Um protocolo para seccionamento de testemunhos de sedimentos e extração de águas porosas sob condições anóxicas, a fim de permitir a análise de espécies sensíveis redox em sólidos e fluidos é apresentado.
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Artigo de método
Sedimentos Núcleo de corte e extração de Pore Waters sob condições anóxicas
Neste artigo
Resumo
Resumo
Nós demonstramos um método para seccionamento núcleos de sedimentos e extração de águas dos poros, mantendo condições livres de oxigênio. Um sistema simples, barato é construído e pode ser transportado para um espaço de trabalho temporário perto do sítio (s) de amostragem de campo para facilitar a análise rápida. Os mandris são extrudidas em um saco de luva portátil, onde são seccionados e cada secção de espessura de 1-3 cm (dependendo do diâmetro do núcleo) é selada em 50 ml de tubos de centrífuga. águas dos poros são separados por centrifugação do lado de fora do saco de luvas e, em seguida, devolvidos ao saco de luva para a separação a partir do sedimento. Estas amostras de água intersticial extraído pode ser analisado imediatamente. análises imediatas de espécies sensíveis redox, como o sulfeto, especiação de ferro, e especiação de arsénio indicam que a oxidação das águas dos poros é mínima; algumas amostras mostram aproximadamente 100% das espécies reduzidas, por exemplo, 100% de Fe (II) com o não detectável Fe (III). Ambas as amostras de água de sedimentos e de poros pode ser preservada to maintain espécies químicas para posterior análise em cima do retorno para o laboratório.
Introdução
Pesquisadores muitas vezes desejam estudar o estado redox e geomicrobiologia de um sistema água-sedimento. Este idealmente utiliza dados de ambos os sedimentos e águas dos poros, como as águas dos poros são frequentemente monitores sensíveis do sistema e são uma fonte comum, embora não a única, fonte de exposição ecológica a metais pesados redox-sensíveis 1 como o arsénio e urânio. Dados de água nos poros pode ser obtido in situ usando filtros de difusão de equilíbrio, também conhecidos como "Botucas," instalados no sedimento 2. Peepers são mais comumente usados em ambientes onde o site campo é conhecido antes de começar o trabalho ....
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Protocolo
1. Preparação do Equipamento
- Preparação do núcleo Liners
- Calcular a espessura da fatia do núcleo que será obtida usando Volume = πr 2 x espessura; o volume final deve ser <50 cm3. Com um diâmetro do núcleo 10 cm, podem ser obtidas fatias de 2 cm de espessura.
NOTA: Não é necessário que o volume seja um total de 50 ml, mas os volumes de água intersticial obtido será proporcionalmente menor. - Usando uma serra de vaivém (ou similar), um forro de fatia de núcleo, ou um tubo de plástico de diâmetro idêntico, em 2 cm de anéis (ou outra espessura se utilizar um núcleo de diâmetro diferente). Obter 3-5 anéis.....
- Calcular a espessura da fatia do núcleo que será obtida usando Volume = πr 2 x espessura; o volume final deve ser <50 cm3. Com um diâmetro do núcleo 10 cm, podem ser obtidas fatias de 2 cm de espessura.
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Resultados
O tipo de resultados obtidos depende de análises realizadas e sobre a configuração geoquímica a partir do qual foi obtido o núcleo. O oxigénio dissolvido pode ser medido nas porewaters extraídos, mas, em muitas configurações esta será zero abaixo dos primeiros poucos centímetros do núcleo. As análises que habitualmente fornecem informações mais significativas incluem a especiação de ferro (Fe II / Fe III) 12, especiação de arsênio (As III / Como V) 13, e sulfe.......
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Discussão
A técnica aqui descrita é um flexível que pode ser ajustado para uma ampla gama de tamanhos, os locais do núcleo, a espessura da secção do núcleo, etc. Existem três componentes essenciais para o presente sistema.
Em primeiro lugar, preparar um sistema de núcleo por extrusão de as dimensões certas para o núcleo para ser analisado. Instruções aqui são dadas assumindo uma cerca de 30 "core, muito núcleos mais longos podem exigir mais peças de extensor de PVC e conexões de PVC para.......
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Divulgações
Os autores não têm nada a revelar.
