Name: Sedimentos Núcleo de corte e extração de Pore Waters sob condições anóxicas (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-03-07T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 21 s
Description: Aprenda a seccionar núcleos de sedimento e extrair águas intersticiais em condições anóxicas. Este método portátil permite analisar especiação de metais em ambientes redox-sensíveis como lagos e zonas húmidas.

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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.

1. Preparação do Equipamento <ol><li> Preparação do núcleo Liners <ol><li> Calcular a espessura da fatia do núcleo que será obtida usando Volume = πr 2 x espessura; o volume final deve ser &lt;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. </li><li> 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. </li><li> Limpe todo o material plástico que vai entrar em contato com sedimentos, incluindo forros principais, tampões do núcleo, anéis, máquinas de corte de núcleo, tubos de centrífuga, seringas e colheres descartáveis. (Soak materiais plásticos em HCl a 10% durante 24 horas, lavar 3x em materiais plásticos nanopura (22 mohms água), e permitir que os materiais a secar ao ar, de preferência num laminarfluir capô, antes de embalar.) </li></ol></li><li> Preparação de Laboratório Jack <ol><li> Cortar um pedaço de madeira, usando uma serra de vaivém, para cobrir a 6 &quot;x 6&quot; tamanho da placa de topo do conector de laboratório e perfurar um orifício no centro desta madeira compensada usando uma serra de fixação a uma broca. NOTA: Este furo deve ser apenas ligeiramente maior do que o diâmetro das peças de extensor de PVC; para os tamanhos usados ​​aqui, o buraco deve ser de 2 ¾ &quot;. </li><li> Faça quatro pequenos buracos nas bordas desta madeira para coincidir com os furos na placa superior da tomada de laboratório, usando uma broca regular em uma broca de mão ou furadeira. Fixe a madeira compensada para a tomada de laboratório com laços zip. NOTA: Não deve haver &quot;mexer&quot; neste contraplacado. </li></ol></li><li> Perfurar um furo no centro de um a cerca de 2 &quot;x 1,5&quot; de madeira compensada ligeiramente maior do que o diâmetro exterior dos forros do núcleo utilizando uma serra de orifícios. Para 10 cm forros do núcleo de diâmetro, um 10,5-11,5 cm buraco será appropriate. Esta madeira é a placa de orientação núcleo. </li><li> Preparação do núcleo do Extrusor (êmbolo) <ol><li> Obter uma rolha de laboratório de borracha que se encaixa perfeitamente dentro dos forros principais. Se nenhum estiver disponível, fazer a barba um para tamanho usando uma navalha. Não use uma pequena demais rolha. </li><li> Parafuso a rolha de laboratório para uma cerca de 1&#39;-1.5 &#39;long, 1 &quot;passador de diâmetro ou vassoura punho. Cobrir a cabeça do parafuso na face da rolha com fita isolante impermeável. NOTA: O lado maior da rolha deve estar afastado do passador. </li></ol></li><li> Cortar uma cerca de 1,5 &quot;comprimento de tubo de PVC em ~ 6&quot; seções longas. NOTA: O diâmetro interno deve ser maior do que o passador no passo 1.4.2, mas menor do que a rolha no passo 1.4.1. Este protocolo assume usando o padrão &quot;PVC com diâmetro externo verdadeira de 2.375&quot; 2. Estas peças de PVC são os extensores do núcleo. </li><li> Montar todos os outros equipamentos necessários listados na Lista de Materiais. NOTA: Este should ser recolhidas no laboratório casa e trazido para o laboratório de campo. </li></ol> 2. Configurando a Estação Field Laboratory <ol><li> Configurando a Glove Bag <ol><li> Prender a placa de orientação do núcleo para a superfície de trabalho (bancada, a superfície de laboratório, etc.). Assegurar que o furo para o revestimento do núcleo está sobre a superfície de trabalho, mas é aberta. </li><li> Coloque o saco luva descartável sobre a placa