Name: Geïntegreerde Field Lysimetry en poriënwater bemonstering voor evaluatie van chemische Mobiliteit in de bodem en bestaande vegetatie (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-07-04T15:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 5 s
Description: Leer veldlysimetrie en poriënwaterbemonstering voor analyse van chemische mobiliteit in bodem en vegetatie. Deze methode helpt onderzoekers bij risicobeoordeling van chemische stoffen in het milieu.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

De auteurs erkennen het personeel bij de NCDA Sandhills Proefstation voor hulp bij lysimeter installatie en opgraving. Financiering voor experimenten in Representatieve resultaten beschreven werd verstrekt door het Centrum voor Turfgrass Environmental Research &amp; Education. Video en manuscript productie werd ondersteund door de North Carolina State University afdelingen Bodemkunde en Crop Science.

Bemonstering veld wordt uitgevoerd in dit experiment en is onder de vergunning van de North Carolina Department of Agriculture &amp; Consumer Services. 1. Field Lysimeteronderzoek Installatie <ol><li> Kies een experimentele terrein waar laterale beweging van toegepaste chemicaliën onwaarschijnlijk (dwz. Gebieden met weinig of geen helling). Selecteer sites op basis van bodem en vegetatie-eigenschappen van belang. </li><li> Als percelen zijn begroeid, trek vegetatie stekkers voorafgaand aan de installatie (Figuur 1A) lysimeter. </li><li> Rij de lysimeters beneden in de gewenste plaatsen (met of zonder begroeiing) met een omgekeerde Paal hamer, waardoor ~ 1-2 cm van de lysimeter boven het grondoppervlak aan de aangebrachte chemische bevatten en minimaliseren chemische laterale beweging. Hiervoor gebruik gerold en gelast, achttien-gauge stalen platen (91 cm diepte x 15 cm diameter) (Figuur 1B). Gebruik lysimeters van verschillende materialen en afmetingen te res passenearch doelstellingen. </li><li> Vervang vegetatie stekkers volgende lysimeter installatie. </li><li> Beheer elke vegetatie zoals aangewezen voor het experiment. Als plots zijn kaal te blijven, gebruiken spot toepassingen van glyfosaat naar de gebieden vrij van begroeiing te houden. </li><li> Zorg ervoor dat irrigatie, bemesting, en andere management praktijken zijn identiek in de bareground en begroeide percelen. Vooraf bepalen irrigatie onderzoek doelstellingen. </li></ol> 2. Poriënwater Sampler Installatie <ol><li> Installeer poriënwater samplers, zoals PTFE / kwarts (50/50%), in het midden van lysimeters aan sijpelt poriënwater verzamelen. </li><li> Plaats een 2,5 cm roestvrij stalen staaf in het midden van de lysimeter en plaats deze in de grond met een hamer om het gewenste sampler diepte. OPMERKING: Een avegaar kan ook worden gebruikt voor deze stap. </li><li> Bereid een silicameel en water slurry met 700 ml van irrigatiewater tot ~ 900 g chemisch inert silicameel. Meng de slurry thoroughly vóór elke sampler wordt geplaatst in het mengsel. Oefen druk tussen -50 tot -70 kPa aan de sampler van een handheld of batterij-aangedreven vacuümpomp. </li><li> Verwijder de sampler uit de silicameel suspensie na 10 min en grondig silica suspensie opnieuw mengen. Giet 60 ml van de suspensie door een trechter verbonden met een 2,5 cm diameter buis in de bodem van het gat. </li><li> Plaats de monsternemer in het gat op de gewenste bemonsteringsdiepte met een plastic of metalen buis. Zorg ervoor dat slangen uit de sampler strekt zich uit het gat. Gebruik een suspensie van niet behandelde, geboortegrond en water om de resterende gat opvulling. </li><li> Laat tijdens het opvullen van de bodem om zich te vestigen; gebruik maken van een pijp om extra grond aanstampen als nodig is. </li><li> Backfill bodem naar het oorspronkelijke niveau. Eventueel vervangen vegetatie boven in het gat. </li><li> Bevestig sampler slang een thermosfles via een deel van gefluoreerd ethyleenpropyleen (FEP) buizen. Met een plastic buis klem, sluit u een tweede buis lijn uithet vacuüm flesje met een vacuümpomp. </li><li> Bedek slangen en collectie flessen met zwarte plastic of tape indien de chemische stof (fen) in de omgeving is gevoelig voor afbraak (figuur 1C). </li><li> Breng vacuümdruk van ongeveer -50 tot -70 kPa via de vacuümfles de monsternemers herhaaldelijk in de loop van enkele dagen voor experimenten een goede sampler installatie. </li></ol> 3. Chemische Toepassing op lysimeters <ol><li> Laat minstens twee weken voor acclimatisatie voor chemische toepassingen zijn