Agradecimentos
Esta pesquisa foi parcialmente financiado pela programa da National Science Foundation RAPID (NSF-1048925, 1048919 e 1048914) para Alison Keimowitz, Ming-Kuo Lee, Bento Okeke, e James Saunders.
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Porta-luvas descartável(is) | Sigma-Aldrich | Z106089-1EA | Um para cada dois núcleos a serem processados geralmente é suficiente. |
| Tanque N2 | Praxair | Muitas vezes, as empresas de fornecimento de gás podem entregá-los diretamente ao laboratório de campo. | |
| Regulador de nitrogênio | VWR | 55850-478 | Ou similar |
| Vários metros de tubulação que se encaixa no regulador | VWR | 89403-862 | Ou similar |
| Equipamento de segurança para fixar o tanque | VWR | 60142-006 | |
| Braçadeira de tubulação ajustável | VWR | 62849-112 | |
| Fita isolante à prova d'água, boa vedação | Scotch | Super 33+ | Widely disponível |
| 2-4 cordas elásticas curtas | Amplamente disponível | ||
| Garrafas de água nanopura | VWR | 16650-082 | Qualquer garrafa semelhante é boa; embale um suprimento adicional de água nanopura para reabastecê-las. |
| Grande fornecimento de toalhas de papel e Kimwipes | Tubos | ||
| centrífuga de 50 ml | VWR | 21008-951 | Limpeza ácida conforme descrito no protocolo. Pelo menos 2 / seção principal necessária. |
| Vários permanentes em marcadores. | Amplamente disponível | ||
| Várias lâminas de barbear e estiletes. | Centrífuga amplamente disponível | ||
| Beckman-Coulter | Allegra X-22 | O rotor mais rápido permite uma maior separação. | |
| Rotor para acomodar tubos de 50 ml | Beckman-Coulter | SX-4250 | |
| de 50 ml sem ponta de borracha preta no corpo | VWR | 66064-764 | Limpeza ácida conforme descrito no protocolo. Pelo menos 1 / seção central necessária, mais 1 para água sobreposta. |
| Filtros de seringa compatíveis com soluções aquosas. | VWR | 28143-310 | Ou 0,45 μ m ou 0,20 μ Podem ser utilizados poros M. Planeje cinco filtros por seção principal processada. |
| Colheres de plástico (descartáveis). | Amplamente disponível; Limpeza ácida conforme descrito no protocolo. | ||
| Várias caixas de luvas descartáveis. | Copos | ||
| de plástico grandes ou outros recipientes de lixo amplamente disponíveis para colocar no porta-luvas. | VWR | 13890-148 | |
| Balança de laboratório | VWR | 10205-008 | Uma balança disponível será suficiente; não é necessária alta precisão |
| Transportador seco, pré-carregado com azoto líquido | VWR | 82005-416 | Necessário apenas se as amostras forem devolvidas ao laboratório de origem para análises sensíveis. |
| Cadernos de laboratório Repelente | de água pode ser útil | ||
| Forros de núcleo | Marca d'água | 77280 | Disponível de fornecedores Forrestry |
| Tampas de núcleo | Ben Meadows | 218105 | |
| Cortadores de núcleo | McMaster Carr | 8707K111 | Corte isso em 9 quadrados 3 x 3 |
| espaçadores de PVC | McMaster Carr | 48925K96 | Corte isso em comprimentos curtos |
| Acoplamentos de PVC | McMaster Carr | 4880K76 | Aproximadamente 12 cavilhas |
| Rolha de laboratório amplamente disponível | |||
| VWR | 59580-400 | Verifique se o tamanho correcto se encaixa perfeitamente nos revestimentos do núcleo | |
| Contraplacado para a placa de orientação do núcleo e topo do macaco | Macaco de laboratório amplamente disponível | ||
| VWR | 89260-826 | ||
| Braçadeiras | Amplamente disponível | ||
| Monitor de oxigênio portátil | RKI instrumentos | OX-07 |
Referências
- 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).
- Teasdale, P. R., Batley, G. E., Apte, S. C., Webster, I. T. Pore water sampling with sediment peepers. TrAC. 14, 250-256 (1995).<....
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Reimpressões e permissões