de orientação do núcleo, e rodar o tubo do tubo de entrada do saco de luva para o regulador do tanque de N 2. Certifique-se de que o tanque é preso com segurança usando a braçadeira de bancada de cilindros. </li><li> Tape a tubulação para o saco de luvas para selar este ponto de entrada por circundando o saco em torno do exterior do tubo com fita isolante. Certifique-se que cerca de 8 &quot;de tubo se estende para o interior do saco de luvas Deslize a abraçadeira de tubo no tubo dentro do saco de luva;. Sair desta braçadeira aberta. </li><li> Cortar um &quot;X&quot; no fundo do saco sobre a luvaburaco na placa de orientação núcleo usando um cortador de caixa ou navalha. Este x deve ser menor do que o diâmetro do núcleo de revestimento. </li><li> Carregar o saco de luva com os itens encontrados na Tabela 1. </li></ol></li><li> Configurando o Core <ol><li> Coloque o macaco de laboratório no chão debaixo da área de trabalho onde o saco de luvas é aposta. Coloque o núcleo através do corte &quot;X&quot; na parte inferior do saco de luvas no passo 2.1.4, mantendo-o na posição vertical. NOTA: cerca de 4-6 &quot;do núcleo deve estender-se acima da placa de núcleo de estabilização. </li><li> Manter o núcleo estável para permitir pesquisador 2 para realizar os passos 2.2.3 através de 2.2.6. </li><li> Tape o núcleo para o saco luva de plástico em torno do &quot;X&quot;, usando bastante boa vedação fita isolante. </li><li> Inserir a pega do dispositivo de extrusão do núcleo em um &quot;diâmetro, ~ 6&quot; 2 longo de PVC espaçador, seguido por um tempo de acoplamento ~ 3 &quot;, seguido por um outro espaçador. Continue este padrão até que o PVC inteiramente cobertasa maçaneta; pode estender-se uma curta distância para além da extremidade da pega. Coloque a extrusão do núcleo (com espaçadores de PVC e acoplamentos) por baixo da parte inferior do núcleo. </li><li> Apoiar o núcleo de extrusão com a tomada de laboratório de modo a que o extrusor pode suportar o núcleo. Neste tempo, manter o conector tão baixo quanto possível, e usar espaçadores do núcleo sempre que possível. </li><li> Use um cortador de caixa para cortar cuidadosamente em volta da tampa central inferior. Este corte deve resultar em um anel de tampa de núcleo ser deixado do lado de fora do revestimento do núcleo e uma parte circular plana da tampa de núcleo no lugar contra os materiais do núcleo. </li><li> Coloque as mãos no saco de luva (pesquisador 1). Manter o núcleo estável de modo que não se move mais acima da placa de estabilização do núcleo enquanto pesquisador 2 começa a girar o jaque laboratório lentamente para elevar o núcleo. A extrusora núcleo deve entrar no forro do núcleo e começar a empurrar para cima o sedimento como um pop empurrão. </li><li> Wiggle lado do núcleo da extrusora para o outro ligeiramente, se neEDED para inseri-lo no forro do núcleo (pesquisador 2). Esteja preparado para uma ligeira pop quando ele entra. </li><li> Continue a elevar o núcleo até ao topo do material tubular é em ou perto do topo do revestimento do núcleo (investigadores 1 e 2). Note-se que a tampa de núcleo deve permanecer no topo do núcleo durante o procedimento. </li></ol></li><li> Selando a Glove Bag <ol><li> Verifique que todos os suprimentos necessários estão no saco de luvas; ligar o medidor de oxigênio portátil. </li><li> Aberto todos os tubos de centrífuga, garrafas de água e outros itens que contêm presos ar. Se o núcleo tem headspace acima da água parada, abra a tampa superior para limpar este espaço superior. </li><li> Ligue o regulador de modo que o fluxo de azoto através do tubo para dentro do saco de luvas é, a uma taxa moderada. Geralmente uma pressão de ~ 15 psi no último estágio do regulador com todas as válvulas abertas é apropriado. NOTA: Este deve ser rápido o suficiente para se sentir como uma forte brisa na pele, mas não tão forte que