Name: Bohrkern Sectioning und Gewinnung von Porenwasser unter anoxischen Bedingungen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-03-07T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 21 s
Description: Erfahren Sie die Methode zur Sektionierung von Sedimentkernen und Extraktion von Porenwasser unter anoxischen Bedingungen. Dieses Protokoll ermöglicht die Analyse redox-sensibler Spezies in geochemischen Untersuchungen.

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Diese Forschung wurde zum Teil durch die National Science Foundation RAPID-Programm (NSF-1.048.925, 1.048.919 und 1.048.914) an Alison Keimowitz, Ming-Kuo Lee, Benedict Okeke und James Saunders unterstützt.

1. Herstellung von Ausrüstung <ol><li> Herstellung von Core-Liners <ol><li> Berechnen Dicke der Kernscheibe , die erhalten werden Lautstärke mit = &amp; pgr; r 2 x Dicke; das endgültige Volumen muss &lt;50 cm 3 sein. Mit einer 10 cm Kerndurchmesser 2 cm dicke Scheiben erhalten werden. HINWEIS: Es ist nicht notwendig, das Volumen volle 50 ml zu haben, aber Porenwasser- Volumina werden erhalten proportional kleiner. </li><li> Verwendung einer Stichsäge (oder ähnlich) slice einem Kern liner oder ein Kunststoffrohr mit gleichem Durchmesser, in 2 cm Ringe (oder eine andere Dicke, wenn sie einen anderen Durchmesser Kern verwendet wird). Erhalten Sie 3-5 Ringe. </li><li> Reinigen Sie alle Kunststoff-Material, das in Kontakt mit Sediment, einschließlich Kerneinlagen, Kernkappen, Ringe, Kern Slicer, Zentrifugenröhrchen, Spritzen und Einweg-Löffel kommen. (Kunststoffmaterialien in 10% HCl für 24 Stunden einweichen, abspülen Kunststoffmaterialien in Nanopure 3x (22 M &amp; Omega;) Wasser, und lassen Sie Materialien an der Luft trocknen, vorzugsweise in einer laminarenFlow-Haube, vor der Verpackung.) </li></ol></li><li> Herstellung von Labor Jack <ol><li> Schneiden Sie ein Stück Sperrholz, mit einer Stichsäge, die 6 &quot;x 6&quot; Größe der oberen Platte des Laborboy abzudecken und ein Loch in der Mitte dieses Sperrholz Bohrer ein Loch sah Befestigung an einer Bohrmaschine. Hinweis: Dieses Loch sollte nur geringfügig größer als der Durchmesser des PVC extender Stücke sein; für die Größen hier sollte das Loch 2 verwendet werden ¾ &quot;. </li><li> Bohren Sie vier kleine Löcher in den Rändern dieses Sperrholz auf der oberen Platte des Laborboy mit einem normalen Bohrer auf eine Handbohrmaschine oder Bohrmaschine die Löcher passen. Befestigen Sie das Sperrholz an das Labor-Buchse mit Kabelbindern. HINWEIS: Es sollte in diesem Sperrholz nicht &quot;wackeln&quot; sein. </li></ol></li><li> Bohren Sie ein Loch in der Mitte einer etwa 2 &#39;x 1,5&#39; Sperrholz etwas größer als der Außendurchmesser der Kernliner mit einer Stichsäge. Für 10 cm Durchmesser Kerneinlagen, ein 10,5-11,5 cm Loch wird? Fall seinte. Dieses Holz ist der Kern Führungsplatte. </li><li> Herstellung von Kern Extruder (Plunger) <ol><li> Besorgen Sie sich einen Gummilabor Stopper, das perfekt in den Kern-Liner passt. Wenn keine vorhanden ist, rasieren eine Größe unter Verwendung einer Rasierklinge. Verwenden Sie keine zu kleinen Stopfen verwenden. </li><li> Schrauben Sie den Labor Stopfen auf eine etwa 1&#39;-1.5 &#39;lang, Durchmesser von 1 &quot;Dübel oder Besenstiel. Decken Sie den Schraubenkopf auf dem Gesicht des Anschlags mit wasserdichten Isolierband. HINWEIS: Die größere Seite des Stopfens sollte aus dem Dübel wegweisen. </li></ol></li><li> Schneiden Sie eine etwa 1,5 &#39;Länge von PVC-Rohr in ~ 6 &quot;lange Abschnitte. HINWEIS: Der Innendurchmesser größer sein sollte als der Dübel in Schritt 1.4.2, aber kleiner als der Stopper in Schritt 1.4.1. Dieses Protokoll geht davon aus &quot;mit einem echten Außendurchmesser von 2,375 PVC&quot; Standard 2 verwendet wird. Diese PVC-Stücke sind die Kern Extender. </li><li> Bauen Sie alle anderen in der Materialliste aufgeführt benötigte Ausrüstung. Hinweis: Dieses shOuld im Heimlabor und brachte sie zu dem Feldlabor gesammelt werden. </li></ol> 2. Einstellen der Feldlaborstation nach oben <ol><li> Einstellen der Glove Bag up <ol><li> Klemmen Sie die Aderführungsplatte