מדידת שחרור זרחן במעבדה Microcosms עבור הערכת איכות מים

השיטה שלנו מסייעת לענות על השאלה עד כמה סביר שאדמה או מעים נתון ישחררו זרחן מסיס תחת רוויה ממושכת. כימות פוטנציאל שחרור זרחן בסביבות רוויות שונות חשוב לקביעת סיכון התחבורה לזרמים ולתכנת שיטות להפחתת הסיכון. היתרון העיקרי של השיטה הוא היכולת שלה לדמות תהליכים ביו-גוכימיים חשובים המשפיעים על שחרור זרחן מסיס בניידות בתנאי שדה.

מדען שמנסה שיטה זו בפעם הראשונה לא צריך להיאבק, כמו הפשטות שלה היא אחד היתרונות העיקריים שלה. כדי להתחיל, לאסוף כארבעה ליטרים של אדמה מאתרים רצויים. להגביל את שטחי הגבייה לכ-10 מ"ר כדי להפחית את כמות השונות הספאת המיוצגת על ידי המדגם.

דגימות מסמר דרך מסך גס 20 מילימטר, ואחריו מסך שני מילימטר. ביסודיות יד לערבב את הדגימות לאחר ההסתה. שוקלים 100 גרם של אדמה לחה בשדה, יבש בתנור ב 105 מעלות צלזיוס במשך 24 שעות.

שוקלים את האדמה היבשה ומחשבים אחוז את תוכן המים הכבידתיים. לאחר מכן, למדוד תת-אמפל 500 מיליליטר באמצעות מקור ריק ולשמור לניתוח כימי. השתמש באדמה השאובה הנותרת למחקרי מיקרוקוסמוס או לאחסן בשקיות פוליפרופילן בחמש מעלות צלזיוס לשימוש מאוחר יותר.

השתמש בליטר אחד בוגר פוליפרופילן או כוסות פלסטיק לא מגיבות אחרות כיחידות מיקרוקוסמוס ניסיוניות בודדות. לשטוף מקורים בחומצה הידרוכלורית 10% ולשטוף משולש עם מים מזוקקים. למדוד שני סנטימטרים למעלה מלמטה ולמקם סימן ליד סיום המק.

לקדוח חור בקוטר 1.25 ס"מ בסימן ליציאות ניקוז. מניחים חרוז קטן של סיליקון סביב הקצה הפנימי של ברב צינור. מכניסים בזהירות את יציאת הניקוז לחור.

אפשר ייבוש אוויר במשך 24 שעות לפני שתמשיך. עקוב אחר ההיקף החיצוני של עקיצות צינור על מסך מסנן רשת ניילון. חותכים עם מספריים, להחיל חרוז דק של סיליקון סביב הקצה החיצוני של מסך המסנן, ולחץ בעדינות על אינלט הצינור.

אפשר לפחות 24 שעות של זמן ייבוש לפני השימוש. לאחר מכן, התאם חתיכה קצרה של צינור לטקס על עקיצות צינור ומהדק עם קליפים קלסר נייר 3.3 ס"מ רחב. מלאו את המזווה בכ-500 מיליליטר של מים מזוקקים, כדי לבדוק אם יש דליפות אפשריות.

טוענים 500 מיליליטר של דגימה למיקרוקוסמוס כפול ומחילים בעדינות מים מזוקקים לאורך קירות הבקבוק עד שמי השיטפונות מגיעים לסימן ליטר אחד. הסר את סרט הפרפין כדי לגרום לזרימת מי נקבוביות דרך יציאת הניקוז בנקודת זמן הדגימה הראשונית הרצויה. לאסוף דגימות על ידי הצבת נקי 20 מיליליטר מקורים ישירות מתחת ליציאות ניקוז מי נקבוביות.

אפשר למספר מיליליטר של מי נקבוביות לנקז, להשליך ולהשתמש ב-10 המיליליטרים הבאים כאמצעי אחסון לדוגמה מייצג. מסננים דגימות נקבוביות באמצעות מסנני קרום מיקרון 0.45 ומנתחים מיד זרחן תגובתי מסיס על ספקטרופוטומטר. ערכי ספיגת רשומות ושזמן המדידות.

קח דגימת מי שיטפונות ראשונית על ידי החדרת פיפטה מזרק נורת 10 מיליליטר באמצע עמוד המים, ולמשוך מדגם באמצעות תנועה מעגלית. מחלקים לתוך beakers, לסנן דרך מסנני קרום מיקרון 0.45, ולנתח מיד עבור זרחן תגובתי מסיס. מילוי מחדש של מקורים לרמת ליטר אחד עם מים מזוקקים כדי לשמור באופן עקבי על נפח כולל של אדמה מוצפת ועמוד מים בליטר אחד בכל המיקרוקוסמוסים.

חזור על הניתוח של זרחן תגובתי מסיס בנקודות הזמן הרצויות. בפרוטוקול זה, אתר riparian עם pH קרקע נמוכה היה כמעט מתמשך מסיסים זרחן תגובתי sorption מן מי הנקבוביות. אדמה שנדגמה מתחום ייצור תירס סמוך עם זרחן אנאורגני שפתיים מוגבה הדגימה עלייה כמעט פי שבעה בזרחן תגובתי מסיסים במי נקבוביות במהלך החודש הראשון של ההצפה.

ריכוז ברזל ברזל ברזלי Porewater, כמו פרוקסי למצב redox, גדל באופן משמעותי לאחר כשלושה שבועות, המציין הפחתת התנאים. לעומת זאת, זרחן תגובתי מסיס במי שיטפונות נוטה לרדת עם הזמן. הצפת אדמה יבשה הגדילה באופן משמעותי את מיומנות הזרחן האנורגנית למים נקבוביים והתגייסות לאחר מכן למים זורמים מדי בהשוואה להצפת אותה אדמה במצב לח שדה.

האמינות של בדיקות זרחן קרקע כדי לחזות ריכוזי זרחן תגובתי מסיס ממוצע, הוערך. מים מזוקקים וזרחן מופק מורגן שונה היו בין מנבאים הטובים ביותר של מי נקבוביות ממוצעים וריכוזי זרחן תגובתי מסיסים במי שיטפונות. זרחן שונה מורגן לחילוץ נמדד על ידי ספקטרוסקופיה פליטה אופטית פלזמה מזווגת באופן השראתי לא היה טוב כמו מנבא לעומת זרחן שונה מורגן לחלץ או מים מזוקקים נמדד על ידי מוליבדד colorimetry.

היחס בין זרחן תגובתי מסיס במי נקבוביות על פני זרחן תגובתי מסיס במי שיטפונות גדל באופן ליניארי כפונקציה של pH אדמה. ניסויים אחרים המאפיינים דינמיקת זרחן אפשריים גם הם, למשל, יכולת הסרת זרחן של קרקעות ביצות הוא תהליך חשוב והוא יכול להיות מדומה על ידי spiking מי שיטפונות עם זרחן ומדידת קצב היעלמותו לאורך זמן. ההליך האנליטי המשמש למדידת זרחן כרוך בשימוש בחומצה הידרוכלורית.

לפיכך נדרש ציוד בטיחות מתאים ומתקני מעבדה.