espalha saco de luvas suplonas. </li><li> Aponte o nitrogênio em todas as áreas do saco de luva, e empurre o nitrogênio para fora da abertura principal para o melhor de sua capacidade. Desligue o azoto. </li><li> Purgar o saco luva de três vezes, repetindo as etapas 2.3.6 através 2.3.9 três vezes. NOTA: Uma pessoa pode fazer isso, mas pode ser mais fácil para duas pessoas para que se possa manter as suas mãos nas luvas que são uma parte do saco de luva. </li><li> Selar a principal abertura do saco luva envolvendo 1-2 cordas elásticas em torno dele várias vezes. Ligue o azoto a um fluxo semelhante como em 2.3.3. mãos lugar pesquisador 1 nos luvas embutidas do saco de luvas. </li><li> Mover o tubo de azoto a partir de uma área do saco para o outro para encher o saco de luvas com atmosfera de azoto. Apontar o tubo em qualquer fendas tais como tubo de centrífuga aberto, acima da água em uma garrafa de esguicho, etc. </li><li> Desligue o azoto, fechando a braçadeira de tubulação. Note-se que isto pode ser realizado sem remover researcher mãos 1s do saco de luvas. </li><li> Abra a parte frontal do saco de luvas e usando pesquisadora corpo 1 do, empurrar tanto gás para fora do saco quanto possível. NOTA: O saco deve ser plana em torno das fontes de dentro dele neste momento. </li><li> Encha o saco luva para uma pressão confortável e desligar o azoto utilizando a braçadeira de tubulação. Alguma tentativa e erro pode ser necessária para encontrar uma pressão confortável, como muito cheio e é difícil para mover os braços, enquanto muito vazia e é difícil ver e manipular objetos. Abra a braçadeira de tubo de nitrogênio por curtos períodos para encher o saco se ele parece ter um vazamento lento ou está ficando mais vazias por qualquer motivo. Abrir a frente do saco para deixar sair pequenas quantidades de azoto, se ele torna-se desconfortavelmente cheio. </li><li> Verifique o nível de oxigênio dissolvido no medidor de oxigênio portátil. Ele deve estar abaixo de 1%. </li><li> Coloque as luvas de saco luva em luvas descartáveis. Estes irão melhorar a destreza. Mudá-los sempre que eles get sujo ou rasgado; descartar no recipiente de resíduos in-bag. </li></ol></li></ol> 3. Seccionamento o Core NOTA: esta parte do procedimento é muito mais facilmente realizado com dois pesquisadores. <ol><li> Remover a água parada utilizando uma seringa. filtro de seringa esta água e coloque em 50 ml tubos de centrífuga. </li><li> Remover uma seção do núcleo <ol><li> Coloque um anel de corte de base acima do topo do núcleo de revestimento. Elevar-se o núcleo (Secção 3.3) até ao topo do sedimento é, na parte superior do anel. </li><li> Inserir o fatiador de núcleo entre a parte superior do revestimento do núcleo e o anel. A secção de sedimentos está agora sentado em cima do cortador de núcleo. </li><li> Mover o sedimento para um tubo de 50 ml utilizando as colheres descartáveis. Tampe o tubo bem, uma vez que está cheio. </li><li> Lavar o cortador de núcleo e anel de corte de núcleo com a água nanopura; esguichar resíduos suja para dentro do recipiente de resíduos dentro do saco luva. colheres descartáveis ​​pode também ser lavado,ou descartadas, dependendo do número necessário. Seque o cortador de núcleo e núcleo de anel de corte com toalhas de papel. </li><li> Repita o passo 3.2 até que não haja mais material do núcleo permanece. </li></ol></li><li> Levantando o Core <ol><li> Ao longo de 3,2 que é necessário para elevar o núcleo. Faça isso em pequenos incrementos usando o jack de laboratório. Execute os seguintes três passos uma vez que a tomada de laboratório está totalmente estendido. </li><li> Manter o núcleo no lugar no saco luva (pesquisador 1). </li><li> Abaixe o jack de laboratório para sua configuração mais baixa, quando ela está totalmente comprimida (pesquisador 2). Certifique-se de que o núcleo é mantido no lugar com as