Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Environment
Click here for the English version

Environment

الآلي، وعالية الدقة موبايل نظام جمع لتحليل النيتروجين النظائر من NO Published: December 20, 2016 doi: 10.3791/54962
Automatic Translation
1,2, 2,3, 1, 2,3, 2,3
1Department of Chemistry, Brown University, 2Institute at Brown for Environment and Society, Brown University, 3Department of Earth, Environmental, and Planetary Sciences, Brown University

ERRATUM NOTICE

Abstract

أكاسيد النيتروجين (NO س = NO NO + 2)، وهي عائلة من الغازات النزرة في الغلاف الجوي التي لها تأثير كبير على البيئة. NO تركيزات س تؤثر تأثيرا مباشرا على القدرة المؤكسدة في الغلاف الجوي من خلال التفاعل مع المتطرفين الأوزون والهيدروكسيل. الحوض الرئيسي لأكاسيد النيتروجين هو تشكيل وترسب حمض النيتريك، وهو مكون من الأمطار الحمضية والمواد الغذائية بيولوجيا. تنبعث أكاسيد النيتروجين من خليط من مصادر طبيعية واصطناعية، والتي تختلف في المكان والزمان. والتجميع من مصادر متعددة وعمر قصير من أكاسيد النيتروجين جعلها صعبة لتقييد كمي لتأثير مصادر الانبعاثات المختلفة وتأثيراتها على البيئة. وقد اقترحت نظائر النيتروجين من أكاسيد النيتروجين تختلف بين مصادر مختلفة، تمثل أداة قوية لفهم مصادر والنقل من أكاسيد النيتروجين. ومع ذلك، ما سبق من طرق جمع الغلاف الجويأكاسيد النيتروجين دمج أكثر من فترة طويلة (أسبوع إلى شهر) فترات زمنية ولم يتم التأكد من صلاحيتها لجمع كفاءة من أكاسيد النيتروجين في الظروف الميدانية ذات الصلة ومتنوعة. نفيدكم على نظام ميداني جديد، عالية الكفاءة التي تقوم بجمع NO الغلاف الجوي السينية لتحليل النظائر في قرار الوقت بين 30 دقيقة و 2 ساعة. هذه الطريقة بجمع NO الغازية العاشر في حل مثل نترات بكفاءة 100٪ في إطار مجموعة من الشروط. وتعرض بروتوكولات لجمع الهواء في المناطق الحضرية تحت كل الظروف الثابتة والمتحركة. نحن بالتفصيل مزايا وقيود على طريقة وإظهار تطبيقه في هذا المجال. وأظهرت بيانات من عدة الانتشار في 1) تقييم كفاءة التحصيل الميداني من المقارنات مع في الموقع NO قياسات تركيز س، 2) اختبار استقرار حلول تخزين قبل المعالجة، 3) قياس في استنساخ الموقع في مجموعة متنوعة من البيئات الحضرية، و 4) إظهار مجموعة من Nنظائر النيتروجين الكشف في الهواء في المناطق الحضرية المحيطة وعلى الطرق المزدحمة.