gemaakt. </li><li> Verzamel achtergrond poriënwater monsters voordat lysimeter behandeling naar de achtergrond concentraties van de chemische stof (fen) van belang te kwantificeren. </li><li> Breng de chemische van belang voor de bodem of vegetatie door typische werkwijzen, zoals een draagbare CO 2-druk giek spuitmachine (figuur 1D) of door het verdelen van het korrelvormige preparaat direct aan het oppervlak van de grafiek met de lysimeter. Als er meerdere chemische toepassingen noodzakelijk zijn voor de doeltreffendheid, toe te passen per typische gebruikspatronen of etiket richtingen. Laat wat lysimeters onbehandeld om te dienen als controle. </li></ol> 4. Poriënwater verzameling en analyse <ol><li> Solliciteer ongeveer -50 tot -70 kPa van vacuüm om het poriënwater sampler thermosflessen de dag voor of de dag van bemonstering. Water rond de sampler zal omhoog door de sampler worden getrokken in de buis, stroomt naar het vacuüm fles waar het wordt opgevangen totdat bemonsterd. De bodem volume waaruit poriënwater wordt verzameld en de waterwinning tijd kan afhangen van factoren zoals grondsoort, bodemtextuur, bodemvocht, en sampler diepte. </li><li> Verzamel monsters op bepaalde tijdstippen volgende chemische toepassing, zoals bepaald door de onderzoeker. </li><li> Meet de hoeveelheid water verzameld in een maatcilinder voor elke poriënwater sampler. Indien filtering nodig, plaatst het water in een Luer-Lok SYringe (omvang zal afhangen van het volume van het water) en passeren monster door een 25 mm 0,2 um nylon filter. </li><li> Als verschillende sample conserveringsmethoden nodig zijn en voldoende monster wordt genomen, verdeel het monster in unieke containers. </li><li> Gebruik een handheld pH-meter om de pH van niet-aangezuurde monsters te bepalen. </li><li> Stel de pH door toevoeging van een voldoende hoeveelheid van het geschikte zuur indien nodig, voor monsterconservering. OPMERKING: Geconcentreerde zuren kunnen corrosief zijn of oxidatiemiddelen en zorg moeten worden genomen bij het gebruik ervan. </li><li> Leg monsters op ijs in een koeler of zet in de koelkast tot deze geanalyseerd. Gebruik analysemethoden voor chemische metingen als inductief gekoppelde plasma-massaspectrometrie (ICP-MS), inductief gekoppelde plasma-optische emissie spectroscopie (ICP-OES), atomaire absorptiespectroscopie (AAS) of hoge-capaciteit vloeistofchromatografie (HPLC) om analyse van deze monsters. </li></ol> 5. Lysimeteronderzoek Opgraving, Bodem / Vegetatie Collection eennd Analyse <ol><li> Opgraven de lysimeters, met bodem en vegetatie, op bepaalde tijdstippen volgende chemische toepassing. Opgraven onbehandeld lysimeters Bij iedere bemonstering wordt achtergrondinformatie chemische concentraties te bepalen binnen de bodem en vegetatie. </li><li> Opgraven lysimeters benutten vat klemmen bevestigd aan een tractor te implementeren. Laat de bak naar een positie die het mogelijk maakt de klem op de vrije rand lysimeter geplaatst te worden. </li><li> Til het werktuig waardoor de klemmen om de blootgestelde rand pakken, uit de grond (figuur 1E) trekken de kolom lysimeter. </li><li> Cap opgegraven lysimeter uiteinden met isolatie platen gesneden om de diameter van de lysimeters. Houd caps op zijn plaats met gallon-size polyethyleen zakken gestoken over de lysimeter uiteinden en veilig zakken met duct tape. </li><li> Vervoer de lysimeters om een ​​veld laboratorium voor bodem en vegetatie monster divisie. Verwerk niet behandelde lysimeters eerste besmetting uur voorkomenong lysimeters. </li><li> Gebruik een decoupeerzaag voorzien van een metalen mes aan de lysimeter in de lengte gesneden aan een kant. Snijd de kolommen van de bodem (zone van de verwachte lagere concentratie) naar boven (zone van de verwachte hogere concentratie) om ervoor te zorgen de bodem op diepere diepten wordt niet besmet door de bodem op ondieper. </li><li> Opengespleten de lysimeter. Gebruik metalen scheidingsplaten aparte discrete bodem en vegetatie secties. Kies bodem diepte stappen op basis van de lengte van de lysimeter en onderzoeksdoelstellingen. </li><li> Gebruik lepels of spatels om de doorsnede bodem en vegetatie te graven. Plaats elk monster in een geschikt gemerkte polyethyleen diepvrieszak. Heeft bodem niet direct verzamelen in contact met de lysimeter. </li><li> Volg de opgraving protocol voor elk monster gewenste diepte. Plaats monster zakken in een koelbox gevuld met ijs en transporteren naar een lab. Bewaren monsters in de vriezer tot analyse. </li></ol>