mãos pesquisador 1s dentro do saco de luvas e as mãos pesquisador 2 do suporte de baixo. </li><li> Preencher o espaço entre a extremidade inferior do dispositivo de extrusão do núcleo e do jaque com espaçadores de PVC e acessórios. Certifique-se de que o núcleo está firmemente apoiada pelo extensor do núcleo antes de deixar ir do topo do núcleo. </li></ol></li></ol> 4. Exadjudicantes Porewaters <ol><li> Abra o saco de luva e retire o suporte de tubos de centrífuga. </li><li> Limpar o saco de luvas quando necessário, removendo qualquer tipo de solo, líquido ou condensação limpando o interior com toalhas de papel, água, etc. recipiente de resíduos vazio. </li><li> Selar a bolsa luva frouxamente com cordas elásticas. </li><li> Pesar tubos de centrífuga, que agora contêm seccionados de sedimentos (se desejado). </li><li> Enrole as partes superiores dos tubos de centrífuga com fita isolante para vedar a junção tampa / tubo. </li><li> Equilibrar os tubos para centrifugação, pesando-los depois de gravar. Adicionar ou remover fita isolante para obter pesos dentro de 0,5 g. NOTA: De um modo geral, os tubos a partir do topo do núcleo será mais leve do que as da parte inferior. </li><li> Colocar os tubos de centrifugação e centrifugar a aceleração máxima (1.100 xg é recomendado) para 20 min. Nota: As taxas de centrifugação mais altas irão permitir uma maior separação de porewaters. </li><li> Retire a fita elétrica da centrifutubos GE quer por unpeeling ou por corte com uma navalha antes de retornar os tubos para o saco de luvas. Retorno tubos de centrífuga de cremalheira após centrifugação e retornar para o saco de luvas. </li><li> Adicionar outro conjunto de tubos de centrífuga, seringas e filtros de seringa para o saco de luva. Estes novos tubos irá realizar porewaters e pode ser pré-rotulados. </li><li> Purgar o saco de luvas novamente como no passo 2.3.5. Se o saco luva só foi aberto brevemente para remover os tubos, e não foi feita, será aceitável para limpá-lo apenas duas vezes. Se um monitor de oxigénio está a ser utilizado, assegurar que a atmosfera no saco de luva é &lt;1% de O 2. Não se esqueça de abrir os tubos de centrifugação recém-adicionados e eliminá-los. </li><li> Introduza as mãos para as luvas no saco de luvas; como antes, cubra com luvas descartáveis. </li><li> Abra um tubo. Remover os porewaters de cima do sedimento utilizando uma seringa, em seguida, ligar um filtro de seringa com a ponta da seringa. Se porewaters e sedimentos são bem separados, porewatERS pode ser vazado directamente para uma seringa com o cano removido e um filtro de seringa na ponta. </li><li> Empurrar a água através do filtro de seringa no tubo de centrífuga apropriada. Nota: Alguns força será necessária; mais do que um filtro de seringa por exemplo pode ser necessária. </li><li> Substitua as tampas sobre o tubo de centrífuga contendo sedimentos e o tubo que contém porewaters. </li><li> Repita os passos de 4.13 por meio de 4.15 para cada amostra. </li><li> Abra o saco de luva e remover amostras. Ambos os tubos de sedimentos e água intersticial pode ser re-pesado. </li><li> Analisar porewaters imediatamente se desejar. As análises podem incluir (mas não estão limitados a) cromatografia de íons para grandes iões 11, ferrozina para a especiação de ferro 12, especiação de arsénio por voltametria 13, e especiação sulfeto de 14. </li><li> Congelar porewaters e sedimentos no shipper seco (aproximadamente -80 ° C) para preservar a especiação para análises posteriores, se necessário para as análises previstas. ele may também ser apropriada para manter as amostras esfriar em recipientes hermeticamente fechados ou em nitrogênio purgado sacos de alumínio. </li><li> Re-utilizar o saco de luvas para um segundo núcleo (a partir de 2.2.2) se desejado. Depois de dois núcleos, o saco de luva geralmente precisa de ser mudado. </li></ol>