Introduction

أكاسيد النيتروجين في الغلاف الجوي (NO س = NO NO + 2) هي من الأنواع الهامة في رد الفعل 1،2 دورة النيتروجين العالمي. أكاسيد النيتروجين في الغلاف الجوي شديدة التفاعل، ويسهم في القدرة المؤكسدة في الغلاف الجوي من خلال تفاعلاته مع الأوزون (O 3) والهيدروكسيل (OH) مباشرة. تتم إزالة أكاسيد النيتروجين من الغلاف الجوي على مقياس من ساعات إلى أيام في الغلاف الجوي السفلي عن طريق أكسدة حامض النيتريك (HNO 3) أو نترات (NO 3 -)، وكلاهما قابل للذوبان للغاية ويمكن أن تكون جافة تترسب على الأسطح في الغازية وأشكال الجسيمات الهباء الجوي أو الرطب أودعتها هطول الأمطار (على سبيل المثال، والأمطار الحمضية) 2. تنبعث أكاسيد النيتروجين من مجموعة متنوعة من المصادر، بما في ذلك احتراق الوقود الأحفوري وحرق الكتلة الحيوية، وعمليات الميكروبية في التربة، والبرق. مصدر قسمة أمر بالغ الأهمية لفهم تأثيرات مصادر الفردية، ولكن مصادر متنوعة، وتقلب في المكان والزمان، وأعمار قصيرة نسبيا من أكاسيد النيتروجين وHNO 3 تركيز جعل يحلل وحده مقياسا كافيا. قد يكون من المفيد النظائر المستقرة باعتبارها وسيلة لتتبع أفضل الأنماط المكانية والزمانية الاتجاهات المصادر والكيمياء من أكاسيد النيتروجين وأكاسيد 3 - في البيئة وإضافة قيود جديدة على نماذج الغلاف الجوي 3. حتى الآن، والتوقيعات النظائر المرتبطة مع مختلف مصادر أكاسيد النيتروجين لا تزال غير مؤكدة إلى حد كبير، لا سيما بسبب الشكوك الكبيرة المرتبطة الطرق السابقة (4).

وتمثل الدراسات السابقة عددا من الطرق المختلفة لجمع الايجابي والسلبي وتسفر عن نطاقات واسعة في القيم النظائر عنها، حتى لمصدر الانبعاثات نفسه. Fibiger وآخرون. وجد أن استخدامها من قبل وسائل غالبا ما تتباين تباينا كبيرا من حيث كفاءتها في التقاط أكاسيد النيتروجين، مع التغيرات في الظروف إلى حد كبير influencing الجمع الميداني (على سبيل المثال، درجة الحرارة، والرطوبة، ومعدلات التدفق، وعمر الحل) (4). امتصاص عدم الكفاءة في أساليب 2 التقاط السابقة NO NO ويمكن أن يؤدي إلى fractionations. على سبيل المثال، يمكن أن ارتفاع معدلات الأكسدة لمدة 14 N نسبة إلى 15 N تسفر عن التحيز منخفضة في δ 15 N-أكاسيد النيتروجين التي لا تمثل قيم الغلاف الجوي. بالإضافة إلى القضايا المنهجية 4،17، ومجموعة متنوعة من أنواع مختلفة من أخذ عينات من الهواء قد يسهم أيضا في الاختلاف في النطاقات المبلغة عن القيم النظائر المرتبطة نفس المصدر. على سبيل المثال، والتوقيعات النظائر المرتبطة بانبعاثات السيارات من أكاسيد النيتروجين وقد اقترحت على أساس مجموعات في مواقع القريب على الطرق 5، في الأنفاق حركة 6، ومباشرة من عوادم المركبات 7،8. وعلاوة على ذلك، الأساليب السابقة لديها قرارات وقت 24 ساعة في أحسن الأحوال، والتغيرات الكبيرة في NO المحيطة س التركيزاتلوحظ على كل ساعة (أو أقل) الجداول الزمنية 9، ويحتمل أن تحد من تطبيق الكشف عن النظائر لمصادر مختلفة. العديد من طرق جمع أكاسيد النيتروجين تتطلب حلولا المؤكسدة قوية جدا قادرة على المؤكسدة أكاسيد النيتروجين، ولكن أيضا غيرها من الأنواع التي تم جمعها النيتروجين التفاعلي (على سبيل المثال، الأمونيوم)، إلى نترات مع مرور الوقت، مما قد يسهم تدخلا قياس النظائر. وتقتصر بعض الطرق السابقة أيضا إلى جمع NO 2 في الحل، والتي لا تقدم سوى فهم محدود من NO النظائر س، كما لا يجمع NO (انبعاث الأساسي). وبالتالي، هناك حاجة لالتقاط أكاسيد النيتروجين من مصادر الانبعاثات المختلفة باستخدام ثابت، طريقة التحقق من صحة لتقييد أفضل ما إذا كان التغير في نظائر النيتروجين (وNO 3 -) في بيئة يمكن استخدامها لتتبع مباشرة المصادر والكيمياء.