an der Arbeitsfläche ( Arbeitsplatte, Laborfläche, etc.). Stellen Sie sicher, dass das Loch für den Kern Liner über die Arbeitsfläche, sondern ist offen. </li><li> Setzen Sie den Einweg - Handschuhbeutel über den Kern Führungsplatte, und führen Sie den Schlauch aus dem Schlauch Eintritt des Handschuhbeutel mit dem Regler des N 2 - Tank. Stellen Sie sicher, dass der Tank sicher den Zylinder Tischklemme befestigt ist, verwendet wird. </li><li> Kleben Sie den Schlauch zum Handschuhtasche von rings um die Tasche um das Äußere des Schlauchs mit Isolierband diesen Eintrittspunkt zu versiegeln. Stellen Sie sicher, dass etwa 8 &quot;der Schlauch in das Innere des Handschuhbeutel erstreckt Schieben Sie die Schlauchklemme auf den Schlauch im Inneren des Handschuhbeutel;. Lassen Sie diese Klemme offen. </li><li> Schneiden Sie ein &quot;X&quot; in der Unterseite des Handschuhbeutel über dieLoch in der Platte Kern Führung ein Teppichmesser oder Rasiermesser verwendet wird. Dies sollte x kleiner als der Kern Liner Durchmesser sein. </li><li> Legen Sie die Handschuhbeutel mit den gefundenen Artikel in der Tabelle 1. </li></ol></li><li> Einrichten des Kern <ol><li> Legen Sie die Laborboy auf dem Boden unterhalb der Arbeitsbereich, in dem der Handschuhbeutel befestigt ist. Setzen Sie den Kern durch die &quot;X&quot; Schnitt in den Boden des Handschuhbeutel in Schritt 2.1.4, es in einer aufrechten Position zu halten. HINWEIS: Ungefähr 4-6 &quot;des Kerns sollte über dem Kernstabilisierungsplatte erstrecken. </li><li> Halten Sie den Kern stabil zu erlauben Forscher 2 bis Schritte 2.2.3 bis 2.2.6 durchzuführen. </li><li> Band der Kern mit dem Kunststoffhandschuhbeutel um die &quot;X&quot;, viele gute Abdichtung elektrischer Band. </li><li> Den Griff des Kernextruder in einen Durchmesser von 2 &quot;, ~ 6&quot; langen Spacer PVC, gefolgt von einem ~ 3 &quot;lange Kupplung, durch einen anderen Abstandhalter gefolgt. Setzen Sie diese Muster, bis die PVC völlig Abdeckungender Griff; es kann eine kurze Strecke über das Ende des Handgriffs erstrecken. Platzieren Sie den Kern Extruder (mit PVC-Abstandhalter und Kupplungen) unterhalb der Unterseite des Kerns. </li><li> Unterstützen Sie den Kernextruder mit dem Labor-Buchse, so dass der Extruder den Kern unterstützen kann. Zu diesem Zeitpunkt halten die Buchse so gering wie möglich und die Kernabstandshalter verwenden, wo immer möglich. </li><li> Verwenden Sie Schneider eine Kiste vorsichtig um die untere Kernkappe zu schneiden. Dieser Schnitt in einem Ring von Kernkappe führen sollte um die Außenseite des Kerns Liner und einem flachen kreisförmigen Abschnitt der Kernkappe an Ort und Stelle gegen die Kernmaterialien gelassen wird. </li><li> Legen Sie die Hände in den Handschuhbeutel (Forscher 1). Halten Sie den Kern stabil, so dass sie nicht weiter über dem Kern Stabilisierungsplatte bewegt, während Forscher 2 beginnt die Laborboy drehen sich langsam um den Kern zu erhöhen. Der Kernextruder sollte den Kern Liner betreten und beginnen, die Sedimente nach oben wie ein Push-Pop zu drücken. </li><li> Wiggle die Kernextruder Seite leicht zur Seite, wenn neEDED es in den Kern Liner einzulegen (Forscher 2). Seien Sie bereit für eine leichte Pop vorbereitet, wenn es eintritt. </li><li> Weiter um den Kern, bis die Spitze des entkernten Material zu erhöhen, an oder nahe der Spitze der Kernauskleidung (Forscher 1 und 2) ist. Beachten Sie, dass die Kernkappe oben auf dem Kern während dieses Vorgangs bleiben soll. </li></ol></li><li> Die Abdichtung der Glove Bag <ol><li> Überprüfen Sie, daß alle notwendigen Vorräte im Handschuhbeutel sind; Schalten Sie den tragbaren Sauerstoffmessgerät. </li><li> Öffnen Sie alle Zentrifugenröhrchen, Wasserflaschen und andere Gegenstände, die eingeschlossene Luft enthalten. Wenn der Kern Luftraum über dem stehenden Wasser hat, öffnen Sie die obere Kappe diesen Luftraum zu spülen. </li><li> Schalten Sie den Regler, so dass der Stickstoffstrom durch das Rohr in den Handschuhbeutel mit mäßiger Geschwindigkeit ist. Im allgemeinen wird ein Druck von ~ 15 psi in der letzten Reglerstufe mit allen geöffneten