Method Article

Cięcie rdzenia osadowego i ekstrakcja wód porowych w warunkach beztlenowych

DOI:

10.3791/53393

⸱

March 7th, 2016

 ,  ,  ,  , 
1Department of Chemistry, Vassar College, 2Division of Geochemistry, Lamont-Doherty Earth Observatory, 3Department of Geosciences, Auburn University

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Przedstawiono protokół podziału rdzeni osadów i wydobywania wód porowych w warunkach beztlenowych, aby umożliwić analizę wrażliwych na redoks gatunków zarówno w ciałach stałych, jak i płynach.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Pokazujemy metodę dzielenia rdzeni osadów i wydobywania wód porowych przy jednoczesnym zachowaniu warunków beztlenowych. Zbudowany jest prosty, niedrogi system, który można przetransportować do tymczasowej przestrzeni roboczej w pobliżu miejsca pobierania próbek w terenie, aby ułatwić szybką analizę. Rdzenie są wytłaczane do przenośnego worka rękawicowego, gdzie są dzielone na części, a każdy odcinek o grubości 1-3 cm (w zależności od średnicy rdzenia) jest zamykany w probówkach wirówkowych o pojemności 50 ml. Wody porowe są oddzielane przez odwirowanie na zewnątrz worka rękawicowego, a następnie zawracane do worka rękawicowego w celu oddzielenia od osadu. Te wyekstrahowane próbki wody porowej można natychmiast przeanalizować. Natychmiastowe analizy gatunków wrażliwych na redoks, takich jak specjacja siarczkowa, specjacja żelaza i specjacja arsenu, wskazują, że utlenianie wód porowych jest minimalne; niektóre próbki wykazują około 100% zredukowanych gatunków, np. 100% Fe(II) bez wykrywalnego Fe(III). Zarówno próbki osadu, jak i wody porowej mogą być przechowywane w celu zachowania związków chemicznych do dalszej analizy po powrocie do laboratorium.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Badacze często chcą badać stan redoks i geomikrobiologię systemu osadowo-wodnego. W tym celu idealnie wykorzystuje się dane zarówno z osadów, jak i wód porowych, ponieważ wody porowe są często wrażliwymi monitorami systemu i są częstym, choć nie jedynym źródłem, ekologicznego narażenia na wrażliwe na redoks metale ciężkie1, takie jak arsen i uran. Dane dotyczące wody porowej można uzyskać in situ za pomocą filtrów równowagi dyfuzyjnej, znanych również jako "podglądacze", zainstalowanych w osadzie2. Podglądacze są najczęściej stosowane w miejscach, w których teren jest znany przed rozpoczęciem prac terenowych i gdzie można odbyć wiele wiz....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Przygotowanie sprzętu

  1. Przygotowanie wkładek rdzeniowych
    1. Oblicz grubość warstwy rdzenia, która zostanie uzyskana, używając opcji Objętość = πr2 x grubość; końcowa objętość musi wynosić <50 cm3. Przy średnicy rdzenia 10 cm można uzyskać plastry o grubości 2 cm.
      UWAGA: Nie jest konieczne, aby objętość wynosiła pełne 50 ml, ale uzyskane objętości wody porowej będą proporcjonalnie mniejsze.
    2. Za pomocą wyrzynarki (lub podobnej) pokrój jedną wkładkę rdzeniową lub plastikową rurkę o identycznej średnicy na pierścienie o średnicy 2 cm (lub inną grubość, jeśli używasz rdzenia o innej średnicy). Zdobądź ....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Rodzaj uzyskanych wyników zależy od przeprowadzonych analiz i od warunków geochemicznych, z których uzyskano rdzeń. Tlen rozpuszczony może być mierzony w wydobytych wodach porowych, ale w wielu miejscach będzie to zero poniżej pierwszych kilku cm rdzenia. Analizy, które zwykle dostarczają bardziej znaczących informacji, obejmują specjację żelaza (Fe II/Fe III)12, specjację arsenu (As III/As V)13 i siarczek14. Obecność zredukowanych gatunków, takich jak sia.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Opisana tutaj technika jest elastyczna, którą można dostosować do szerokiego zakresu lokalizacji, rozmiarów rdzenia, grubości sekcji rdzenia itp. System ten składa się z trzech podstawowych elementów.

