4 ביולי 2014
lysimetry שדה ודגימת porewater מאפשרים לחוקרים להעריך את גורלם של חומרים כימיים מוחלים על קרקעות וצמחייה שהוקמה. המטרה של פרוטוקול זה היא להדגים כיצד להתקין מכשור הנדרש ולאסוף דגימות לאנליזה כימית בlysimetry שדה המשולב וניסויים דגימת porewater.
המטרה הכוללת של הליך זה היא להדגים סימטריה בשטח וטכניקות דגימת מים המשמשות לניתוח גורל הכימיקלים המיושמים על קרקעות וצמחייה מבוססת. זה מושג על ידי התקנת ליזימטרים תחילה בקרקעות באזור עם שיפוע מועט עד ללא שיפוע. השלב השני הוא התקנת דגימות מי המזיגה לעומק הרצוי בתוך הליזימטרים.
לאחר מכן, היישום הכימי נעשה לאחר תקופת הסתגלות של שבועיים. השלב האחרון הוא דגימת מים, אדמה ועלווה דלים כדי לקבוע התפלגויות כימיות בתאריכי הערכה ספציפיים לאחר הטיפול. בסופו של דבר, סימטריה משולבת של שושנת שדה ודגימת מים לקויה מספקים כלים רבי ערך לקביעת התפלגויות וסיכונים פוטנציאליים של כימיקלים בסביבה.
היתרון העיקרי של טכניקה זו על פני טכניקות קיימות כגון סימטריית O חממה, שיטות מבוססות מעבדה ושיטות ליבת קרקע אחרות, הוא שטכניקה זו ישימה הן בעולם האמיתי והן מאפשרת כימות של התפלגות כימית ואיזון מסה. הדגמה חזותית של שיטה זו היא קריטית. מכיוון ששלבי התקנה והוצאת קברים בשטח יכולים להיות קשים ללמידה, והליך זה דורש ציוד מותאם במיוחד התחל בבחירת אתר ניסוי מתאים.
האתר צריך להיות בעל אדמה וצמחייה, תכונות מעניינות ושיפוע מועט או ללא שיפוע. מחקר זה השתמש הן במערכת דשא מבוססת והן בקרקע חשופה. עבור חלקות צמחיות, משוך פקקי צמחייה שבהם יותקנו ליזימטרים.
הבא, מוכן אחד הליזימטרים לפרוטוקול זה, הם עשויים יריעות פלדה מגולגלות ומרותכות בגודל 18. השתמש במנהל התקן עמוד הפוך כדי להניע את הליזימטרים לאתרים המוכנים. השאירו כסנטימטר עד שני סנטימטרים מכל ליזימטר מעל פני האדמה.
עם ליזימטרים במקום. החלף את כל פקקי הצמחייה. לאחר מכן, התקן שפכו דגימות מים לתוך הליזימטרים המותקנים.
לשם כך, מוט פלדה בקוטר 2.5 ס"מ במרכז פתח הליזימטר החשוף. לאחר מכן השתמש בפטיש כדי להניע את מוט הפלדה לעומק דגימת המים הרצוי. לאחר הגעה לעומק, הסר את המוט כדי לחשוף את החור עבור הדגימה.
השלב הבא הוא להכין תרחיץ של מי השקיה וקמח סיליקה אינרטי כימית ולערבב אותו היטב לאחר ערבוב יסודי של התרחיץ מוכן לדגימה. דגימה זו עשויה קוורץ ו-PTFE. מניחים את הדגימה בתערובת.
חבר משאבת ואקום ניידת לדגימה והפעל לחץ של שלילי 50 עד שלילי 70 קילו פסקל. לאחר שחלפו 10 דקות, הסר את הדגימה ונתק את המשאבה ביסודיות. מערבבים שוב את התרחיץ.
לאחר מכן הניחו צינור בקוטר 2.5 ס"מ המחובר למשפך לתוך החור שנעשה עם המוט. שופכים 60 מיליליטר מהשפלה לתחתית החור. בסיום, הסר את הצינור והמשפך כדי למקם את הדגימה.
השתמש בצינור פלסטיק או מתכת שיכול להיכנס לחור ולהגיע לעומק הדרוש כראוי. כוון את הדגימה בקצה הצינור כשהצינור שלו מושחל לתוך הפנים. השתמש בצינור כדי לדחוף את הדגימה לתוך החור בעומק הדגימה הרצוי.
בשלב זה, ודא שהצינור מהדגימה נמשך החוצה מהחור. לאחר מכן, השתמש בתרחיץ של אדמה מקומית לא מטופלת כדי למלא מחדש את החור לרמתו המקורית. החלף כל צמחייה בחלק העליון של החור.
לאחר מכן, הכינו את מערכת האיסוף. השתמש בקטע של צינורות אתילן פרופילן מופלרים כדי לחבר את צינור הדגימה לבקבוק ואקום. השתמש ביותר צינורות FEP ובצינור פלסטיק clamp כדי לחבר את בקבוק הוואקום למשאבת הוואקום.
כבדיקה, הפעל לחץ ואקום של שלילי 50 עד שלילי 70 קילופסקל על המערכת, ולאחר מכן הדק אותה למחקר זה. מכסים את בקבוקי האיסוף בניילון שחור כדי למנוע השפלה של הצילום עם הליזימטרים ויוצקים דוגימות מים במקום. עקוב אחר תוכנית ניהול קבועה מראש זהה לקרקע החשופה ולחלקות הצמחייה למשך הניסוי.
לאחר שבועיים של התאקלמות ולפני יישום כימי, אספו רקע, שפכו דגימות מים לאיסוף דגימות יום לפני או יום האיסוף. מרחו כ-50 שלילי עד 70 קילופסקל שלילי של ואקום על בקבוקי הוואקום של דגימת המים כדי לשאוב מים פנימה. מאוחר יותר, מדוד את נפח המים שנאספו על ידי שפיכתם לגליל מדורג.