Ventilen geeignet ist. Hinweis: Dies sollte schnell genug sein, wie eine starke Brise auf der Haut zu spüren, aber nicht so stark, dass es Handschuhbeutel sup streutLagen. </li><li> Richten Sie den Stickstoff in allen Bereichen des Handschuhbeutel, und drücken Sie den Stickstoff aus der Hauptöffnung zum Besten der Fähigkeit. Schalten Sie den Stickstoff. </li><li> Spülen Sie die Handschuhbeutel dreimal durch die Schritte 2.3.6 bis 2.3.9 dreimal wiederholen. HINWEIS: Eine Person kann dies zu erreichen, aber es kann für zwei Personen leichter sein, so dass man seine oder ihre Hände in den Handschuhen zu halten, der ein Teil des Handschuhbeutel sind. </li><li> Verschließen Sie die Hauptöffnung des Handschuhbeutel durch Umwickeln 1-2 Bungee-Seile um es mehrmals. Schalten Sie den Stickstoff auf eine ähnliche Strömung wie in 2.3.3. Platz Forscher 1 die Hände in den Einbau-Handschuhe des Handschuhtasche. </li><li> Bewegen Sie den Stickstoffeinleitungsrohr aus einem Bereich des Beutels zum anderen die Handschuhbeutel mit Stickstoff zu füllen. Richten Sie die Röhre in irgendwelche Ritzen wie geöffnet Zentrifugenröhrchen, über dem Wasser in einer Spritzflasche, usw. </li><li> Schalten Sie den Stickstoff durch die Schlauchklemme schließen. Beachten Sie, dass dies ohne entfernen res erreicht werdenearcher 1 die Hände aus dem Handschuhtasche. </li><li> Öffnen Sie die Vorderseite des Handschuhbeutel und mit Forscher 1 des Körpers, drücken Sie so viel Gas aus dem Beutel wie möglich. HINWEIS: Die Tasche sollte an dieser Stelle um die Lieferungen innerhalb es eben sein. </li><li> Füllen Sie den Handschuhbeutel zu einem bequemen Druck und drehen Sie den Stickstoff mit der Schlauchklemme aus. Einige Versuch und Irrtum kann eine komfortable Druck zu finden benötigt, da zu voll und es ist schwierig, die Arme zu bewegen, während zu leer und es ist schwer zu sehen und Objekte manipulieren. Öffnen Sie die Stickstoff-Schlauchklemme für kurze Zeit den Beutel zu füllen, wenn es ein langsames Leck zu haben scheint oder wird immer leerer aus irgendeinem Grund. Öffnen Sie die Vorderseite der Tasche geringe Mengen an Stickstoff zu lassen, wenn es unangenehm voll wird. </li><li> Überprüfen Sie den Gehalt an gelöstem Sauerstoff auf dem tragbaren Sauerstoffmessgerät. Es sollte unter 1% liegen. </li><li> Legen Sie die Handschuhbeutel Handschuhe in Einweghandschuhe. Diese werden Geschicklichkeit verbessern. Ändern Sie sie, wann immer sie get schmutzig oder zerrissen; in der in-Tasche Abfallbehälter entsorgen. </li></ol></li></ol> 3. Sectioning den Core Hinweis: dieser Teil des Verfahrens ist viel leichter mit zwei Forschern durchgeführt. <ol><li> Entfernen Sie das Wasser stehend mit einer Spritze. Spritzenvorsatzfilter dieses Wasser aufnehmen und in 50 ml Zentrifugenröhrchen. </li><li> Entfernen Sie einen Kernabschnitt <ol><li> Legen Sie einen Kern Schneidering über dem oberen Ende der Kernschicht. Heben Sie den Kern nach oben (Abschnitt 3.3), bis die Spitze des Sediments an der Spitze des Rings ist. </li><li> Den Kern Slicer zwischen der Oberseite des Kerns Auskleidung und dem Ring. Das Sediment Abschnitt sitzt nun oben auf dem Kern-Slicer. </li><li> Bewegen Sie das Sediment in einen 50-ml-Röhrchen mit den Einweg-Löffel. Das Röhrchen fest, sobald er voll ist. </li><li> Spülen Sie die Kern-Slicer und Kernschneidering mit dem Nanopure Wasser; spritzen die schmutzige Abfall in den Abfallbehälter im Inneren des Handschuhbeutel. Einweg-Löffel kann auch gespült werden,oder verworfen werden, abhängig von der Anzahl benötigt werden. Trocknen Sie die Kern-Slicer und Kern sectioning Ring mit Papiertüchern. </li><li> Wiederholen Sie Schritt 3.2 bis keine weitere Kernmaterial bleibt. </li></ol></li><li> Die Anhebung der Kern <ol><li> Ganzen 3.2 ist es notwendig, den Kern zu erhöhen. Tun Sie dies in kleinen Schritten die Labor-Buchse verwenden. Führen Sie die folgenden drei Schritte, sobald die Laborboy vollständig ausgefahren ist. </li><li> Halten Sie den Kern an Ort und Stelle in dem Handschuhsack (Forscher 1). </li><li> Senken Sie die Laborboy auf die niedrigste Einstellung, wenn es vollständig