<ol><li>Wuana, R. A., Okieimen, F. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heavy+Metals+in+Contaminated+Soils%3A+A+Review+of+Sources%2C+Chemistry%2C+Risks+and+Best+Available+Strategies+for+Remediation%5BTitle%5D)+AND+%22ISRN+Ecology%22%5BJournal%5D)">Heavy Metals in Contaminated Soils: A Review of Sources, Chemistry, Risks and Best Available Strategies for Remediation.</a> ISRN Ecology. , 1-20 (2011).</li>
<li>Donaldson, D., Kiely, T., Wu, L. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aDonaldson%2C+D+%221-38+U.S.+Environmental+Protection+Agency%22">1-38 U.S. Environmental Protection Agency</a>. , Washington, DC. (2011).</li>
<li>Bergström, L., Bergström, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Environmental+fate+of+chemicals+in+soil%5BTitle%5D)+AND+%22Ambio%22%5BJournal%5D)">Environmental fate of chemicals in soil.</a> Ambio. 27, 16-23 (1998).</li>
<li>Sutton, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSutton%2C+MA+%22Our+Nutrient+World.+The+challenge+to+produce+more+food+%26+energy+with+less+pollution.+Key+Messages+for+Rio+%2B20%22">Our Nutrient World. The challenge to produce more food & energy with less pollution. Key Messages for Rio +20</a>. , Centre for Ecology & Hydrology. (2012).</li>
<li>Du, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fate+and+Ecological+Effects+of+Decabromodiphenyl+Ether+in+a+Field+Lysimeter%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Science+and+Technology%22%5BJournal%5D)">Fate and Ecological Effects of Decabromodiphenyl Ether in a Field Lysimeter.</a> Environmental Science and Technology. 47, 9167-9174 (2013).</li>
<li>Fuhr, F., Burauel, P., Mittelstaedt, W., Putz, T., Wanner, U. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aFuhr%2C+F+%22Environmental+fate+and+effects+of+pesticides%22">Environmental fate and effects of pesticides</a>. , American Chemical Society. 1-29 (2003).</li>
<li>Hire, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Remarques+sur+l%27eau+de+la+pluie%2C+et+sur+l%27origine+des+fontaines%3B+avec+quelues+particularites+sur+la+construction+des+cisternes.+Memoires+de+l%27+Academie+Royale%5BTitle%5D)+AND+%22%22%5BJournal%5D)">Remarques sur l'eau de la pluie, et sur l'origine des fontaines; avec quelues particularites sur la construction des cisternes. Memoires de l' Academie Royale.</a> , 56-69 (1703).</li>
<li>Wagner, G. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+porous+ceramic+cups+to+sample+soil+water+within+the+profile%5BTitle%5D)+AND+%22Soil+Science%22%5BJournal%5D)">Use of porous ceramic cups to sample soil water within the profile.</a> Soil Science. 94, 379-386 (1962).</li>
<li>Matteson, A. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Arsenic+Retention+in+Foliage+and+Soil+Following+Monosodium+Methyl+Arsenate+%28MSMA%29+Application+to+Turfgrass%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Environmental+Quality%22%5BJournal%5D)">Arsenic Retention in Foliage and Soil Following Monosodium Methyl Arsenate (MSMA) Application to Turfgrass.</a> Journal of Environmental Quality. 43, 379-388 (2014).</li>
<li>Sakaliene, O., Papiernik, S. K., Koskinen, W. C., Kavoliunaite, I., Brazenaitei, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Using+Lysimeters+to+Evaluate+the+Relative+Mobility+and+Plant+Uptake+of+Four+Herbicides+in+a+Rye+Production+System%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Agricultural+and+Food+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Using Lysimeters to Evaluate the Relative Mobility and Plant Uptake of Four Herbicides in a Rye Production System.</a> Journal of Agricultural and Food Chemistry. 57, 1975-1981 (2009).</li>
<li>Cai, Y., Cabrera, J. C., Georgiadis, M., Jayachandran, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+arsenic+mobility+in+the+soils+of+some+golf+courses+in+South+Florida%5BTitle%5D)+AND+%22Science+of+the+Total+Environment%22%5BJournal%5D)">Assessment of arsenic mobility in the soils of some golf courses in South Florida.</a> Science of the Total Environment. 291, 123-134 (2002).</li>
<li><a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Water+quality%2C+pesticide+occurrence%2C+and+effects+of+irrigation+with+reclaimed+water+at+golf+courses+in+Florida%5BTitle%5D)+AND+%22Swancar%2C+A.+%28ed+USGS%29+Tallahassee%22%5BJournal%5D)">Water quality, pesticide occurrence, and effects of irrigation with reclaimed water at golf courses in Florida.</a> Swancar, A. (ed USGS) Tallahassee. , (1996).</li>
