نظيفة أخذ العينات وتحليل نهر ومصبات الأنهار المياه للدراسات المعدنية تتبع

العام من بروتوكول أخذ العينات والتحليل النظيف هذا هو توفير تقنيات كافية للحصول على بيانات موثوقة لدراسات المعادن النزرة ، خاصة عندما تكون حدود الكشف المنخفضة مطلوبة. يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في مجال الكيمياء البيئية ، في البيئات المائية ذات الظروف الهيدرولوجية والجيوكيميائية الديناميكية. وتتمثل ميزة هذه التقنية في أنه بموجب المبادئ التوجيهية المقترحة، يمكن الحصول على بيانات موثوقة وتتعلق بالمعايير البيئية الرئيسية المتغيرة.

لذلك يمكن أن توفر هذه الطريقة تقنيات للحصول على المعلومات في الأنهار ومصبات الأنهار. يمكن تطبيقه أيضا على أنظمة أخرى ، مثل البحيرات والمناطق الساحلية والبيئات المحيطية. بشكل عام ، سيكافح الأفراد الجدد في هذه الطريقة بسبب نقص المعرفة بضوابط التلوث وعدم القدرة على التعرف على الوسائل المناسبة للقضاء على التلوث أثناء تحليل المعادن النزرة.

سيظهر الإجراء Chih-Ping Lee و Pei-Yu Lin ، طلاب من مختبراتنا. لتجميع جهاز أخذ العينات ، قم بتوصيل أنبوب بروبيلين الإيثيلين المفلور بطول أربعة أمتار بأنبوب ضخ سيليكون مقاوم كيميائيا بطول 1.5 متر. أدخل موصل Y من مادة البولي بروبلين في أنبوب الضخ.

قم بتوصيل أنبوب ضخ 50 سم بمخرج واحد ، ومرشح كبسولة 0.45 ميكرومتر بالآخر. قم بتجميع الأنابيب في غرفة نظيفة بعد تنظيفها كما هو موضح في بروتوكول النص وقم بتخزين المجموعة في طبقتين من أكياس البولي إيثيلين. بالنسبة لحاويات العينات ، استخدم زجاجات البولي إيثيلين و FEP لحاويات تحديد المعادن النزرة.

نظف الزجاجات عن طريق نقعها أولا في محلول منظف بنسبة 1٪ لمدة 24 ساعة. بعد شطف الزجاجات بالماء المتأين ، انقعها في محلول حمض النيتريك بنسبة 50٪ لمدة 48 ساعة. اشطف الزجاجات مرة ثانية ثم انقع الزجاجات في حمض الهيدروكلوريك بنسبة 10٪ أو محلول حمض الهيدروكلوريك لمدة 24 ساعة.

بعد النقع النهائي للحمض الهيدروكلوريك ، اشطف الزجاجات جيدا بالماء المتأين ، والمختصرة باسم DIW. جفف الزجاجات مع إغلاق الأغطية في غرفة نظيفة أو مقعد نظيف من الفئة 100. أغلق الزجاجات التي تم تنظيفها في أكياس بسحاب من البولي إيثيلين وقم بتعبئتها في أكياس البولي إيثيلين للنقل.

على ضفة النهر أو على متن قارب ، اطلب من شخص واحد فتح الكيس باستخدام جهاز أخذ العينات وإرفاق أنبوب FEP الذي يبلغ طوله أربعة أمتار بعمود بولي بروبلين نظيف. قم بتمديد العمود بعيدا عن البنك قدر الإمكان واحتفظ بمدخل أنبوب FEP حوالي 30 سم تحت سطح مياه النهر الجارية قبل تشغيل المضخة. اطلب من شخص ثان توصيل أنبوب الضخ برأس المضخة في المضخة التمعجية.

ابدأ تشغيل المضخة واستنزاف المياه على جانب المصب ثلاث مرات على الأقل من إجمالي حجم جهاز أخذ العينات. اطلب من شخص ثالث أن يكون مسؤولا عن فتح الأكياس الداخلية وأغطية العينات ، وإمساك أنبوب أخذ العينات الذي يستنزف العينة في الزجاجة. أولا ، اجمع عينة غير مفلترة من خلال المخرج بدون الفلتر في زجاجة بلاستيكية سعة 125 مليلتر لقياسات الموصلية ودرجة الحرارة ودرجة الحموضة في الحقل.

بعد ذلك ، اجمع عينة من الماء المفلترة عن طريق إغلاق المخرج بمشبك بلاستيكي لإجبار الماء على المرور عبر مرشح الكبسولة. اجمع العينات المفلترة في عبوات زجاجية كهرمانية سعة 40 مليلتر لقياسات DOC و EDTA. لكل نوع من أنواع العينات ، اجمع عينات إضافية ، بالإضافة إلى فراغات ميدانية في مواقع محددة لتكون بمثابة حصة لمراقبة الجودة.

ضع الزجاجات سعة 40 مليلتر على الثلج واحفظها في صندوق ثلج ، وضع زجاجات البولي إيثيلين في صناديق ثلج. أخيرا ، قم بجمع الجسيمات العالقة ، أو SPM ، على مرشحات غشاء البولي كربونات 0.4 ميكرومتر عن طريق الترشيح الفراغي باستخدام قمع ووعاء ترشيح بلاستيكي. لتحديد المعادن النزرة الذائبة ، أضف 2 مل من حمض النيتريك المغلي المركز إلى عينة لتر واحد.

