4 juli 2014
Veld lysimetry en poriënwater bemonstering kunnen de onderzoekers het lot van chemische stoffen die de bodem en bestaande vegetatie te evalueren. Het doel van dit protocol is om aan te tonen hoe de benodigde instrumentatie installeren en monsters voor chemische analyse te verzamelen tijdens geïntegreerde veld lysimetry en poriënwater bemonstering experimenten.
Het algemene doel van deze procedure is om de symmetrie van het veldly en de bodemvoor watermonstertechnieken te demonstreren die worden gebruikt voor het analyseren van het lot van chemicaliën die op bodems en gevestigde vegetatie worden aangebracht. Dit wordt bereikt door eerst lysimeters in de bodem te installeren in een gebied met weinig of geen helling. De tweede stap is het installeren van de voor watermonsters op een gewenste diepte binnen de lysimeters.
Vervolgens wordt de chemische toepassing gedaan na een acclimatisatieperiode van twee weken. De laatste stap is het bemonsteren van slecht water, bodem en gebladerte om chemische verdelingen op specifieke evaluatiedata na de behandeling te bepalen. Uiteindelijk bieden geïntegreerde veldlysymmetrie en voor watermonsters waardevolle hulpmiddelen voor het vaststellen van verdelingen en potentiële risico's van chemicaliën in het milieu.
Het belangrijkste voordeel van deze techniek ten opzichte van bestaande technieken zoals kas O symmetrie, laboratoriummethoden en andere bodemkernmethoden, is dat deze techniek zowel toepasbaar is in de echte wereld en toelaat de kwantificering van chemische verdeling en massabalans. Visuele demonstratie van deze methode is cruciaal. Aangezien de veldinstallatie en exhumatie stappen moeilijk te leren kunnen zijn, en deze procedure speciaal aangepast apparatuur vereist, begin met het kiezen van een geschikte experimentele locatie.
De locatie moet bodem en vegetatie hebben, eigenschappen van belang en weinig of geen helling. Deze studie gebruikte zowel een gevestigd grassysteem als kale grond. Voor begroeide percelen, trek vegetatiepluggen waar lysimeters zullen worden geïnstalleerd.
Vervolgens klaar Een van de lysimeters Voor dit protocol zijn ze gemaakt van opgerolde en gelast 18 gauge staalplaten. Gebruik een omgekeerde paalboor om de lysimeters in de voorbereide locaties te drijven. Laat ongeveer een tot twee centimeter van elke lysimeter boven de bodemoppervlakte.
Met lysimeters op hun plaats. Vervang eventuele vegetatiepluggen. Installeer vervolgens voor watermonsters in de geïnstalleerde lysimeters.
Om dit te doen, plaats een staaf van 2,5 centimeter diameter in het midden van de blootgestelde lysimeteropening. Gebruik vervolgens een hamer om de stalen staaf tot de gewenste diepte van de voor watermonster te drijven. Zodra de diepte is bereikt, verwijder de staaf om het gat voor de monster te onthullen.
De volgende stap is het maken van een suspensie van irrigatiewater en chemisch inert silicameel en meng het grondig nadat de suspensie grondig is gemengd en een monster klaar is. Dit monster is gemaakt van kwarts en PTFE. Plaats de monster in het mengsel.
Bevestig een draagbare vacuümpomp aan de monster en breng een druk van negatief 50 tot negatief 70 kilo pascal aan. Nadat 10 minuten zijn verstreken, verwijder de monster en koppel de pomp grondig. Meng de suspensie opnieuw.
Plaats vervolgens een buis van 2,5 centimeter diameter die is verbonden met een trechter in het gat dat met de staaf is gemaakt. Giet 60 milliliter van de suspensie in de bodem van het gat. Wanneer dit is gedaan, verwijder de buis en trechter om de monster te plaatsen.
Gebruik een kunststof of metalen buis die in het gat past en tot de benodigde diepte kan reiken. Richt de monster aan het einde van de buis met de buis in het interieur. Gebruik de buis om de monster in het gat op de gewenste monsterdiepte te duwen.