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</ol>

Os autores não têm nada a revelar.

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 &quot;core, muito núcleos mais longos podem exigir mais peças de extensor de PVC e conexões de PVC para...

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 &quot;Botucas,&quot; instalados no sedimento 2. Peepers são mais comumente usados ​​em ambientes onde o site campo é conhecido antes de começar o trabalho de campo e onde várias visitas ao longo de um período prolongado de tempo pode ser feita para o local de campo, por exemplo Shotyk 3. Por isso muitos contextos não permitem o uso de peepers, tais como locais acessíveis apenas por um curto período de tempo ou quando várias amostras exploratórios são obtidos para determinar onde uma investigação mais aprofundada deve ocorrer 4.Além disso peepers não amostra de sedimento simultaneamente para amostragem de água. Quando é desejável amostra de sedimento e água juntos, ou em locais de campo onde a instalação peeper não for possível, o método mais comum para obter sedimentos e água é retirada do núcleo de sedimentos. A obtenção de um núcleo não misturados é um precursor essencial para o processo descrito no presente trabalho 5. Uma vez que o núcleo é obtido das águas dos poros podem ser obtidos por espremedura 6 ou centrifugação; ambos têm vantagens e desvantagens. Centrifugação é geralmente considerado o método mais confiável para extrair porewaters de núcleos de sedimentos, 7 embora cuidados devem ser tomados para evitar a oxidação dos sedimentos ou águas dos poros. Neste método, descrevemos a extrusão do núcleo e centrifugação para extrair águas dos poros com a oxidação mínima. Os autores utilizaram o método aqui descrito numa variedade de contextos, incluindo marinho 8, contaminado lago <sup&gt; 9, e zonas húmidas 10. Os dados representativos mostrados demonstra que as condições de redução pode ser preservada. Com a excepção da centrifugação, são utilizados materiais de baixo custo, e este método pode ser aplicado a uma ampla variedade de questões de pesquisa e geoquímico geomicrobiological.