zusammengedrückt wird (Forscher 2). Stellen Sie sicher, dass der Kern an Ort und Stelle gehalten wird, mit Forscher 1 Hände im Handschuhbeutel und Forscher zwei Hände von unten zu unterstützen. </li><li> Füllen Sie den Raum zwischen dem unteren Ende des Kernextruder und die Buchse mit PVC-Abstandhalter und Armaturen. Stellen Sie sicher, dass der Kern sicher durch den Kern-Extender vor dem Loslassen der Oberseite des Kerns unterstützt wird. </li></ol></li></ol> 4. Extracting Porenwässer <ol><li> Öffnen Sie die Handschuhbeutel und entfernen Sie das Rack von Zentrifugenröhrchen. </li><li> Reinigen Sie den Handschuhbeutel, wie durch Entfernen von Boden, Flüssigkeit benötigt, oder Kondensation durch das Innere mit Papiertüchern auszulöschen, Wasser, etc. leeren Abfallbehälter. </li><li> Verschließen Sie den Handschuh Tasche lose mit Bungee-Seilen. </li><li> Wiegen Zentrifugenröhrchen, die nun sediment geschnittene enthalten (falls gewünscht). </li><li> Wickeln Sie die Spitzen der Zentrifugenröhrchen mit Isolierband die Kappe / Rohr-Übergang zu versiegeln. </li><li> Balance der Rohre für die Zentrifugation von ihnen nach Taping Wiegen. Hinzufügen oder Entfernen von Elektro-Band Gewichte zu erhalten innerhalb von 0,5 g. HINWEIS: In der Regel Rohre von der Oberseite des Kerns wird leichter als die von der Unterseite. </li><li> Die Röhrchen in Zentrifuge und Zentrifuge bei maximaler Beschleunigung (1.100 × g wird empfohlen) für 20 min. Hinweis: Höhere Zentrifugation Raten größere Trennung von Porenwässern ermöglicht. </li><li> Entfernen Sie Isolierband vom centrifuge Rohre entweder durch unpeeling oder mit einem Rasiermesser vor dem Schneiden der Rohre an den Handschuhbeutel zurück. Zentrifugenröhrchen Rückkehr nach dem Zentrifugieren, Rack und zur Rückkehr zum Handschuhbeutel. </li><li> Fügen Sie eine weitere Reihe von Zentrifugenröhrchen, Spritzen und Spritzenfilter zum Handschuhtasche. Diese neuen Rohre werden Porenwässer halten und können im Voraus markiert werden. </li><li> Spülen Sie die Handschuhbeutel wieder wie in Schritt 2.3.5. Wenn der Handschuhbeutel nur kurz geöffnet wurde, um die Röhrchen zu entfernen, und wurde nicht gereinigt, wird es annehmbar sein, es zu reinigen nur zweimal. Wenn ein Sauerstoffmonitor verwendet wird, stellen Sie sicher , dass die Atmosphäre in dem Handschuhbeutel &lt;1% O 2. Vergessen Sie nicht, die neu hinzugefügten Zentrifugenröhrchen zu öffnen und zu läutern. </li><li> Legen Sie die Hände an den Handschuhen in der Handschuhbeutel; wie zuvor, Deckel mit Einweghandschuhen. </li><li> Öffnen Sie ein Rohr. Entfernen Sie die Porenwässer aus über dem Sediment unter Verwendung einer Spritze, befestigen dann einen Spritzenfilter an der Spitze der Spritze. Wenn Porenwässern und Sedimente gut getrennt sind, porewaters kann mit dem Zylinder entfernt und einen Spritzenfilter an der Spitze direkt in eine Spritze eingefüllt werden. </li><li> Schieben das Wasser durch den Spritzenfilter in den geeigneten Zentrifugenröhrchen. Hinweis: Einige Kraft, die benötigt werden; mehr als einen Spritzenfilter pro Probe erforderlich. </li><li> Ersetzen Sie die Kappen auf dem Zentrifugenröhrchen, das Sediment und das Röhrchen mit Porenwässer. </li><li> Wiederholen Sie die Schritte 4.13 bis 4.15 für jede Probe. </li><li> Offene Handschuhbeutel und entfernen Proben. Beide Sediment und Porenwasserrohre können erneut gewogen werden. </li><li> Analysieren Porenwässern sofort, falls gewünscht. Die Analysen können , umfassen (sind aber nicht beschränkt auf) Ionenchromatographie für Hauptionen 11, Ferrozin für Eisen speciation 12, Arsen Speziation von Voltammetrie 13 und Sulfid speciation 14. </li><li> Frieren Porenwässern und Sedimente im trockenen Versenders (ca. -80 ° C) Artbildung zu erhalten für später gegebenenfalls für die geplanten Analysen analysiert. Es may auch zweckmäßig sein, Proben in luftdichten Behältern kühl zu halten oder in Stickstoff gespült Aluminiumbeutel. </li><li> die Handschuhbeutel für einen zweiten Kern wiederverwenden (ab 2.2.2), falls gewünscht. Nach zwei Kerne, muss der Handschuhbeutel in der Regel verändert werden. </li></ol>