هذه الورقة تقريرا عن ميدانية أكاسيد النيتروجين وآخرون. 4، وكذلك التحقق من صحة خلال مظاهرة الكفاءة مجموعتها في ظل تغير أكاسيد النيتروجين والظروف الجوية في الميدان، واختبار لاستقرار الحل والتدخلات الأمونيا، وذلك لإثبات استنساخ في البيئات الحضرية. ويتم التحقيق الاختلافات المكانية والزمانية في القيم النظائر باستخدام طريقة laboratory- والتحقق من حقل واحد التي يمكن التقاط أكاسيد النيتروجين في الحل على كفاءة عالية. توضح هذه الورقة تطبيق طريقة لالقريب على الطرق، على الطريق، ومجموعات الهواء في المناطق الحضرية المحيطة في الوقت قرارات من 30-120 دقيقة.

وباختصار، أكاسيد النيتروجين (NO NO و2) يتم جمعها من الغلاف الجوي فيحل المؤكسدة للغاية كما NO 3 -. في نفس الوقت، أصوات المحيطة أكاسيد النيتروجين، NO 2، وCO 2 تركيزات وغيرها من البيانات ذات الصلة، مثل الموقع GPS ووقت جمع، يتم تسجيلها. بعد أن يتم جمع عينة، تتم معالجة الحل في المختبر، والتي تنطوي على الحد من حل لوقف رد فعل، ثم تحييد الحموضة حل لNO لاحق 3 - التركيز والتحليلات النظائر. يتحدد تركيز هنا من قبل طيفية الآلي (أي اللونية) العملية - NO 3. يتم تحديد تكوين النيتروجين النظائر باستخدام طريقة محررة النيتروجين، والذي يحول كميا NO 3 - في حل N الغازي 2 O أن يقاس في وقت لاحق على مطياف الكتلة نسبة النظائر. يتم جمع المختبرية والميدانية الفراغات أيضا ويقاس كجزء من مجموعات لضمان سلامة العينة. وفيما يلي التفصيلأدت خطوة بخطوة البروتوكول.

Protocol

1. الحل تحضير

  1. قبل أخذ العينات، وإعداد الحلول، معايرة أكاسيد النيتروجين محلل (إما مينول أو التوهج)، وتأكد من أن النظام يعمل بشكل صحيح ويتم تثبيت ذلك مرشحات جديدة.
  2. جعل الحلول أخذ العينات باستخدام 1 M برمنجنات البوتاسيوم (برمنجنات 4) حل سهم و 10 هيدروكسيد الصوديوم M (هيدروكسيد الصوديوم) 10، ثم تمييع الحل مع الماء عالى النقاء لحجم الصحيح.
    ملاحظة: شراء حلول ولم يضف لأنها تميل إلى احتواء أقل "على بياض" NO 3 - تركيزات من الأشكال الأخرى. 4
    1. إعداد 10 M هيدروكسيد الصوديوم.
      1. تزن من 200 غرام من مادة صلبة هيدروكسيد الصوديوم وسكبه في 500 قارورة حجمية مل. إضافة الماء عالى النقاء (18.2 MΩ · سم عند 25 درجة مئوية) إلى خط الغضروف المفصلي القارورة الحجمية والسماح للهيدروكسيد الصوديوم إلى حل.
    2. لأن هذه العملية ينضح الحرارة، ضع قارورة حجمية في غرفة المزاجature (~ 22 درجة مئوية) حمام المياه والسماح لتبرد لأنه يذوب، وعادة ما تأخذ 1-2 ساعة. تخزين 10 M هيدروكسيد الصوديوم في 500 مل الزجاجات العنبر البلاستيك لمدة تصل إلى 1 في الشهر.
    3. إعداد محلول عينة من 0.25 M برمنجنات 4 و 0.5 M هيدروكسيد الصوديوم في 500 مل تخرج اسطوانة (450 حجم مل من محلول).
      1. إضافة 112.5 مل من 1 M برمنجنات 4 ثم ملء مع الماء عالى النقاء تصل إلى 405 مل.
      2. إضافة 22.5 مل من محلول هيدروكسيد الصوديوم M 10 التي أعدت في الخطوة 1.2.1 إلى الاسطوانة وملء إلى خط 450 مل مع الماء عالى النقاء.
    4. تخزين الحلول في 500 زجاجات من الزجاج مل العنبر وتسمية كل حل مع التاريخ (رسائل استخدامها لتمييز كل زجاجة).
    5. وبمجرد التوصل إلى حل، واتخاذ فارغة المختبر. إزالة 25 مل من محلول وسجل منها زجاجة محلول جاء. متجر الفراغات في زجاجات العنبر زجاج 60 مل.
      ملاحظة: كل زجاجة حل ينبغي أن تسفر 8-11 عينات (35-50 مل لكل منهما) وحقل واحد فارغ (25 مل) بعديؤخذ فارغة المختبر.