Zorg erop toe dat de buis van de monster uit het gat steekt. Gebruik vervolgens een suspensie van onbehandelde inheemse bodem om het gat terug te vullen tot het oorspronkelijke niveau. Vervang eventuele vegetatie bovenaan het gat.
Bereid vervolgens het verzamelsysteem voor. Gebruik een sectie van gefluoreerd ethyleenpropyleenslang om de monsterslang aan een vacuümfles te bevestigen. Gebruik meer FEP-slang en een kunststof buisklem om de vacuümfles met de vacuümpomp te verbinden.
Als test, breng een vacuümdruk van negatief 50 tot negatief 70 kilopascal aan op het systeem en klem het vervolgens voor deze studie. Bedek de verzamelflessen met zwart plastic om fotodegradatie te voorkomen met de lysimeters en voor watermonsters op hun plaats. Volg een vooraf bepaald beheersplan dat identiek is voor de kale grond en begroeide percelen gedurende de duur van het experiment.
Na twee weken acclimatisatie en vóór chemische toediening, verzamel achtergrond, voor watermonsters om monsters te verzamelen op de dag voor of de dag van verzameling. Breng ongeveer negatief 50 tot negatief 70 kilopascal vacuüm aan op de voor watermonster vacuümflessen om water in te trekken. Meet later het volume van het verzamelde water door het in een maatcilinder te gieten.
Na het meten van het watervolume, laat het door een filter aan het uiteinde van een spuit in een opslagcontainer lopen. Bewaar monsters op ijs of in een koelkast tot analyse. Pas nu de chemische van belang aan op het oppervlak van het perceel volgens typische methoden en gebruik patronen.
Laat enkele lysimeters onbehandeld om als controle te dienen Na chemische behandeling, volg een vooraf bepaald schema voor de verzameling van voor water. Bij elke verzameling, meet, filter en bewaar het verzamelde water voor analyse. Bodemmonsterverzameling vindt plaats op vooraf bepaalde evaluatiedata na chemische toediening.
Gebruik vatklemmen die zijn bevestigd aan een tractorimplement om de lysimeters te verwijderen. Positioneer de emmer om de klemmen op de blootgestelde rand van de lysimeters te plaatsen. Til het implement op om de lysimeterkolom uit de grond te exhumeren. Eenmaal exhumeerd, sluit de lysimeter uiteinden met gemonteerde isolatieplaten.
Houd de doppen op hun plaats met gallongrote polyethyleen zakken over de uiteinden van de lysimeters en zet vast met ducttape. Vervoer exhumeerde lysimeters naar een veldlaboratorium. Gebruik een heen-en-weergaande zaag met een metaalsnijblad om de lysimeter in de lengterichting van de bodem tot de bovenkant aan één kant door te snijden. Wanneer een lysimeter open wordt gesplitst, gebruik metalen verdeelplaten om discrete bodem- en vegetatiemonsters te scheiden.
Bereid gemarkeerde monsterzakken voor
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Dit protocol demonstreert veldlysimetrie en technieken voor het bemonsteren van poriënwater voor het analyseren van het lot van chemicaliën die zijn aangebracht op bodems en bestaande vegetatie. De procedure omvat het installeren van lysimeters en poriënwatermonstersystemen, het aanbrengen van chemicaliën en het verzamelen van monsters voor analyse.
Deze methode stelt biopharma R&D-teams in staat om het milieuverloop van agrochemicaliën en hulpstoffen van formuleringen onder realistische veldomstandigheden te evalueren, ter ondersteuning van milieurisicobeoordelingen in een vroeg stadium. Door uitloging, retentie en plantopname te kwantificeren, biedt het informatie voor go/no-go-beslissingen voor verbindingen met een potentiële ecologische impact, in overeenstemming met duurzaamheidsdoelstellingen en regelgevende verwachtingen. De aanpak biedt voorspellende zekerheid over het milieugedrag voordat kandidaten naar latere ontwikkelingsfasen worden overgebracht.
De methode past binnen het ontdekkingscontinuüm van vroege hypothesetoetsing tot leadidentificatie, in het bijzonder voor verbindingen waarvoor een profiel van het milieu-lot vereist is vóór preklinische investeringen.