<li><a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Organic+arsenical+herbicides+%28MSMA%2C+DSMA%2C+CAMA%2C+and+Cacodylic+Acid%29%2C+reregistration+eligibility+decision%3B+notice+of+availability%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Protection+Agency%2C+Federal+Register+Environmental+Documents%22%5BJournal%5D)">Organic arsenical herbicides (MSMA, DSMA, CAMA, and Cacodylic Acid), reregistration eligibility decision; notice of availability.</a> Environmental Protection Agency, Federal Register Environmental Documents. , Washington D.C. 1-70 (2006).</li>
<li><a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((EPA+%28not+Araujo+as+stated+before%29+Organic+Arsenicals%3B+Amendments+to+Terminate+Uses%3A+Amendment+to+Existing+Stocks+Provision%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Protection+Agency%29+18590-18591+Federal+Registrar%22%5BJournal%5D)">EPA (not Araujo as stated before) Organic Arsenicals; Amendments to Terminate Uses: Amendment to Existing Stocks Provision.</a> Environmental Protection Agency) 18590-18591 Federal Registrar. 78, Washington, DC. (2013).</li>
<li><a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Drinking+Water+Regulations%3B+Arsenic+and+Clarifications+to+Compliance+and+New+Source+Contaminants+Monitoring+Final+Rule%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Protection+Agency%22%5BJournal%5D)">Drinking Water Regulations; Arsenic and Clarifications to Compliance and New Source Contaminants Monitoring Final Rule.</a> Environmental Protection Agency. 66, Washington D.C. (2001).</li>
<li>Winton, K., Weber, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+of+field+lysimeter+studies+to+describe+the+environmental+fate+of+pesticides%5BTitle%5D)+AND+%22Weed+Technology%22%5BJournal%5D)">A review of field lysimeter studies to describe the environmental fate of pesticides.</a> Weed Technology. 10, 202-209 (1996).</li>
<li>Bergström, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+lysimeters+to+estimate+leaching+of+pesticides+in+agricultural+soils%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Pollution%22%5BJournal%5D)">Use of lysimeters to estimate leaching of pesticides in agricultural soils.</a> Environmental Pollution. 67, 325-347 (1990).</li>
<li>Byron, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lysimeters+promoted+for+pesticide+research%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Science+and+Technology%22%5BJournal%5D)">Lysimeters promoted for pesticide research.</a> Environmental Science and Technology. 31, (1997).</li>
<li><a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Infographic%3A+Pesticide+Planet%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Infographic: Pesticide Planet.</a> Science. 341, 730-731 (2013).</li>
<li>Severson, R., Grigal, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Soil+solution+concentrations%3A+effects+of+extraction+time+using+porous+ceramic+cups+under+constant+tension%5BTitle%5D)+AND+%22Water+Resources+Bulletin%22%5BJournal%5D)">Soil solution concentrations: effects of extraction time using porous ceramic cups under constant tension.</a> Water Resources Bulletin. 12, 1161-1170 (1976).</li>
<li>Allaire, S. E., Roulier, S., Cessna, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantifying+preferential+flow+in+soils%3A+A+review+of+different+techniques%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Hydrology%22%5BJournal%5D)">Quantifying preferential flow in soils: A review of different techniques.</a> Journal of Hydrology. 378, 179-204 (2009).</li>
<li>Weihermüller, L., Kasteel, R., Vanderborght, J., Püz, T., Vereecken, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Soil+Water+Extraction+with+a+Suction+Cup%5BTitle%5D)+AND+%22Valdose+Zone+Journal%22%5BJournal%5D)">Soil Water Extraction with a Suction Cup.</a> Valdose Zone Journal. 4, 899-907 (2005).</li>
<li>Jury, W. A., Fluhler, H. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aJury%2C+WA+%22Advances+in+Agronomy%22">Advances in Agronomy</a>. 47, Academic Press, Inc. London. 141-201 (1992).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