الإعداد 2. الميدان

  1. اختيار موقع أخذ العينات (مثل السطح) وتثبيت النظام (في حالة استخدام نظام ثابت). لمختبر متنقل، حزمة كافة الأجهزة في سيارة ركاب نموذجية. انظر الشكل رقم 1 لرسم تخطيطي للنظام الآلي.
  2. تغيير جميع المرشحات وصفت في الشكل 1 قبل أخذ العينات للتأكد من أنها تعمل أكثر فعالية وكفاءة.
    ملاحظة: هناك ثلاثة أنواع من المرشحات في النظام: تصفية PTFE الجسيمات (1.0 ميكرون، 47 أو 25 مم استخدام مساحة سطح أكبر في الهواء أكثر تلوثا) لإزالة الجزيئات التي قد تحتوي على NO 3 - مرشح غشاء النايلون (1.0 ميكرومتر) لإزالة HNO 3 الغاز، ومرشح مسعور (10.0 ميكرون) لحماية مضخة الفراغ وفتحة الحرجة من قطرات حل. مع مرشحات جديدة في بداية فترة أخذ العينات، وجسيمات مرشحوسوف مرشح NO 3 لا تحتاج إلى تغيير لبضعة أيام، إلا في ظروف شديدة التلوث أو الغبار. يجب تغيير فلتر مسعور كل 4-6 ساعة لطالما يتم أخذ العينات بشكل مستمر.
  3. لتركيب النظام، قم بتوصيل النظام والأدوات اللازمة لتترافلوروإيثيلين (PTFE) أنابيب (القطر الخارجي 1/4 بوصة) وتهدف مدخل، أيضا أنابيب PTFE، في اتجاه جمع الهواء المطلوب.
    ملاحظة: المختبر المحمول هو لأخذ القياسات على الطريق، في حين أن مختبر ثابت هو لأخذ قياسات الهواء في المناطق الحضرية وشبه الطرق المحيطة.
  4. إعداد "مختبر متنقل"، التي تتكون من نظام NO جمع س، مربع أكاسيد النيتروجين، وهو محلل CO 2، وحدة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، وبطارية البحرية.
    1. حزمة النظام وجميع الأجهزة في السيارة. السلطة نظام مع بطارية دورة عميق 12 V البحرية الخاصة ب ~ 12 ساعة، على غرار أقصى درةأيون يوم واحد من القياسات النقالة. إعادة شحن البطارية في نهاية المطاف أخذ العينات للتحضير لليوم التالي.
      ملاحظة: استخدام بطارية منفصلة حتى لا يكون هناك حاجة لباستخدام الأسلاك لبطارية السيارة ولا للحفاظ على تشغيل السيارة لجعل القياسات. استخدام بطاريتين إذا أخذ العينات سوف تكون قريبة أو أكثر من 12 ساعة من أجل تجنب التوقف لبضع ساعات لإعادة شحن البطارية.
    2. ربط الصكوك على أنبوب PTFE مدخل أقرب إلى مدخل من أن نظام جمع، لأن مضخة فراغ لنظام تعمل على معدلات تدفق من 3-5 لتر / دقيقة، أكبر بكثير من معدلات تدفق للNO مربع س (~ 1.5 لتر / دقيقة) أو CO 2 / H 2 O محلل (<1 لتر / دقيقة).
    3. تأمين أنبوب مدخل PTFE إلى الجزء الأمامي من السيارة على السطح، لافتا نحو الجزء الأمامي من السيارة، وهو الموقف الذي هو أطول مسافة ممكنة من أنبوب العادم، لتجنب التقاط انبعاثات الذاتي من أنابيب عوادم السيارات. على سبيل المثال، في مختبر متنقلباستخدام سيارة رياضية متوسطة الحجم، ويقع المدخل على سقف السيارة، 2 قدم من الباب الجانبي للسائق، ووضعها 1.6 متر فوق الطريق و 2.54 متر من المصد الخلفي.
      1. بدلا من ذلك، استخدم السيارة منعدمة الانبعاثات الكهربائية أو غيرها.