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</ol>

Die Autoren haben nichts zu offenbaren.

Die hier beschriebene Technik ist eine flexible eine , die für eine Vielzahl von Standorten, Kerngrößen eingestellt werden kann, Kernschnittdicke, etc. Es gibt drei wesentliche Komponenten dieses Systems. Zunächst ein Kernextrusionssystem der richtigen Dimensionen bereiten sich auf den Kern zu analysieren. Anleitung hier gegeben sind eine etwa 30 &quot;Kern unter der Annahme, viel mehr Kerne können mehr PVC-Extender Stücke und PVC-Fittings erfordern voll zu extrudieren Planen Sie di...

Forscher oft wünschen den Redoxzustand und Geomikrobiologie eines Sediment-Wasser-System zu studieren. Dies nutzt idealerweise Daten aus beiden Sedimenten und Porenwasser, als Porenwasser sind oft empfindlich Monitore des Systems und sind eine gemeinsame Quelle, wenn auch nicht die einzige Quelle, der ökologischen Belastung durch redoxsensitiven Schwermetalle wie Arsen 1 und Uran. Porenwasserdaten können in situ unter Verwendung von Diffusionsgleichgewicht Filter, auch bekannt als &quot;peepers&quot; erhalten werden , in die 2 Sediment installiert. Peepers werden am häufigsten in den Einstellungen verwendet , wo das Feld Standort vor dem Beginn der Feldarbeit bekannt ist und wo mehrere Besuche über einen längeren Zeitraum kann auf dem Feld vor Ort erstellt werden, zB Shotyk 3. Daher sind viele Kontexte erlauben nicht die Verwendung von peepers wie Websites nur zugänglich für eine kurze Zeit oder bei denen mehrere Sondierungsproben erhalten werden, um zu bestimmen , wo weitere Untersuchungen 4 auftreten sollte.Zusätzlich peepers Sediment nicht gleichzeitig Wasserproben kosten. Wenn es wünschenswert ist, zusammen Sediment und Wasser zu probieren, oder in Feld Websites, auf denen peeper Installation nicht möglich ist, erhalten die am häufigsten verwendete Methode, um Sediment und Wasser ist Sediment Entkernung. Einem ungemischten Kern zu erhalten , ist ein wichtiger Vorläufer für das Verfahren in dieser Arbeit 5 beschrieben. Sobald ein Kernporenwasser erhalten wird , kann durch Quetschen 6 oder Zentrifugation erhalten werden; beide haben Vor- und Nachteile. Die Zentrifugation wird in der Regel die zuverlässigste Methode zur Gewinnung von Porenwässern aus Sedimentkernen betrachtet, 7 Allerdings muss darauf geachtet werden muss , Oxidation von Sedimenten oder Porenwasser zu verhindern. Bei diesem Verfahren beschreiben wir Kern Extrusion und Zentrifugation Porenwasser mit minimaler Oxidation zu extrahieren. Die Autoren haben die hier beschriebenen Verfahren in einer Vielzahl von Zusammenhängen einschließlich Meeres 8, kontaminierte See verwendet <sup&gt; 9 und Feuchtgebiete 10. Die repräsentativen Daten gezeigt, zeigt, dass die reduzierenden Bedingungen erhalten werden kann. Mit Ausnahme der Zentrifuge verwendeten Materialien billig sind, und dieses Verfahren kann auf eine Vielzahl von geochemischen und geomicrobiological Forschungsfragen angewendet werden.

<table><tbody><tr><td>Einweg-Handschuhtasche(n)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>Z106089-1EA</td><td>Eine pro zwei zu verarbeitende Kerne ist in der Regel ausreichend.</td></tr><tr><td>N2 Tank</td><td>Praxair</td><td></td><td>Oft können Gasversorgungsunternehmen diese direkt an das Feldlabor liefern.</td></tr><tr><td>Stickstoffgasregler</td><td>VWR</td><td>55850-478</td><td>oder ähnlich</td></tr><tr><td>Mehrere Fuß Schlauch, der zum Regler</td><td>VWR</td><td>89403-862</td><td>oder ähnlich</td>passt</tr><tr><td>Sicherheitsausrüstung zur Sicherung des Tanks</td><td>VWR</td><td>60142-006</td><td></td></tr><tr><td>Verstellbare Schlauchschelle</td><td>VWR</td><td>62849-112</td><td></td></tr><tr><td>Wasserdichtes, gut abdichtendes Isolierband</td><td>Scotch</td><td>Super 33+</td><td>Weit Verfügbar</td></tr><tr><td>2-4 kurze Bungee-Schnüre</td><td></td><td></td><td>Weit verbreitete</td></tr><tr><td>Squirt-Flaschen mit Nanoreinstwasser</td><td>VWR</td><td>16650-082</td><td>Jede ähnliche Flasche ist in Ordnung; packen Sie einen zusätzlichen Vorrat an Nanoreinstwasser ein, um diese aufzufüllen.</td></tr><tr><td>Großer Vorrat an Papiertüchern und Kimwipes</td><td></td><td></td><td>Weit verbreitete</td></tr><tr><td>50 ml Zentrifugenröhrchen</td><td>VWR</td><td>21008-951</td><td>Säure gereinigt wie im Protokoll beschrieben. Mindestens 2/Kernsektion erforderlich.</td></tr><tr><td>Mehrere permanente Marker.</td><td></td><td></td><td>Weit verbreitet</td></tr><tr><td>Mehrere Rasierklingen und Teppichmesser.</td><td></td><td></td><td>Weit verbreitete</td></tr><tr><td>Zentrifuge</td><td>Beckman-Coulter</td><td>Allegra X-22</td><td>Faster Rotor ermöglicht eine bessere Trennung.</td></tr><tr><td>Rotor zur Aufnahme von 50 ml Röhrchen</td><td>Beckman-Coulter</td><td>SX-4250</td><td></td></tr><tr><td>50 ml Kunststoffspritzen ohne schwarze Gummispitze auf dem Zylinder</td><td>VWR</td><td>66064-764&nbsp;</td><td>Säure gereinigt, wie im Protokoll beschrieben. Mindestens 1/Kernabschnitt erforderlich, plus 1 für überliegendes Wasser.</td></tr><tr><td>Spritzenvorsatzfilter, die mit wässrigen Lösungen kompatibel sind.</td><td>VWR</td><td>28143-310&nbsp;</td><td>Entweder 0,45 &mu; m oder 0,20&nbsp; &mu; Es können M-Porengrößen verwendet werden. Planen Sie fünf Filter pro verarbeitetem Kernabschnitt ein.</td></tr><tr><td>(Einweg-)Löffel aus Kunststoff.</td><td></td><td></td><td>Weit verbreitet; Säure gereinigt, wie im Protokoll beschrieben.</td></tr><tr><td>Mehrere Schachteln mit Einweghandschuhen.</td><td></td><td></td><td>Weit verbreitet</td></tr><tr><td>Große Kunststoffbecher oder andere Abfallbehälter zum Verstauen in der Handschuhtasche.</td><td>VWR</td><td>13890-148</td><td></td></tr><tr><td>Laborwaage</td><td>VWR</td><td>10205-008</td><td>Eine verfügbare Waage ist in Ordnung; hohe Präzision nicht erforderlich</td></tr><tr><td>Trockentransporter, vorbefüllt mit flüssigem Stickstoff</td><td>VWR</td><td>82005-416</td><td>Nur erforderlich, wenn Proben für empfindliche Analysen an das Heimlabor zurückgeschickt werden.</td></tr><tr><td>Labornotizbücher</td><td></td><td></td><td>Wasserabweisend kann nützlich</td></tr><tr><td>sein Kernauskleidungen</td><td>Wasserzeichen</td><td>77280</td><td>Erhältlich bei Forrestry Lieferanten</td></tr><tr><td>Kernkappen</td><td>Ben Meadows</td><td>218105</td><td></td></tr><tr><td>Hülsenschneider</td><td>McMaster Carr</td><td>8707K111</td><td>Schneiden Sie dies in 9 3 x 3 Quadrate</td></tr><tr><td>PVC-Abstandshalter</td><td>McMaster Carr</td><td>48925K96</td><td>Schneiden Sie dies in kurze Längen</td></tr><tr><td>PVC-Kupplungen</td><td>McMaster Carr</td><td>4880K76</td><td>Ungefähr 12 benötigt</td></tr><tr><td>Dübel</td><td></td><td></td><td>Weit verbreiteter</td></tr><tr><td>Laborstopper</td><td>VWR</td><td>59580-400</td><td>Überprüfen Sie, um sicherzustellen, dass die richtige Größe genau in die Kernauskleidungen passt Sperrholz für die</td></tr><tr><td>Kernführungsplatte und die Oberseite des Laborwagenhebers</td><td></td><td></td><td>Weit verbreiteter</td></tr><tr><td>Laborheber</td><td>VWR</td><td>89260-826</td><td></td></tr><tr><td>Klemmen</td><td></td><td></td><td>Weit verbreitet</td></tr><tr><td>Tragbares Sauerstoffmessgerät</td><td>RKI instruments</td><td>OX-07</td><td></td></tr></tbody></table>