Gebruik makend van een geïntegreerde veld lysimetry en poriënwater steekproefsgewijze aanpak stelt onderzoekers in staat om ruimtelijke en temporele verdeling van een grote verscheidenheid van het land toegepaste chemische stoffen te beoordelen. Het lot van stoffen in de bodem en begroeide systemen kunnen worden geregeld door een aantal milieu-processen en attributen, zoals neerwaartse uitspoeling, vervluchtiging, hydrolyse, fotolyse, microbiële transformatie / degradatie, opname door de planten, grondsoort en pH van de...

Potentieel toxische chemicaliën worden routinematig op het land uit bronnen zoals pesticiden, meststoffen, riolering / biosolids, industrieel afval, en huishoudelijk afval 1,2. Het lot van deze stoffen - waaronder nutriënten, sporenelementen, organische en bijbehorende metabolieten - vaak niet goed begrepen 3. Als de chemicaliën niet goed worden beheerd, ze hebben het potentieel om de gezondheid van mens en milieu bedreigen door overbrenging naar en opbouw in planten, oppervlaktewater en grondwater. Met een wereldbevolking die 10 miljard mensen kunnen bereiken in 2050, zijn er steeds meer eisen gesteld aan het beheer en de voedselverspilling productie 2, en in de bodem brengen van veel chemische stoffen is toegenomen 3,4. Daarom is onderzoek nodig dat de transformaties, mobiliteit, laden grenzen, en de algehele milieurisico&#39;s kwantificeert van chemische stoffen die het land ter beschikking nodig hebben of dat we afhankelijk zijn van de gezondheid van gewassen te verbeterengeven. Een aantal strategieën zijn gebruikt om gevaren van chemische stoffen die in het milieu te beoordelen. Op basis van laboratoriumonderzoek, model-systeem studies zijn uitgevoerd om informatie over de fundamentele mechanismen die de mobiliteit van chemische stoffen in de bodem te bieden. Bij het ​​analyseren van chemische omzetting in een laboratorium, kan volledige manipulatie van het &quot;milieu&quot; en de ingangen worden bereikt, maar deze zelden overeenkomen met de echte wereld omgevingscondities 5,6. Zo extrapoleren lab resultaten veld instellingen kunnen leiden tot onnauwkeurige voorspellingen over chemische bedreigingen. Daarentegen hebben brede veldmetingen gebruikt om chemisch gedrag in het milieu te definiëren. Echter conclusies milieuverderf van deze metingen vaak gecompliceerd vanwege de vaak lage doses (bijv. enkele g A -1) Toegepaste chemicaliën, evenals de complexe interacties tussen hydrologische en biochemische processen in de environment die chemische distributies regelen. Lysimetry, waaronder veld lysimetry, van oudsher gebruikt door de bodem en gewas wetenschappers om de neerwaartse mobiliteit van chemische stoffen die de bodem en bestaande vegetatie systematisch te evalueren. Een lysimeter is een apparaat gemaakt van metaal of plastic die wordt geplaatst in een bodem plaats en wordt gebruikt om het lot van chemicaliën toegepast bekende hoeveelheden tot een begrensd gebied te bepalen. Bodem en vegetatie monsters van lysimeters worden gebruikt om de ontwikkeling van chemische distributies tijd te beoordelen. Omdat veld lysimetry onder natuurlijke milieu-omstandigheden wordt uitgevoerd, kunnen de resultaten worden gebruikt om real-case scenario&#39;s afgeleid van chemische toepassingen in de bodem systemen te voorspellen. Vroege lysimeter studies gemeten transpiratie, vocht stroom en / of beweging voedingsstof. Hedendaagse lysimeter studies meten van bestrijdingsmiddelen en voedingsstoffen dissipatie, beweging pesticide, volatiliteit, en massabalans, samen met de aforementioned metingen 3. Een beperking van de traditionele veld lysimetry is dat chemische mobiliteit binnen een bodemprofiel grotendeels wordt bepaald door vaste-fase-metingen, terwijl minder aandacht wordt besteed aan opgeloste chemische concentraties in water sijpelt door de bodem - een kritische component die de mogelijke verontreiniging van het grondwater kan beïnvloeden vanaf het land toegepaste chemicaliën. Hoewel percolaat van de bodem van de lysimeters soms voor analyse, deze naderingslimieten diepteresolutie van poriewater concentraties en vereist normaliter aanzienlijke grondverzet voor experimenten. In plaats daarvan, om gegevens over chemische concentraties in de bodem water te verkrijgen, poriënwater samplers kan worden gebruikt in lokale instellingen. Poriënwater samplers zijn geïnstalleerd in de bodem om water te halen uit discrete, gewenste diepte en de bodem systeem slechts minimaal verstoren. Poriënwater samplers hebben door vele namen, waaronder lysimeters, zuig cu naar verwezenp lysimeters, of bodemoplossing samplers, convoluting hun onderscheid met de traditionele veld lysimeters hierboven beschreven. In dit artikel zullen we de term &quot;poriënwater sampler&quot; te gebruiken om verwarring te verlichten. Hier tonen we een experimentele benadering dat veld lysimetry en poriënwater bemonstering voor het evalueren van de neerwaartse uitloging potentieel van chemicaliën toegepast op begroeide bodem of bareground systemen combineert. Lysimetry is een krachtig instrument dat wordt gebruikt sinds 1700 7, terwijl keramische poriënwater steekproef is gebruikt sinds de vroege jaren 1960 8. Integratie van deze robuuste technieken zorgt voor bepaling gebied van zowel vaste-en opgeloste fase chemische concentratieverdeling terwijl het minimaliseren van verstoring van de bodem. Dit document beschrijft factoren te overwegen bij het ontwerpen van een experiment, waaronder de selectie van locaties, installatie-apparaat, en monstername. De benadering wordt geïllustreerd met een experiment dat het lot van een geëvalueerdorganische arseen pesticide toegepast op een bareground en een gevestigde turfgrass systeem. De beschreven technieken kunnen zo nodig worden aangepast om het lot van een breed scala van chemische stoffen te onderzoeken, waardoor waardevolle instrumenten voor onderzoekers en beleidsmakers die proberen om de lotgevallen in het milieu en het gedrag van het land toegepaste chemicaliën begrijpen.