تشع الأشعة فوق البنفسجية العينات المحمضة في زجاجات FEP لمدة 24 ساعة. بعد ذلك ، قم بوزن 2 جرام من راتنج التبادل الكاتيوني في كوب بلاستيكي صغير وأضف كمية صغيرة من محلول حمض النيتريك العادي في الكوب. صب الراتنج في عمود كروماتوغرافيا بسعة 10 ملليلتر.

نظف الراتنج عن طريق غسل العمود ب 5 ملليلتر من اثنين من حمض النيتريك العادي مرتين. ثم اشطفها بماء عالي النقاء ، يتم اختصاره باسم HPW ، ثلاث مرات. أخيرا ، أضف 10 مل من هيدروكسيد الأمونيوم المولي إلى العمود لتحويل الراتنج إلى شكل الأمونيوم.

اضبط الرقم الهيدروجيني للعينات المحمضة المشعة بالأشعة فوق البنفسجية إلى 5.5 زائد أو ناقص 0.3 ، عن طريق إضافة 30 مل من محلول عازل من أسيتات الأمونيوم المولي وبعض هيدروكسيد الأمونيوم في العينات. بعد ذلك ، ضع زجاجة العينة على رف على ارتفاع حوالي 30 سم فوق العمود المليء براتنج التبادل الكاتيوني. قم بتوصيل زجاجة العينة وعمود التركيز المسبق بأنبوب FEP بطول 60 سم وغطاء كروماتوغرافيا وموصل.

تحكم في معدل التدفق من ثلاثة إلى خمسة ملليلتر في الدقيقة باستخدام محبس ثنائي الاتجاه متصل فوق العمود. اسمح للعينات بالمرور عبر أعمدة التركيز المسبق. بعد مرور العينات عبر العمود ، افصل الأنابيب والأغطية عن الأعمدة.

لفصل الكاتيونات الرئيسية عن المعادن النزرة الأخرى ، عالج الأعمدة ب 5 ملليلتر من HPW مرتين. ثم أضف 5 ملليلتر من أسيتات الأمونيوم المولية ، درجة الحموضة 5.5 ، أربع مرات. أخيرا ، تعامل مع 5 ملليلتر إضافي من HPW مرتين.

ضع زجاجة البولي إيثيلين المغسولة بالحمض سعة 30 مليلتر أسفل العمود مباشرة واغسل العمود بسبعة 1 ملليلتر من اثنين من حمض النيتريك العادي في زجاجة البولي إيثيلين. لهضم الجسيمات العالقة ، قم بتجفيف مرشحات البولي كربونات بالتجميد مع عينات SPM ووزنها بعد التجفيف. بعد ذلك ، ضع عينات SPM مع المرشحات في أوعية PFA الموزونة مسبقا وأضف 3 ملليلتر من حمض النيتريك المركز في الأوعية.

شد الأوعية إلى عزم دوران ثابت يبلغ 2.5 كيلوغرام متر. هضم العينات في فرن تقليدي على حرارة 130 درجة مئوية لمدة 12 ساعة. بعد التبريد ، افتح الأوعية وأضف 2 مل من فلوريد الهيدروجين.

ثم شد الأوعية وهضمها في فرن تقليدي ، كما كان من قبل. بعد التبريد ، افتح الأوعية وأضف 16 مل من محلول حمض البوريك 4.5٪. مرة أخرى ، شد الأوعية وهضمها في فرن تقليدي بنفس الطريقة.

قم بوزن كل وعاء وحدد الثقل النوعي لكل محلول مهضوم للحصول على حجم الهضم النهائي. أدى استخدام التقنيات المقدمة لأخذ عينات منخفضة من التلوث ، ومعالجة العينات ، والتحليل ، إلى حدود اكتشاف منخفضة ، واسترداد جيد للمواد القياسية المشار إليها ، وتركيزات فارغة منخفضة في الحقل. هذا يدل على فعالية هذه الطريقة.

تم العثور على اتفاق جيد جدا بين تركيزات المعادن النزرة المحددة باستخدام طريقتين مستقلتين وحصص منفصلة لنفس العينة. تم تحليل عينة واحدة مباشرة عن طريق مطياف الانبعاث الذري للبلازما المقترن بالحث والأخرى تم تركيزها مسبقا بواسطة تقنيات التبادل الأيوني بعد التحديد بواسطة قياس الطيف الكتلي للبلازما المقترن بالحث. يشير نطاق التركيز الكبير إلى أن هذه التقنيات مناسبة لدراسات المعادن النزرة والبيئات المختلفة بشكل مميز حيث تظهر تركيزات المعادن النزرة اختلافات كبيرة.

الحصول على بيانات موثوقة عن المعادن النزرة في المياه الطبيعية عناية كبيرة أثناء جمع العينات ومعالجتها ومعالجتها وتحليلها التي تهدف إلى تقليل التلوث. يعد إجراء إعداد معدات أخذ العينات وحاويات العينات والمواد المستخدمة لمعالجة العينات وتحليلها خطوات حاسمة نحو الحصول على جودة بيانات عالية للمعادن النزرة في البيئات المائية. يمكن تطبيق التقنيات والأساليب الموضحة هنا بسهولة على أنواع مختلفة من النظم المائية.

بالإضافة إلى مياه الأنهار ومصبات الأنهار مثل المحيطات والبحيرات والمياه الجوفية. بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية تخطيط وإجراء دراسات المعادن النزرة بشكل صحيح والتي يمكن تطبيقها على المراقبة البيئية والتحقيق الجيوكيميائي.