bohrkern sectioning und gewinnung von porenwasser unter anoxischen bedingungen

Sediment Core Sectioning and Extraction of Pore Waters under Anoxic Conditions

Wir zeigen ein Verfahren zur Sedimentkernen sectioning und Extrahieren von Porenwasser, während sauerstofffreien Bedingungen aufrechterhalten wird. Ein einfaches, preiswertes System ist aufgebaut und können in der Nähe Feldprobenahmestelle (n) in einen temporären Arbeitsraum transportiert werden, eine schnelle Analyse zu erleichtern. Kerne werden in einem tragbaren Handschuhbeutel extrudiert, wo sie geschnitten sind und jeweils 1-3 cm dicken Abschnitt (je nach Kerndurchmesser) wird in 50 ml Zentrifugenröhrchen verschlossen. Porenwasser außerhalb des Handschuhbeutel mit Zentrifugation getrennt und dann wieder in den Handschuhbeutel zur Trennung von Sediment. Diese extrahierten Porenwasserproben können sofort analysiert werden. Immediate Analysen redox sensible Arten, wie beispielsweise Sulfid, Eisen Speziation und Arsen speciation zeigen, dass die Oxidation von Porenwasser ist minimal; Einige Proben zeigen etwa 100% der reduzierten Spezies, zB 100% Fe (II) ohne nachweisbares Fe (III). Beide Sediment und Porenwasserproben können zur Haupt konserviert werdenTain chemischen Spezies zur weiteren Analyse bei der Rückkehr in das Labor.

<html> Die Art der erzielten Ergebnisse hängt von Analysen durchgeführt und auf der geochemischen Einstellung, aus dem der Kern erhalten wurde. Gelöster Sauerstoff kann in den extrahierten Porenwässer gemessen werden, aber in vielen Einstellungen werden diese Null unterhalb der ersten wenigen cm des Kerns sein. Die Analysen , die in der Regel aussagekräftige Informationen zur Verfügung stellen , umfassen Eisen Artbildung (Fe II / Fe III) 12, Arsen Artbildung (As III / As V) <su...

Es wird ein Protokoll für das Schneiden von Sedimentkernen und das Extrahieren von Porenwässern unter anoxischen Bedingungen vorgestellt, um die Analyse von redoxempfindlichen Spezies sowohl in Festkörpern als auch in Flüssigkeiten zu ermöglichen.

Bohrkern Sectioning und Gewinnung von Porenwasser unter anoxischen Bedingungen

We demonstrate a method for sectioning sediment cores and extracting pore waters while maintaining oxygen-free conditions. A simple, inexpensive system is ...