    4. تحديد الموقع الجغرافي سجل والبيانات سرعة السيارة في كل ثانية باستخدام وحدة نظام تحديد المواقع (اذا كانت هذه البيانات من الفائدة). مزامنة جهاز كمبيوتر محمول تسجيل أكاسيد النيتروجين وأول أكسيد الكربون البيانات 2 مع الوقت GPS قبل القياسات.
    5. تشغيل الأجهزة في بداية اليوم أخذ العينات وإيقاف تشغيلها في نهاية المطاف أخذ العينات، حتى عندما لا يتم تشغيل نظام جمع (الصكوك تحتاج إلى وقت الاحماء، لذلك اتركه يعمل على مدار اليوم لتجنب مضاعفات الأوقات الاحماء).
    6. تحميل مربع أكاسيد النيتروجين مع حل مينول عندما يتم تشغيله في بداية اليوم أخذ العينات، ثم مسح هذا مع الماء في نهاية اليوم، أمام الآلاتيتم تشغيل الإقليم الشمالي قبالة، وفقا لتوجيهات من قبل الشركة المصنعة. تخزين العينات مينول والحل في برودة في مختبر متنقل لتجنب تدهور الحلول. تخزين حل مينول في وحدة بين عشية وضحاها المبردة.
    7. معايرة أكاسيد النيتروجين مربع القائم على مينول NO 2 / NO محلل 11 و تفاضل، غير التشتت الأشعة تحت الحمراء (NDIR) CO 2 / H 2 O محلل باستخدام تدريج تخفيف تجاري للغاز وباتباع إرشادات الشركة المصنعة. مربع أكاسيد النيتروجين لديه الوقت للاستجابة ل~ 5 ثانية، وهو مجهز بشكل أفضل حل على الطريق NO أعمدة الانبعاثات السينية.
  5. إعداد "مختبر ثابت"، التي تتألف من NO نظام جمع العاشر والتوهج NO تركيز س محلل.
    1. إصلاح أنابيب PTFE على سطح والنقطة في اتجاه الهواء التي يتعين جمعها.
    2. تقسيم أنابيب PTFE في مدخل مع نقطة الإنطلاق المناسب للاتصال بوث وأكاسيد النيتروجين محلل ونظام جمع الآلي.
    3. ربط نظام ثابت إلى منفذ الطاقة (120 V التيار المتردد).
    4. تشغيل محلل NO تركيز س مستمر طوال فترة أخذ العينات، حتى عندما يكون النظام جمع إيقاف أو تبديل العينات. استخدام صمام المضمنة في نظام جمع لعزلها خلال ذلك الوقت بحيث س محلل لا يتم أخذ عينات من الهواء المحيط.
    5. معايرة التوهج NO تركيز س محلل. ويستخدم هذا للقياسات ثابتة، كما أن لديها أبطأ زمن الاستجابة (> 30 ثانية)، والذي هو أفضل لقياس الهواء المحيط.
      1. معايرة بناء على تعليمات الشركة المصنعة باستخدام تدريج تخفيف الغاز. تمييع مستوى من 25 جزء في المليون NO في N 2 مع الهواء صفر إلى تحقيق ما يقرب من سبع نقاط المعايرة بين 0-200 ppbv NO. باستخدام titrator الأوزون، معايرة NO 2 تركيزات عبر سالي تتراوح (0-200 ppbv NO 2).
    6. في حالة استخدام المختبر المحمول، ومعايرة أكاسيد النيتروجين مربع القائم على مينول NO 2 / NO محلل 11 و تفاضل، غير التشتت الأشعة تحت الحمراء (NDIR) CO 2 / H 2 O محلل باستخدام تدريج تخفيف تجاري للغاز وبعد الشركة المصنعة تعليمات. مربع أكاسيد النيتروجين لديه الوقت للاستجابة ل~ 5 ثانية، وهو مجهز بشكل أفضل حل على الطريق NO أعمدة الانبعاثات السينية.