לאחר מדידת נפח המים, העבירו אותם דרך פילטר בקצה המזרק למיכל אחסון. שמור דגימות על קרח או במקרר עד לניתוח. כעת, החל את הכימיקל המעניין על פני החלקה לפי שיטות ודפוסי שימוש אופייניים.
השאר כמה ליזימטרים לא מטופלים לבקרות שירות לאחר טיפול כימי, עקוב אחר לוח זמנים לקוי לאיסוף מים שנקבע מראש. בכל איסוף, מדדו, סננו ואחסנו את המים שנאספו לניתוח. איסוף דגימות קרקע מתרחש בתאריכי הערכה קבועים מראש לאחר יישום כימי.
כדי לאחזר את הליזימטרים, השתמש במהדק חבית המחובר לכלי טרקטור מקם את הדלי כדי לאפשר להניח את המהדקים על הקצה החשוף של הליזימטרים. הרם את הכלי כדי להוציא את עמוד הליזימטר מהאדמה. לאחר הוצאת המכסה, הליזימטר מסתיים ביריעות בידוד מותאמות.
החזק את הכובעים במקומם עם שקיות פוליאתילן בגודל גלון מעל קצוות הליזימטר ואבטח בעזרת סרט דביק העבר ליזימטרים שהוצאו מהקבר למעבדת שדה. השתמש במסור גומלין עם להב חיתוך מתכת כדי לחתוך את הליזימטר לאורכו מלמטה למעלה בצד אחד. כאשר ליזימטר מפוצל, השתמש בלוחות חלוקה ממתכת כדי להפריד דגימות אדמה וצמחייה נפרדות.
הכינו שקיות מדגם עם תווית מתאימה וחפרו את החלקים בעזרת כפות ומרית. הימנע מאדמה במגע ישיר עם הליזימטר אחסן את שקיות הדגימה על קרח במעבדת השדה ובמהלך ההובלה. לחלקה זו יש עומק לאורך הציר האנכי שלה וריכוז ארסן בציר האופקי שלה.
הוא מציג את פרופיל העומק הראשוני של ריכוזי הארסן בעשב ברמודה לא מטופל, העיגולים הכחולים והקרקע החשופה שלא טופלה. העיגולים השחורים כאן הם פרופילי העומק. 36 ימים לאחר יישום MSMA, הפרופיל של דשא דשא מטופל ניתן על ידי המשולשים האדומים שעבור קרקע חשופה מטופלת משתמשת במשולשים השחורים.
המעגלים הם כמו בעבר במהלך שנה. נמצא כי ריכוזי MSM בדגימות ליזימטר שטופלו היו גבוהים בהשוואה לדגימות שלא טופלו לעומק של 10 עד 15 סנטימטרים. לא נמצאו הבדלים משמעותיים בין דגימות שטופלו ולא טופלו בעומקים גדולים יותר.
ריכוז המים הנמוך של ארסן בחלקות שטופלו ב-MS MA משתנה בהתאם לעומק. ב-30 סנטימטרים ריכוזי הארסן המומס היו מעל 10 מיקרוגרם לליטר. מגבלת מזהמי מי השתייה של ה-EPA לאורך משך המחקר.
הריכוזים עלו מיד לאחר יישום MSMA ולאחר מכן ירדו עם הזמן. לעומת זאת, במים דלים שנאספו מעומק של 76 לשני סנטימטרים היו ריכוזי ארסן דומים לרמות הרקע ובאופן עקבי מתחת לגבול ה-EPA. בעת ניסיון הליך זה, חשוב לתכנן תוכנית מדעית המבוססת על יעדי המחקר שלך.
לדוגמה, במחקר הנוכחי שלנו, אנו משתמשים באדמה חולית כדי לחקור את התרחיש הגרוע ביותר של שטיפה כימית ביחס למרקם הקרקע. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד להתקין ולנצל פחות סימטריה בשדה ולמשוך דגימת מים כדי לקבוע את הגורל הסביבתי של כימיקלים המיושמים על קרקעות ולבסס צמחייה.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
פרוטוקול זה מדגים טכניקות של ליזימטריה בשטח ודגימת מי-נקבוביות לצורך ניתוח גורלם של כימיקלים שנרשמו בקרקעות ובצמחייה קיימת. ההליך כולל התקנת ליזימטרים ודוגמי מי-נקבוביות, יישום כימיקלים ואיסוף דגימות לניתוח.
שיטה זו מאפשרת לצוותי מו"פ בביופרמצבטיקה להעריך את הגורל הסביבתי של כימיקלים חקלאיים וחומרים מסייעים לניסוח (excipients) תחת תנאי שטח ריאליסטיים, ובכך לתמוך בהערכת סיכונים סביבתיים בשלבים מוקדמים. באמצעות כימות של השכבה (leaching), שימור וספיגה בצמחים, היא מספקת מידע לקבלת החלטות לגבי המשך פיתוח (go/no-go) עבור תרכובות בעלות השפעה אקולוגית פוטנציאלית, בהתאם ליעדי פיתוח בר-קיימא ולציפיות רגולטוריות. הגישה מעניקה ביטחון חיזוי לגבי ההתנהגות הסביבתית לפני קידום המועמדים לשלבי פיתוח מאוחרים יותר.
השיטה משתלבת ברצף הגילוי, החל מבדיקת השערות ראשונית ועד לזיהוי מובילים (leads), במיוחד עבור תרכובות הדורשות פרופיל גורל סביבתי לפני השקעה בשלב הפרה-קליני.