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens besteht darin, Sedimentkerne zu schneiden und Porenwässer aus diesen Sedimentkernen zu extrahieren, wobei der ursprüngliche Oxidationszustand erhalten bleibt. Diese Methode ermöglicht es Forschern im Bereich der Geochemie, die Speziation von Metallen in Porenwässern und Sedimenten aus redoxsensiblen Bereichen wie Seen und Feuchtgebieten zu untersuchen. Die wichtigsten Vorteile dieser Technik sind ihre Flexibilität und Anpassungsfähigkeit, ihre Eignung für den Feldgebrauch, ihre Kostengünstigkeit und die Tatsache, dass sie die Sedimentschichten nicht stört.Den Ablauf wird Rahul Sinha, ein Student aus meinem Labor, demonstrieren. Beginnen Sie mit der Vorbereitung des Feldlabors, indem Sie die Handschuhhaube aufbauen. Befestigen Sie zunächst die Kernführungsplatte an einer Arbeitsfläche.Positionieren Sie das Loch für den Kernliner so, dass es vor der Arbeitsplatte liegt, um sicherzustellen, dass es offen ist. Befestigen Sie anschließend den Stickstofftank mit einer Schraubzwinge. Stellen Sie dann die Handschuhbox über die Platte und führen Sie den Schlauch zwischen der Box und dem Gasregler. Strecken Sie etwa zwanzig Zentimeter Schlauch in die Tüte hinein. Versiegeln Sie nun die Schlauchverbindung an der Tüte mit Isolierband, und schieben Sie innerhalb der Tüte eine Klemme auf den Schlauch, lassen Sie die Klemme jedoch geöffnet. Schneiden Sie danach ein X in den Boden der Tüte über der Öffnung in der Platte, und befüllen Sie die Tüte mit den aufgeführten Gegenständen.Überprüfen Sie die Listen nochmals, da das Vergessen eines Elements sehr umständlich ist. Die nächste Aufgabe besteht darin, den Kern aufzubauen. Stellen Sie zunächst einen Laborkreuztisch auf den Boden unter die Arbeitsfläche.Der Labortisch sollte eine Sperrholzplatte mit einem Loch in der Mitte haben, um den Kern zu stabilisieren. Anschließend wird der Kern in aufrechter Position durch die Kernführungsplatte und durch das X im Handschuhbeutel geschoben. Etwa zehn bis fünfzehn Zentimeter des Kerns sollten über die Platte hinausragen.Während eine Person den Kern stützt, befestigen Sie den Kern mit Isolierband an der Tasche um das X herum. Richten Sie dann den Kernextruder ein. Stecken Sie zunächst den Griff in einen sechs Zoll langen, zwei Zoll durchmessenden PVC-Abstandshalter, gefolgt von einer drei Zoll langen Kupplung und dann einem weiteren Abstandshalter und einer weiteren Kupplung und so weiter, bis der Griff vollständig bedeckt ist.Platzieren Sie nun den Kernextruder unterhalb des Kerns und stützen Sie ihn mit dem Wagenheber ab. Der Wagenheber sollte so weit wie möglich abgesenkt werden. Schneiden Sie anschließend mit einem Cuttermesser vorsichtig um die Unterseite der Kernkappe herum.Lassen Sie einen Ring der Kernkappe um die Kernhülse herum stehen und ein kreisförmiges Stück der Kappe an den Kernmaterialien anliegen. Nun muss eine Person in den Handschuhbeutel greifen, um den Kern zu sichern, während die andere Person den Hebel hebt. Bewegen Sie den Kernextruder allmählich in die Kernhülse hinein, wodurch das Sediment nach oben gehoben wird.Es kann notwendig sein, den Extruder leicht zu bewegen. Setzen Sie das Anheben des Kerns fort, bis das Sediment und das darüberliegende Wasser bis zur Oberkante des Kernrohrs reichen. Die letzte Aufgabe besteht darin, die Tüte zu verschließen.Zunächst überprüfen Sie noch einmal, ob alles vorhanden ist. Öffnen Sie dann alle Gegenstände in der Tasche, die eingeschlossene Luft enthalten. Entleeren Sie nun idealerweise mit Hilfe einer weiteren Person den Handschuh dreimal.Zunächst die Hauptöffnung mit einigen Gummispannern verschließen, während der Beutel so weit wie möglich entleert ist. Dann, mit einem Assistenten, der den Stickstofffluss auf 50 psi reguliert, das Gas um den Beutel herumleiten, insbesondere in Spalten und Fugen, in denen Luft eingeschlossen sein könnte. Wenn der Beutel stark aufgeblasen ist, das Regulierventil schließen oder die Klemme zudrehen, um das Gas abzustellen.Öffnen Sie dann die Hauptöffnung und drücken Sie so viel Gas wie möglich aus der Tasche heraus. Wiederholen Sie den Vorgang des Befüllens der Tasche mit Stickstoff, einschließlich aller Falten und Ecken, und des anschließenden Leerens der Tasche noch zweimal. Sobald dies abgeschlossen ist, sollte die Handschuhbox sehr geringe Sauerstoffkonzentrationen enthalten.Schließen Sie das Verfahren ab, indem Sie eine angenehme Menge an Gas in der Handschuhbox belassen. Dieses Verfahren sollte am besten zu zweit durchgeführt werden. Tragen Sie für diesen Schritt ein Paar Einweghandschuhe über die fest eingebauten Handschuhe in der Box.Wechseln Sie diese Handschuhe, sobald sie schmutzig oder zerrissen sind. Entfernen Sie zunächst das stehende Wasser von der Oberseite des Kerns mit einer Spritze. Danach filtrieren Sie dieses Wasser durch einen 0,45-Mikrometer-Spritzenfilter.Als