<table><tbody><tr><td>Porta-luvas descartável(is)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>Z106089-1EA</td><td>Um para cada dois núcleos a serem processados geralmente é suficiente.</td></tr><tr><td>Tanque N2</td><td>Praxair</td><td></td><td>Muitas vezes, as empresas de fornecimento de gás podem entregá-los diretamente ao laboratório de campo.</td></tr><tr><td>Regulador de nitrogênio</td><td>VWR</td><td>55850-478</td><td>Ou similar</td></tr><tr><td>Vários metros de tubulação que se encaixa no regulador</td><td>VWR</td><td>89403-862</td><td>Ou similar</td></tr><tr><td>Equipamento de segurança para fixar o tanque</td><td>VWR</td><td>60142-006</td><td></td></tr><tr><td>Braçadeira de tubulação ajustável</td><td>VWR</td><td>62849-112</td><td></td></tr><tr><td>Fita isolante à prova d'água, boa vedação</td><td>Scotch</td><td>Super 33+</td><td>Widely disponível</td></tr><tr><td>2-4 cordas elásticas curtas</td><td></td><td></td><td>Amplamente disponível</td></tr><tr><td>Garrafas de água nanopura</td><td>VWR</td><td>16650-082</td><td>Qualquer garrafa semelhante é boa; embale um suprimento adicional de água nanopura para reabastecê-las.</td></tr><tr><td>Grande fornecimento de toalhas de papel e Kimwipes</td><td></td><td></td><td>Tubos</td>de</tr><tr><td>centrífuga de 50 ml</td> amplamente disponíveis <td>VWR</td><td>21008-951</td><td>Limpeza ácida conforme descrito no protocolo. Pelo menos 2 / seção principal necessária.</td></tr><tr><td>Vários permanentes em marcadores.</td><td></td><td></td><td>Amplamente disponível</td></tr><tr><td>Várias lâminas de barbear e estiletes.</td><td></td><td></td><td>Centrífuga amplamente disponível</td></tr><tr><td></td><td>Beckman-Coulter</td><td>Allegra X-22</td><td>O rotor mais rápido permite uma maior separação.</td></tr><tr><td>Rotor para acomodar tubos de 50 ml</td> Seringas de plástico <td>Beckman-Coulter</td><td>SX-4250</td><td></td></tr><tr><td>de 50 ml sem ponta de borracha preta no corpo</td><td>VWR</td><td>66064-764&nbsp;</td><td>Limpeza ácida conforme descrito no protocolo. Pelo menos 1 / seção central necessária, mais 1 para água sobreposta.</td></tr><tr><td>Filtros de seringa compatíveis com soluções aquosas.</td><td>VWR</td><td>28143-310&nbsp;</td><td>Ou 0,45 &mu; m ou 0,20&nbsp; &mu; Podem ser utilizados poros M. Planeje cinco filtros por seção principal processada.</td></tr><tr><td>Colheres de plástico (descartáveis).</td><td></td><td></td><td>Amplamente disponível; Limpeza ácida conforme descrito no protocolo.</td></tr><tr><td>Várias caixas de luvas descartáveis.</td><td></td><td></td><td>Copos</td></tr><tr><td>de plástico grandes ou outros recipientes de lixo amplamente disponíveis para colocar no porta-luvas.</td><td>VWR</td><td>13890-148</td><td></td></tr><tr><td>Balança de laboratório</td><td>VWR</td><td>10205-008</td><td>Uma balança disponível será suficiente; não é necessária alta precisão</td></tr><tr><td>Transportador seco, pré-carregado com azoto líquido</td><td>VWR</td><td>82005-416</td><td>Necessário apenas se as amostras forem devolvidas ao laboratório de origem para análises sensíveis.</td></tr><tr><td>Cadernos de laboratório Repelente</td><td></td><td></td><td>de água pode ser útil</td></tr><tr><td>Forros de núcleo</td><td>Marca d'água</td><td>77280</td><td>Disponível de fornecedores Forrestry</td></tr><tr><td>Tampas de núcleo</td><td>Ben Meadows</td><td>218105</td><td></td></tr><tr><td>Cortadores de núcleo</td><td>McMaster Carr</td><td>8707K111</td><td>Corte isso em 9 quadrados 3 x 3</td></tr><tr><td>espaçadores de PVC</td><td>McMaster Carr</td><td>48925K96</td><td>Corte isso em comprimentos curtos</td></tr><tr><td>Acoplamentos de PVC</td><td>McMaster Carr</td><td>4880K76</td><td>Aproximadamente 12 cavilhas</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td> necessárias <td>Rolha de laboratório amplamente disponível</td></tr><tr><td></td><td>VWR</td><td>59580-400</td><td>Verifique se o tamanho correcto se encaixa perfeitamente nos revestimentos do núcleo</td></tr><tr><td>Contraplacado para a placa de orientação do núcleo e topo do macaco</td><td></td><td></td> de laboratório <td>Macaco de laboratório amplamente disponível</td></tr><tr><td></td><td>VWR</td><td>89260-826</td><td></td></tr><tr><td>Braçadeiras</td><td></td><td></td><td>Amplamente disponível</td></tr><tr><td>Monitor de oxigênio portátil</td><td>RKI instrumentos</td><td>OX-07</td><td></td></tr></tbody></table>

sedimentos núcleo de corte e extração de pore waters sob condições anóxicas

Sediment Core Sectioning and Extraction of Pore Waters under Anoxic Conditions

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.

<html> 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...

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.

Sedimentos Núcleo de corte e extração de Pore Waters sob condições anóxicas

We demonstrate a method for sectioning sediment cores and extracting pore waters while maintaining oxygen-free conditions. A simple, inexpensive system is ...