<table><tbody><tr><td>Prenart Super Quartz Samplers (PFTE/Quartz)</td><td>Prenart Equipment ApS</td><td>N/A</td><td>Elke samplers voor&nbsp; sporenmetaalanalyse kunnen worden gebruikt (bijv. SoilMoisture Equipment Corp.)</td></tr><tr><td>Prenart installatiekit</td><td>Prenart Equipment ApS</td><td>N/A</td><td>Bevat alle items die nodig zijn om porewater samplers te installeren</td></tr><tr><td>2 L opvangflessen</td><td>Prenart Equipment ApS</td><td></td><td>Flessen kunnen ook worden gekocht bij Fisher Scientific (02-923-2) of andere laboratoriumleveranciers, maar de fittingen moeten worden aangepast. Flessen kunnen worden afgedekt met donker materiaal als ze lichtgevoelig zijn</td></tr><tr><td>Draagbare vacuümpomp</td><td>Prenart Equipment ApS</td><td>N/A</td><td>Vacuporter van Decagon Devices of andere veldbatterij-aangedreven of handvacuümpomp kan worden gebruikt</td></tr><tr><td>1 oz HDPE Nalgene flessen</td><td>Fisher Scientific</td><td>03-313-4A</td><td>Het type monsterfles hangt af van de geïnteresseerde analyt en kan van glas zijn</td></tr><tr><td>Geconcentreerd salpeterzuur</td><td>Fisher Scientific</td><td>A509-P212</td><td>Oxidator en corrosief-andere zuren kunnen nodig zijn voor conservering en moeten met voorzichtigheid worden gebruikt</td></tr><tr><td>25 mm 0.2 &micro;m nylon spuitfilters</td><td>VWR</td><td>28145-487</td><td>Andere filtertypen en poriëngroottes kunnen worden gebruikt, afhankelijk van de geïnteresseerde analyt en analytische instrumentatie</td></tr><tr><td>60 ml Luer-Lok spuiten</td><td>Fisher Scientific</td><td>13-689-8</td><td>Andere maten kunnen worden gebruikt, afhankelijk van het verzamelde monstervolume</td></tr><tr><td>Draagbare pH-meter</td><td>VWR</td><td>248481-A01</td><td>Andere pH-meters kunnen worden gebruikt na kalibratie</td></tr><tr><td>Graderende cilinder</td><td>elke</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Veldlysimeters (metaal, plastic, enz.)</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>Vaak worden deze gebouwd op basis van de specificaties van de onderzoekers</td></tr><tr><td>Omgekeerde paalboortractor</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>Elke tractor kan worden gebruikt om de lysimeters te installeren</td></tr><tr><td>Handboomsproeier</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>Om de voor toepassing benodigde hoeveelheid te sproeien&nbsp;</td></tr><tr><td>Polyethyleenzakken</td><td>Johnson &amp; Johnson</td><td>N/A</td><td>Andere merken kunnen worden gebruikt voor bodembewaring</td></tr><tr><td>Reciprozaag</td><td>Black &amp; Decker&nbsp;</td><td>N/A</td><td>Elke reciprozaag kan worden gebruikt met een metaalsnijbijlage</td></tr></tbody></table>