Nächstes legen Sie einen Kernsegmentierungsring über die Oberseite des Kernfutters. Heben Sie dann den Kern an, bis das Sediment an die Oberkante des Rings stößt. Sichern Sie innerhalb der Tüte das Kernfutter, sodass es nicht verrutscht, wenn sich der Kern bewegt.Es kann notwendig sein, dass der Bediener innerhalb des Handschuhbeutels leicht auf den Kernliner drückt, damit das Kernmaterial oben am Ring sitzt. Danach wird ein Kernschneider zwischen die Oberseite des Liners und den Ring geschoben, sodass der Sedi­mentabschnitt über dem Schneidwerkzeug liegt. Dies ist der erste Kernabschnitt.Mit Plastiklöffeln die Probe in ein 50-Milliliter-Konischgefäß überführen und dieses fest verschließen. Die Werkzeuge reinigen und den Vorgang wiederholen, bis der gesamte Kern geschnitten und in Gefäße gegeben ist. Während des Schneidens des Kerns kann der Laborhubtisch vollständig ausgefahren werden.Falls dies auftritt, halten Sie den Kern an Ort und Stelle, senken Sie den Wagen ab, und positionieren Sie die PVC-Teile, um den Kernextruder zu verlängern. Befestigen Sie anschließend den Wagen wieder an seiner Position. Während dieses Vorgangs kann sich die Tasche übermäßig entleeren oder aufblasen.Nehmen Sie Anpassungen vor, indem Sie das Stickstoffgasventil kurz öffnen oder die Hauptöffnung der Tasche kurz öffnen, um Gas abzulassen. Sobald der Kern geschnitten ist und sich das gesamte Sediment in Zentrifugenröhrchen befindet, können diese Röhrchen aus der Handschuhbox entfernt und die Handschuhbox geschlossen werden. Bereiten Sie anschließend die gesammelten Röhrchen gemäß der schriftlichen Protokollanleitung für die Zentrifugation vor.Danach bei 1.100 g oder schneller 20 Minuten lang zentrifugieren. Nach der Zentrifugation die Röhrchen in die sauerstofffreie Umgebung zurückbringen und einige leere Röhrchen zur Probenentnahme hinzufügen. Der Beutel sollte anschließend erneut zwei- bis dreimal wie zuvor entleert werden.Öffnen Sie nun ein zentrifugiertes Röhrchen und entnehmen Sie das Porenwasser mit einer Spritze, die am Ende einen Schlauch aufweist. Anschließend filtrieren Sie das Wasser mithilfe eines 0,45-Mikrometer-Spritzenfilters in ein Sammelröhrchen. Im schriftlichen Protokoll wird erläutert, wie die Proben weiterverarbeitet werden.Mithilfe des beschriebenen Protokolls wurde neun Monate nach dem Deepwater-Horizon-Unfall ein Kern aus einem Feuchtgebiet in der Nähe von New Orleans entnommen. Dieses Feuchtgebiet war stark mit Öl kontaminiert. Mithilfe eines tragbaren Spektralphotometers Hach DR 2700 zeigten die Daten extrem hohe Sulfidkonzentrationen.Die Eisenkonzentrationen waren niedrig, und Eisen im dreifach positiv geladenen Zustand wurde nicht nachgewiesen. Nach dem Anschauen dieses Videos sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie man den Handschuhkasten von Sauerstoff befreit, den Kern im Inneren des Handschuhkastens extrudiert, um eine Schnittführung zu ermöglichen, und die Porenwässer von den Sedimenten trennt. Sobald diese Technik beherrscht ist, kann sie je nach Länge des Kerns innerhalb von einer bis drei Stunden pro Kern durchgeführt werden.Während des Durchführens dieses Verfahrens ist es wichtig, den Handschuhkasten gründlich zu spülen und die Kernhöhe langsam anzupassen. Mithilfe dieses Verfahrens können Methoden wie die Eisen-Speziation durch Ferrozinierung, die Arsen-Speziation durch Voltammetrie oder Säulenseparation sowie die Methyllquecksilber-Trennung durchgeführt werden, um Fragen zum Redoxzustand des Systems zu beantworten. Vergessen Sie nicht, dass das Arbeiten mit Druckgasen äußerst gefährlich sein kann und die Sicherung des Tanks beim Durchführen dieses Verfahrens unerlässlich ist.Einige Sedimentproben können mit gefährlichen Materialien kontaminiert sein, und es sollten angemessene Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden.

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Dieses Video zeigt die Technik zur Entnahme einer Bodenprobe für die Analyse der hydraulischen Eigenschaften. Der Probenahmebereich wird geräumt und die obere Kruste evakuiert. Der Probenahmering wird dann in den Boden gesteckt, um die Probe zu entnehmen. Der Ring mit der Probe wird dann gereinigt, etikettiert, verpackt und ungestört zur Analyse übergeben.

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See Eutrophierung ist eine Frage der Wasserqualität weltweit, so dass die Notwendigkeit zu erkennen und zu steuern Nährstoffquellen kritisch. Laborbestimmung von Phosphor-Freisetzungsraten aus Sedimentkernen ist ein wertvoller Ansatz für die Bestimmung der Rolle der internen Phosphorbelastung und Führungsmanagemententscheidungen.

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Die Benthic Austausch von O<sub&gt; 2</sub&gt;, N<sub&gt; 2</sub&gt; Und gelöste Nährstoffe mit kleinen Kern Inkubationen

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