Po pierwsze, należy przygotować system wytłaczania rdzenia o odpowiednich wymiarach do analizy rdzenia. Instrukcje tutaj są podane przy założeniu rdzenia około 30"; znacznie dłuższe rdzenie mogą wymagać większej liczby przedłużaczy z PVC i złączek PVC do pełnego wytłaczania. Dokładnie za.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Te badania były częściowo wspierane przez program RAPID Narodowej Fundacji Nauki (NSF-1048925, 1048919, and 1048914) dla Alison Keimowitz, Ming-Kuo Lee, Benedict Okeke i James Saunders.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Jednorazowe torby na rękawiceSigma-AldrichZ106089-1EAZwykle wystarcza jeden na dwa rdzenie do przetworzenia.
Zbiornik N2PraxairCzęsto firmy dostarczające gaz mogą dostarczyć je bezpośrednio do laboratorium terenowego.
Regulator azotu gazowegoVWR55850-478Lub podobny
stóp rurki pasującej do regulatoraVWR89403-862Lub podobny
Sprzęt zabezpieczający zbiornikVWR60142-006
Regulowany zacisk rurkiVWR62849-112
Wodoodporna, dobrze uszczelniająca taśma izolacyjnaScotchSuper 33+Szeroko Dostępne
2-4 krótkie linkiPowszechnie dostępne
Butelki z natryskową wodą nanoczystąVWR16650-082Każda podobna butelka jest w porządku; Zapakuj dodatkowy zapas wody nanoczystej, aby je napełnić.
Duży zapas ręczników papierowych i chusteczek KimwipesPowszechnie dostępne
probówki wirówkowe o pojemności 50 mlVWR21008-951Oczyszczone kwasem zgodnie z opisem w protokole. Wymagana jest co najmniej 2 sekcje rdzenia.
Kilka trwałych w markerach.Powszechnie dostępne
Kilka prostych żyletek i noży do pudełek.Powszechnie dostępna
wirówkaBeckman-CoulterAllegra X-22Szybszy wirnik pozwala na większą separację.
Rotor do probówek 50 mlBeckman-CoulterSX-4250
Plastikowe strzykawki 50 ml bez czarnej gumowej końcówki na cylindrzeVWR66064-764 Oczyszczony kwasem zgodnie z opisem w protokole. Wymagana jest co najmniej 1/sekcja rdzenia plus 1 dla wody leżącej.
Filtry strzykawkowe kompatybilne z roztworami wodnymi.VWR28143-310 Albo 0,45 μ m lub 0,20  μ Można użyć m rozmiarów porów. Zaplanuj pięć filtrów na każdą przetworzoną sekcję rdzenia.
Łyżki plastikowe (jednorazowe).Powszechnie dostępne; Oczyszczony kwasem zgodnie z opisem w protokole.
Kilka pudełek jednorazowych rękawiczek.Powszechnie dostępne
duże plastikowe zlewki lub inne pojemniki na odpady do umieszczenia w torbie na rękawiczki.VWR13890-148
Waga laboratoryjnaVWR10205-008Dostępna waga będzie w porządku; wysoka precyzja nie jest wymagana
Transporter suchy, wstępnie napełniony ciekłym azotemVWR82005-416Wymagany tylko wtedy, gdy próbki są zwracane do laboratorium macierzystego w celu przeprowadzenia delikatnych analiz.
Notatniki laboratoryjne Wodoodpornymoże być przydatny
Wkładki do rdzeniaZnak wodny77280Dostępne u dostawców leśnych
Czapki rdzeniBen Meadows218105
Krajalnice do rdzeniMcMaster Carr8707K111Pokrój to na 9 3 x 3 kwadraty
Przekładki PCVMcMaster Carr48925K96Pokrój to na krótkie odcinki
Złączki PVCMcMaster Carr4880K76Około 12 potrzebnych
kołkówSzeroko dostępny
Korek laboratoryjnyVWR59580-400Sprawdź, czy rozmiar jest prawidłowy, aby ściśle przylegał do wkładek rdzenia
Sklejka na płytę prowadzącą rdzeń i górną część podnośnikaPowszechnie dostępny
Podnośnik laboratoryjnyVWR89260-826
ZaciskiSzeroko dostępne
Przenośny monitor tlenuPrzyrządy RKIOX-07
Kilka bungee laboratoryjnego

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Chapman, P. M., Wang, F., Germano, J. D., Batley, G. Pore water testing and analysis: the good, the bad, and the ugly. Mar Poll Bull. 44, 359-366 (2002).
  2. Teasdale, P. R., Batley, G. E., Apte, S. C., Webster, I. T. Pore water sampling with sediment peepers. TrAC. 14, 250-256 (1995).<....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Sediment Core SectioningPore Water ExtractionAnoxic ConditionsGlove Bag SystemNitrogen PurgingCore ExtrusionCentrifugation SeparationSyringe FiltrationRedox Sensitive SpeciesField Portable Analysis

Related Articles