مجموعة 3. عينة

  1. إجراء اختبارات على النظام لضمان تدفق متر، ضخ حقنة، وبرامج الحاسوب، ومضخة فراغ يعملون جميعا. بدوره على كل مكون وتأكد من أنها تعمل بشكل صحيح. مع برامج الكمبيوتر، واستكمال بروتوكول أخذ العينات مرة واحدة أو مرتين للتأكد من أن كل شيء يعمل بشكل صحيح.
  2. بدوره على النظام بحيث الهواء يبقبق من خلال حل وفقاعات للعيانه.
    ملاحظة: برنامج كمبيوتر بأتمتة حركة الحلول في جميع أنحاء النظام، ولكن يتم تشغيل مضخة الحجاب الحاجز ومضخة فراغ يدويا. يجب على المستخدم تحديد مقدار الوقت لجمع عينة (ما بين 30 و 120 دقيقة) الذي يجمع ما يكفي من أكاسيد النيتروجين لتركيز العينة أن تكون أعلى من تركيز النترات فارغة من الحل. الغلاف الجوي أكاسيد النيتروجين تركيزات 50-100 ppbv بالقرب من مصادر مثل المركبات تتطلب سوى وقت جمع 30 دقيقة. لتركيزات س NO المناطق الحضرية المحيطة (5-30 ppbv)، ينبغي جمع العينات لمدة تصل إلى 120 دقيقة. باستخدام المعادلات الواردة في الخطوات 6.5 و 6.5.1، يمكن للمستخدم الخلفية بحساب الوقت الذي جمع لتحقيق تركيز العينة المطلوبة في الحل.
    1. استخدام نظام لجمع مع ضخ حقنة للتحرك تلقائيا حل من الخزانات في زجاجة غاز غسل ومن قنينة غاز غسل للنفايات. أربعة إلكترونيا ACTUيتم التحكم صمامات ATED وضخ حقنة باستخدام برنامج كمبيوتر مكتوبة خصيصا لنظام جمع، التي لديها أربعة طرق: 1) الاستغناء عن حل جديد، 2) تنظيف الأنابيب، 3) جمع العينة، و 4) تنظيف الغاز الغسل زجاجة، على النحو التالي:
    2. الاستغناء تلقائيا حل جديد، نضح 35 مل من محلول (V S) في ضخ حقنة من الخزان الحل والاستغناء عليه في زجاجة الغاز الغسل. زجاجة فريت الغاز غسل يتسبب في حل لفقاعة عند تشغيل مضخة فراغ على وقدم عينة الغاز.
      ملاحظة: اختيار حجم حل بين 25-35 مل استنادا إلى NO تركيزات س عينات والأوقات جمع المرجوة.
    3. تنظيف الأنابيب بين ضخ حقنة وقارورة غاز الغسل عن طريق سحب تلقائيا الحل المتبقي في الأنبوب مرة أخرى في حقنة وإيداعها في حاوية النفايات.
    4. بمجرد حل أخذ العينات هو في قنينة غاز الغسل، والطور يدويان على المضخة. عندما تم تحقيق المبلغ المطلوب من الوقت لأخذ العينات، يدويا إيقاف المضخة.