geïntegreerde field lysimetry en poriënwater bemonstering voor evaluatie van chemische mobiliteit in de bodem en bestaande vegetatie

Integrated Field Lysimetry and Porewater Sampling for Evaluation of Chemical Mobility in Soils and Established Vegetation

Potentieel toxische chemicaliën worden routinematig op het land aan de groeiende eisen aan het beheer van afval en de productie van levensmiddelen te voldoen, maar het lot van deze stoffen wordt vaak niet goed begrepen. Hier laten we zien een geïntegreerde veld lysimetry en poriënwater sampling methode voor het evalueren van de mobiliteit van chemische stoffen die de bodem en bestaande vegetatie. Lysimeters open kolommen gemaakt van metaal of kunststof, worden gedreven in bareground of begroeide bodems. Poriënwater samplers, die commercieel verkrijgbaar zijn en gebruik maken van vacuüm te verzamelen sijpelt bodemwater, zijn geïnstalleerd op vooraf bepaalde diepte in de lysimeters. Op afgesproken tijden volgende chemische toepassing op experimentele percelen, wordt poriënwater verzameld en lysimeters, met bodem en vegetatie, zijn opgegraven. Door het analyseren van chemische concentraties in de lysimeter bodem, vegetatie, en poriënwater, neerwaartse uitloging, retentie bodem capaciteiten en opname door de planten voor de chemische van belang kunnen worden gekwantificeerd.Omdat veld lysimetry en poriënwater bemonstering worden uitgevoerd onder natuurlijke milieu-omstandigheden en met minimale verstoring van de bodem, afgeleid projectresultaten real-case scenario&#39;s en waardevolle informatie voor chemisch beheer. Chemicaliën in toenemende mate op het land over de hele wereld, kan de beschreven technieken worden gebruikt om te bepalen of toegepaste chemicaliën vormen schadelijke gevolgen voor de menselijke gezondheid of het milieu.

Deze methode maakt het mogelijk voor de accumulatie van gegevens over het lot van chemische stoffen die bareground en begroeide bodem systemen 5,10. Deze benadering werd gebruikt voor arseen (As) neerwaartse uitloging, absorptie en translocatie evalueren in planten voor bermudagrass (Cynodon dactylon) systemen na het aanbrengen van de organische arseen herbicide mononatrium methyl arsenaat (MSMA) 9. Sinds de jaren 1960, is MSMA gebruikt in niet-akkerland, grasmat, en de productie van katoe...

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.

Geïntegreerde Field Lysimetry en poriënwater bemonstering voor evaluatie van chemische Mobiliteit in de bodem en bestaande vegetatie

Potentially toxic chemicals are routinely applied to land to meet growing demands on waste management and food production, but the fate of these chemicals ...

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 demons

integrated-field-lysimetry-porewater-sampling-for-evaluation-chemical

Research

JoVE Journal

Environment

Milieu

Een gedetailleerde methode voor extractie en assemblage van intacte bodemkernlysimeters en hun gebruik voor het onderzoek van leachate en bijbehorende verliezen van voedingsstoffen uit oppervlakte-applicatie van pluimveemest wordt gedemonstreerd.

Een protocol voor het verzamelen en Constructing Soil Core lysimeters

Deze studie geeft een opgraving methode voor het onderzoeken van ondergrondse hydrologische, geochemische en microbiologische heterogeniteit van een bodem lysimeter. De lysimeter simuleert een kunstmatig hillslope dat aanvankelijk onder homogene toestand en waren onderworpen aan ongeveer 5000 mm water over acht cycli van irrigatie in een periode van 18 maanden.

Soil Lysimeteronderzoek Opgraving voor Gekoppeld Hydrologisch, geochemische en microbiologische Onderzoeken

Herhaalde bemonstering van de bodem is onlangs aangetoond dat het een effectieve manier om bosgrond veranderen in de loop jaren en decennia te volgen zijn. Om het gebruik ervan te ondersteunen, wordt een protocol voorgesteld dat de meest recente informatie over de bodem resampling methoden om te helpen bij het ontwerpen en implementeren van succesvolle bodemmonitoring programma synthetiseert.

