Desarrollo y Validación de un Sistema de SPE In-Situ Basado en Drones Anfibios para el Monitoreo Ambiental del Agua
Autores: Kiguchi, Osamu; Saitoh, Kouki; Yoshida, Makoto; Kikuchi, Takero; Watanabe, Shunsuke; Madokoro, Hirokazu; Nagayoshi, Takeshi; Inoue, Makoto; Kurisawa, Nobumitsu; Osawa, Hitoshi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Desarrollo y Validación de un Sistema de SPE In-Situ Basado en Drones Anfibios para el Monitoreo Ambiental del Agua
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Eficiencia
Monitoreo ambiental acuático
Extracción en fase sólida in-situ
Drones
Insecticidas
Cuerpos de agua
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Para mejorar la eficiencia del monitoreo ambiental acuático, se desarrolló y validó un sistema de extracción en fase sólida (SPE) in situ utilizando drones anfibios (impermeables) mediante pruebas de recuperación con muestras que contenían concentraciones conocidas de insecticidas sistémicos en el laboratorio y utilizando muestras reales de cuerpos de agua naturales. El sistema utilizó un actuador lineal resistente al agua para la aspiración continua a 1-10 mL min-1 a través de un cartucho SPE balanceado hidrofílico-lipofílico prelavado. El sistema funcionó correctamente durante el muestreo en campo utilizando filtración en modo vacío para evitar sobrepresión, sobrecorriente y contaminación a través de filtraciones repetidas. Las pruebas de recuperación utilizando 10 ng L-1 de cada analito objetivo en muestras de agua ultra pura produjeron resultados de recuperación satisfactorios del 89-96% (desviación estándar relativa < 10%). En el muestreo real de cuerpos de agua, el sistema desarrollado pudo detectar analitos objetivo de 0.9-180 ng L-1. Los resultados son comparables a los obtenidos utilizando SPE manual in situ a partir de muestreo en barco, independientemente de las diferencias en los dos sistemas de aspiración. Estos hallazgos sugieren que la aplicación del sistema SPE in situ asistido por drones desarrollado puede mejorar la eficiencia del monitoreo de muestras reales de cuerpos de agua naturales.
Descripción
Para mejorar la eficiencia del monitoreo ambiental acuático, se desarrolló y validó un sistema de extracción en fase sólida (SPE) in situ utilizando drones anfibios (impermeables) mediante pruebas de recuperación con muestras que contenían concentraciones conocidas de insecticidas sistémicos en el laboratorio y utilizando muestras reales de cuerpos de agua naturales. El sistema utilizó un actuador lineal resistente al agua para la aspiración continua a 1-10 mL min-1 a través de un cartucho SPE balanceado hidrofílico-lipofílico prelavado. El sistema funcionó correctamente durante el muestreo en campo utilizando filtración en modo vacío para evitar sobrepresión, sobrecorriente y contaminación a través de filtraciones repetidas. Las pruebas de recuperación utilizando 10 ng L-1 de cada analito objetivo en muestras de agua ultra pura produjeron resultados de recuperación satisfactorios del 89-96% (desviación estándar relativa < 10%). En el muestreo real de cuerpos de agua, el sistema desarrollado pudo detectar analitos objetivo de 0.9-180 ng L-1. Los resultados son comparables a los obtenidos utilizando SPE manual in situ a partir de muestreo en barco, independientemente de las diferencias en los dos sistemas de aspiración. Estos hallazgos sugieren que la aplicación del sistema SPE in situ asistido por drones desarrollado puede mejorar la eficiencia del monitoreo de muestras reales de cuerpos de agua naturales.