    5. بعد أن يتم أخذ العينات، وجمع الحل عن طريق فتح صمام الآلي تحت قنينة غاز غسل لاستنزاف الحل في قارورة جمع وغطاء طريق الجاذبية. عندما يتم عينة جمع أكاسيد النيتروجين، وجمع الحل في زجاجة العنبر 60 مل و يدويا إزالة زجاجة. ينتظر برنامج ~ 2 دقيقة للحل لاستنزاف تماما وبعد ذلك تلقائيا ينتقل إلى الخطوة التالية.
    6. وبمجرد الانتهاء من عينة استنزاف، تلقائيا إغلاق صمام وتنظيف قنينة غاز غسل بواسطة الشفط الماء عالى النقاء في ضخ حقنة والاستغناء عليه في قنينة غاز غسل عبر فوهة رذاذ لتنظيف جانبي قنينة غاز الغسل. استخراج هذه المياه العادمة من قنينة غاز غسل بواسطة الشفط ذلك إلى ضخ حقنة وتخلص منه في خزان النفايات. تخزين فريت مع 25 مل من الماء nanopure.
    7. كرر الخطوةالصورة 3.2.2 إلى 3.2.6 إلى الاستغناء العينة حل القادمة.
  3. خذ الفراغات الميدان خلال جمع كل زجاجة محلول (المسمى مع الحروف من الألف إلى الياء قبل بداية جمع) التي يتم استخدامها عن طريق إرسال 25 مل من محلول من خلال النظام دون تشغيل مضخة فراغ لجمع الهواء. جمع الحل مباشرة بعد وضعه في النظام.
  4. تسجيل معدل التدفق الحجمي كل 5 دقائق باستخدام تدفق متر خلال كل مجموعة، جنبا إلى جنب مع درجة حرارة الهواء (T) والضغط (P) على تدفق متر، للتوصل إلى معدل تدفق قياسي. تم الوصول إلى معدلات تدفق 3-5 لتر / دقيقة مع مضخة الحجاب الحاجز (سعة 30 لتر / دقيقة)، وفتحة حاسمة للحد من معدل تدفق.
    1. تعيين معدل التدفق في بداية أخذ العينات لقياس تدفق تقريبا كل 1 ثانية. بعد 5-10 ثانية، تغيير تردد قياس التدفق لمدة 5 دقائق.
    2. جمع بيانات معدل تدفق كل 5 دقائق لمدة فترة أخذ العينات.
      ملاحظة: إذا كانت وانخفاض معدل قطرات بشكل كبير، وينبغي جمع العينة لفترة أطول مما كان متوقعا في البداية. التغييرات الصغيرة (<25٪) في معدل التدفق الأولي وينتظر أن تتم. يجب أن يتم التحقق مرشح مسعور لمعرفة ما إذا تم المغلفة لدرجة أن وانسداد.
    3. قبل إيقاف أخذ العينات، وتغير مرة أخرى لقياسات معدل التدفق 1 ثانية، وجمع البيانات تدفق لمدة 5-10 ثانية قبل إيقاف العينة.
      ملاحظة: قد يتم تخزين الحلول لمدة تصل إلى (كحد أقصى) قبل سبعة أيام خطوة 4 يجب أن يؤديها.

تخفيض 4. عينة

ملاحظة: تقليل عينات لإزالة برمنجنات 4 خلال 7 أيام من جمع. طريقة الأصلي 4 يشير إلى أن هذا يجب أن يتم في غضون 24 ساعة من جمع العينة. وفيما يلي النتائج التي تشير إلى أن العينات يمكن تخزينها لمدة تصل إلى سبعة أيام قبل التخفيض.

