural water remains unclear. The response of the POCIS device to contaminant fluctuation was investigated using a chamber test with tap water and a channel test with natural water. The fluctuation in the chamber and the channel simulated the condition of river water under a chemical leak scenario (maximum concentration: 1–10 μg L–1, half‐life: 1 day). The target chemicals were neonicotinoid pesticides (dinotefuran, clothianidin, thiamethoxam, imidacloprid, acetamiprid, and thiacloprid) and bisphenol A. The ratio of the POCIS measured value to the TWA values of grab samplings (POCIS/TWA) for the channel test (temperature: 15 °C, flow velocity: 15 cm s–1) ranged from 61% (clothianidin) to 133% (thiacloprid). The results indicated that the POCIS device could be effectively used as a monitoring device in an aquatic environment under the chemical leak scenario over a time period of more than14 days. In addition, the POCIS/TWA ratios obtained from the chamber test and the channel test were in the range of 50–150%. Thus, the chamber test could be used to evaluate the POCIS device at a low cost. Environ Toxicol Chem 2021;40:3010–3018. © 2021 SETAC

Development and Evaluation of the Performance of the Polar Organic Chemical Integrative Sampler for Linear Alkylbenzene Sulfonate

“…In recent years, polar organic chemical integrative samplers (POCIS), which is a type of passive sampler, have been devised for monitoring aquatic contaminants such as pesticides, pharmaceuticals, and munitions [3,[5][6][7][8][9][10][11][12]. In the POCIS sampling, POCIS are deployed in the aquatic environment for a certain period, then the target compounds adsorbed on the sorbent are analyzed in the laboratory.…”

Comparison between Polar Organic Chemical Integrative Sampler (POCIS) and Grab Samples to Estimate Time-Weighted Average Concentrations of Paddy-Use Pesticide Residue in Stream Water

“…) 。本研究のキャリブレーション実験は、止水条 件ではなく流動条件下であったことを目視で確認してい る。撹拌速度(100 rpm)が相当する流速は不明であっ たが，これまでアラバスターを用いた測定により 400 rpm と 1500 rpm の撹拌によるビーカー内の流速は 1.0 cm s -1 ， 18 cm s -1 であったこと 28) ，40 rpm の撹拌と 0.32 cm s -1 の流水システムで得られた Rs は止水条件よりも大きく 相互に差はなかったこと 49) などが報告されている。本研 究と撹拌速度以外の条件が異なる可能性があるため単純 に比較できないが，本研究で求めた Rs は比較的小さい 流速条件に対応している可能性が考えられた。 流水中の流速が与える影響として， Rsは0.02～0.153 m s -1 で影響を受けなかった 22) とする報告がある一方，0.02 m s -1 から 0.16 m s -1 に増加すると数十パーセント上昇しそれ 以降は 0.34 m s -1 までほぼ一定であったこと 23) ，流速が 0.07 m s -1 と 0.30 m s -1 で比較すると 1.3～2.7 倍増加した こと 41) ，POCIS への集積量は 0.026 m s -1 から 0.15 m s -1 まで流速の増加に伴い最大で 1.9 倍増加したこと 25) ，止 水状態から 6 cm s -1 まで増加し 21 cm s -1 まで一定であ ったこと 48) などが報告されている。本研究における採水 地点の流速は，平水時は 0.02～0.40 m s -1 ，流量ピーク時 は 0.15～1.0 m s -1 で ( https://www.maff.go.jp/tokai/kikaku/renkei/attach/pdf/2018 0604-1.pdf (2021 年 9 月時点) ． 3 ) Sudo, M., Kawachi, T., Hida, Y., Kunimatsu, T., 2004. Spatial distribution and seasonal changes of pesticides in Lake Biwa (Japan) ．Limnology 5 (2) ，77-86.…”