Methoden van Soil Resampling op veranderingen in de chemische concentraties van bosbodems Monitor

Ruimtelijke patronen van bodemerosie en depositie kunnen van verschillen in hoogte van de grond toegewezen op tijdig stappen worden afgeleid. Dergelijke wijzigingen in de hoogte hebben betrekking op wijzigingen in in de buurt van-oppervlakte bodem carbonaten. Herhaalbare methoden voor veld en laboratorium metingen van deze hoeveelheden en data analysemethoden worden hier beschreven.

Meten en in kaart brengen van patronen van bodemerosie en afzetting aan de bodem carbonaat concentraties onder beheer van de landbouw gerelateerde

Dit protocol beschrijft een interne doorvoer voor aanvullende analytische en omics technieken, culminerend in een volledig gekoppeld karakterisering van natuurlijke organische stof en microbiële proteomics in verschillende ecosystemen. Deze aanpak maakt robuuste vergelijkingen voor het identificeren van de metabolische banen en het transformaties die belangrijk zijn voor het beschrijven van de gasproductie van broeikasgassen en het voorspellen van reacties op veranderingen in het milieu.

Single-doorvoer complementaire High-resolution analytische technieken voor het karakteriseren van complexe natuurlijke organische stof mengsels

Nauwkeurige kwantificering van fosfor (P) desorptie potentiaal in verzadigde bodems en sedimenten is belangrijk voor P Modeling en transport mitigatie inspanningen. Om beter rekening te kunnen maken voor in situ bodem-water redox dynamiek en P mobilisatie onder langdurige verzadiging, werd een eenvoudige aanpak ontwikkeld op basis van herhaalde bemonstering van laboratorium microcosm's.

Meting van de fosfor afgifte in laboratorium Microcosms voor de beoordeling van de water kwaliteit

Dit protocol presenteert een workflow voor sub-mm 2D visualisatie van meerdere labiele anorganische nutriënten- en verontreinigingsolute soorten met behulp van diffusieve gradiënten in dunne films (DGT) in combinatie met massaspectrometrie beeldvorming. Solutebemonstering en chemische analyse in hoge resolutie worden in detail beschreven voor het kwantitatief in kaart brengen van soluten in de rhizosfeer van terrestrische planten.

Tweedimensionale visualisatie en kwantificering van labiele, anorganische plantennutriënten en verontreinigingen in de bodem

De hier beschreven verificatiemethode is aanpasbaar voor het monitoren van pedogene anorganische koolstofvastlegging in verschillende landbouwgronden, gewijzigd met alkalische aardmetaalsilicaathoudende gesteenten, zoals wollastoniet, basalt en olivijn. Dit type validatie is essentieel voor koolstofkredietprogramma's, die ten goede kunnen komen aan boeren die koolstof in hun velden in beslag neemt.

Monitoring pedogene anorganische koolstofaccumulatie als gevolg van verwering van gewijzigde silicaatmineralen in landbouwgronden.

Een microdialyseprofiler wordt beschreven om opgeloste poriewateropgeloste stoffen over een oxisch-anoxische bodem-waterinterface in situ te bemonsteren met minimale verstoring. Dit apparaat is ontworpen om snelle veranderingen in concentratiediepteprofielen op te vangen die worden veroorzaakt door verstoringen op het grensvlak tussen bodem en water en daarbuiten.

Monstername van opgeloste opgeloste opgeloste stoffen over een oxisch-anoxische bodem-waterinterface met behulp van microdialyseprofilers

De bepaling van het bodemwatergehalte is een kritieke missievereiste voor veel staats- en federale agentschappen. Dit protocol synthetiseert multi-agency inspanningen om het bodemwatergehalte te meten met behulp van begraven in situ sensoren.

Ter plaatse Bodemvochtsensoren in ongestoorde bodems

Leer veldlysimetrie en poriënwaterbemonstering voor analyse van chemische mobiliteit in bodem en vegetatie. Deze methode helpt onderzoekers bij risicobeoordeling van chemische stoffen in het milieu.

Geïntegreerde Field Lysimetry en poriënwater bemonstering voor evaluatie van chemische Mobiliteit in de bodem en bestaande vegetatie (Video) | JoVE Journal

Geïntegreerde Field Lysimetry en poriënwater bemonstering voor evaluatie van chemische Mobiliteit in de bodem en bestaande vegetatie

Meer video's verkennen