O objetivo geral deste procedimento é seccionar testemunhas de sedimento e extrair águas intersticiais dessas testemunhas, mantendo o estado de oxidação original. Este método pode permitir que pesquisadores na área de geoquímica examinem a especiação de metais nas águas intersticiais e nos sedimentos de áreas sensíveis à redox, como lagos e zonas úmidas. As principais vantagens desta técnica são sua flexibilidade e adaptabilidade, portabilidade para campo, baixo custo e a preservação das camadas de sedimento.Demonstrará o procedimento Rahul Sinha, um aluno de graduação do meu laboratório. Comece preparando o laboratório de campo montando o saco de luvas. Primeiro, fixe a placa de orientação do núcleo à superfície de trabalho.Posicione o orifício para o revestimento do núcleo estendendo-se à frente do balcão para garantir que esteja aberto. Em seguida, fixe o tanque de nitrogênio usando um grampo de bancada. Depois, coloque a bolsa de luvas sobre a placa e passe a tubulação entre a bolsa e o regulador de gás.Estenda cerca de oito polegadas de tubo para dentro da bolsa. Agora, vede a conexão do tubo na bolsa com fita isolante e, dentro da bolsa, deslize um grampo para o tubo, mas mantenha o grampo aberto. Em seguida, corte um X na parte inferior da bolsa, sobre o orifício na placa, e depois carregue a bolsa com os itens listados.Verifique novamente as listas, pois esquecer um item é muito inconveniente. A próxima tarefa é montar o núcleo. Primeiro, coloque um macaco de laboratório no chão sob a superfície de trabalho.O macaco de laboratório deve ter uma tábua de madeira compensada com um orifício no centro para estabilizar o testemunho. Em seguida, mantendo o testemunho na posição vertical, empurre-o através da placa de orientação do testemunho e através do X da câmara de luvas. Cerca de dez a quinze centímetros do testemunho devem se projetar acima da placa.Agora, enquanto uma pessoa segura o núcleo, prenda o núcleo ao saco em torno do X com fita isolante. Em seguida, monte o extrusor de núcleo. Primeiro, insira o cabo em um espaçador de PVC de seis polegadas de comprimento e duas polegadas de diâmetro, seguido por um acoplador de três polegadas de comprimento e depois outro espaçador e outro acoplador, e assim por diante, até que o cabo esteja completamente coberto.Agora, posicione o extrusor de núcleo abaixo do núcleo e apoie-o com o macaco. O macaco deve ser girado para a posição mais baixa possível. Em seguida, com um estilete, corte cuidadosamente ao redor da base da tampa do núcleo.Deixe um anel do tampão central ao redor do revestimento do testemunho e mantenha um pedaço circular do tampão encostado aos materiais do testemunho. Agora, uma pessoa deve colocar a mão dentro da câmara de luvas para segurar o testemunho enquanto a outra levanta o macaco. Mova gradualmente o extrator de testemunhos para dentro do revestimento do testemunho, elevando o sedimento para cima.Pode ser necessário mover um pouco o extrator. Continue levantando o testemunho até que o sedimento e a água sobrejacente alcancem o topo do revestimento do testemunho. A última tarefa é selar o saco.Primeiro, verifique cuidadosamente se tudo está presente. Em seguida, abra todos os objetos no saco que contenham ar aprisionado. Agora, idealmente com a ajuda de outra pessoa, purifique a luva três vezes.Primeiro, com o saco o mais desinflado possível, feche a abertura principal com alguns elásticos. Em seguida, com um assistente regulando o fluxo de nitrogênio a 50 psi, direcione o gás ao redor do saco, especialmente em frestas onde o ar poderia ficar aprisionado. Quando o saco estiver altamente inflado, desligue o regulador ou feche o grampo para interromper o gás.Em seguida, abra a abertura principal e retire o máximo de gás possível do saco. Repita o processo de preenchimento do saco com nitrogênio, incluindo todos os espaços e dobras, e esvaziamento do saco mais duas vezes. Após a conclusão desse procedimento, o saco de luvas deve conter níveis muito baixos de oxigênio.Termine com uma quantidade confortável de gás no globo de luvas. Este procedimento é melhor realizado trabalhando em pares. Para este procedimento, coloque um par de luvas descartáveis por cima das luvas embutidas no globo.Troque estas luvas sempre que estiverem sujas ou rasgadas. Primeiro, remova toda a água parada do topo do testemunho usando uma seringa. Em seguida, filtre esta água por meio de um filtro de seringa de 0,45 mícron.Em seguida, coloque um anel seccionador no topo do revestimento do testemunho. Depois, levante o testemunho até que o sedimento atinja o topo do anel. Dentro do saco, fixe o revestimento do testemunho para que, quando o testemunho se mover, o revestimento permaneça fixo.Pode ser necessário que o operador que trabalha dentro do globo de luvas pressione levemente para baixo o revestimento do testemunho, de modo que o material do testemunho fique na parte superior do anel. Em seguida, insira um cortador de testemunho entre a parte superior do revestimento e o anel, de forma que a seção de sedimento fique acima do cortador. Esta é a primeira seção do testemunho.Com colheres de plástico, transfira a seção para um tubo cônico de 50 mililitros e tampe-o firmemente. Lave as ferramentas e repita o processo até que todo o núcleo seja seccionado e colocado nos tubos. Durante o processo de seccionamento do núcleo, o macaco hidráulico pode ficar totalmente estendido.Se isso ocorrer, segure o núcleo no lugar, abaixe o macaco e posicione os pedaços de PVC para prolongar o extrusor de núcleos. Em seguida, fixe novamente o macaco em sua posição. Durante esse processo, o saco pode ficar excessivamente desinflado ou inflado.Faça ajustes abrindo brevemente a válvula de gás nitrogênio ou abrindo brevemente a abertura principal do saco para liberar o gás. Uma vez que o testemunho é seccionado e todo o sedimento está nos tubos de centrífuga, esses tubos podem ser removidos do saco de luvas e o saco fechado. Em seguida, prepare os tubos coletados para centrifugação conforme explicado no protocolo textual.Em seguida, centrifugue-os a 1.100 g ou mais por 20 minutos. Após a centrifugação, retorne os tubos ao ambiente livre de oxigênio e introduza alguns tubos vazios para a coleta da amostra. Em seguida, o saco deve ser purgado novamente duas a três vezes, como antes.Agora, abra um tubo centrifugado e remova a água dos poros usando uma seringa com tubo na ponta. Em seguida, utilizando um filtro de seringa de 0,45 mícrons, filtre a água para um tubo de coleta. O protocolo textual explica como processar ainda mais as amostras.Utilizando o protocolo descrito, um testemunho foi coletado de uma área úmida próxima a Nova Orleans nove meses após o derramamento do Deep Water Horizons. Essa área úmida estava fortemente contaminada por óleo. Usando um espectrofotômetro portátil Hach DR 2700, os dados mostraram concentrações extremamente altas de sulfeto.As concentrações de ferro foram baixas e não foi detectado ferro no estado de oxidação três mais. Assim, após assistir a este vídeo, você deverá ter uma boa compreensão de como remover o oxigênio da câmara de luvas, extrudir o testemunho dentro da câmara de luvas para permitir o seu seccionamento e separar as águas dos poros dos sedimentos. Uma vez dominada, esta técnica pode ser realizada em uma a três horas por testemunho, dependendo do comprimento do testemunho.Ao realizar este procedimento, é importante lembrar de purgar completamente a câmara de luvas e ajustar lentamente a altura do núcleo. Após este procedimento, métodos como a especiação de ferro por ferroso, especiação de arsênio por voltametria ou separação em coluna e separação de metilmercúrio podem ser realizados para responder perguntas sobre o estado redox do sistema. Não se esqueça de que trabalhar com gases comprimidos pode ser extremamente perigoso e que fixar o tanque é essencial ao realizar este procedimento.Algumas amostras de sedimento podem estar contaminadas com materiais perigosos e precauções apropriadas devem ser tomadas.

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Este vídeo demonstra a técnica de coleta de uma amostra de solo para análise de propriedades hidráulicas. A área de amostragem é limpa e a crosta superior é evacuada. O anel de amostragem é então colocado no solo para coletar a amostra. O anel com a amostra é então limpo, rotulado, embalado e transferido sem ser perturbado para análise.

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Aprenda a seccionar núcleos de sedimento e extrair águas intersticiais em condições anóxicas. Este método portátil permite analisar especiação de metais em ambientes redox-sensíveis como lagos e zonas húmidas.

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