  1. برمنغنات في حل هو مؤكسد قوي. الحد من العينة لوقفتفاعل الأكسدة من برمنغنات مع NO المحيطة x أو مع الأنواع N الأخرى التي يمكن ان تؤدي الى تدخل إذا تتأكسد أنها لنترات 4.
  2. تسمية اثنين 400 مل الأكواب، واحدة للحلول فارغة واحد للعينات. الحصول على اثنين من قضبان ضجة، واحد لكل كوب. أيضا، الحصول على 500 إلى 5000 ماصة وماصة نصائح ميكرولتر.
  3. وزن كل زجاجة عينة في حين أنه يحتوي على حل وتسجيل كتلة زجاجة كاملة. بعد أن تم صب الحل في الكأس، وزن زجاجة فارغة.
  4. من أجل حل من عينة واحدة في الكأس عينة وحل واحد فارغ في كوب فارغ.
  5. لالدورق عينة، وإدخال ببطء 10 مل من بيروكسيد الهيدروجين (H 2 O 2) في 5 مل دفعات لعينة، واثارة بقوة مع إضافة كل 5 مل من H 2 O 2. هذا الكتاب هو عن حلول عينة من 35 مل. لكل 25 مل من محلول أخذ العينات (إما فارغة أو عينة)، إضافة 5 مل سو H 2 O 2. ينصح بإضافة كامل 5 مل لأقل من 25 مل من محلول العينة لضمان التحول الكامل، وإضافة المزيد من H 2 O 2 لن يؤدي إلا إلى التخفيف من الحل.
    1. إدخال 5 مل الأولى من H 2 O 2 أعلاه الكأس، بحيث غيض لا تلمس الكأس، قضيب ضجة، أو الحل.
    2. إضافة الدفعة الثانية إلى جانب الكأس وحول الجانب، كما يتم إضافة المزيد، من أجل مسح أسفل جانبي الكأس، وضمان أن كل من محلول العينة هو انخفاض. إذا تم إضافة أكثر من 5 مل من H 2 O 2، تنفيذ هذه الخطوة على الماضي 5 مل مقدمة من H 2 O 2 واتبع الخطوة 4.5.1 لمقدمات وسيطة من H 2 O 2.
    3. تغيير طرف ماصة بعد تغيير كل عينة لتجنب أي انتقال التلوث.
  6. من أجل حل كوب فارغ، إضافة فقط 5 مل من H 2 O 2. إضافة ما يقرب من نصف فوق حل وإضافة النصف الآخر حول جوانب الكأس. تغيير غيض بعد كل فارغة.
  7. تحقق للتأكد من أن الحل فوق راسب واضح أو أصفر شاحب. إذا بقيت الألوان الأرجواني أو الأزرق، إضافة المزيد من H 2 O 2 للتحقق من ان يتم تخفيضها بشكل كامل.
  8. صب محتويات الدورق، سواء السائل ويعجل البني الذي يشكل في أنابيب الطرد المركزي 50 مل التي وصفت وفقا لنموذج أو رقم فارغة أو بريد إلكتروني.
  9. مرة واحدة يتم تخفيض جميع الحلول (اتش يضاف 2 O 2)، تحميل أجهزة الطرد المركزي في دفعات 20، التأكد من أن أجهزة الطرد المركزي متوازن. جهاز الطرد المركزي الفوق يمكن أن تستوعب عادة 20 أنابيب الطرد المركزي في وقت واحد.
    1. تشغيل أجهزة الطرد المركزي في 3220 x ج لمدة 15 دقيقة مع كل دفعة من أنابيب الطرد المركزي.
  10. أثناء تشغيل أجهزة الطرد المركزي، تزن الزجاجات الفارغة وتسجيل كتلها. بالإضافة إلى ذلك، لهابيل 60 مل العنبر زجاجات البلاستيك (تنظيفها من قبل الغسل في الماء عالى النقاء) وتزن الزجاجات البلاستيكية الفارغة. تسجيل الجماهير كذلك.
  11. بمجرد انتهاء الطرد المركزي، صب السائل طاف في زجاجة العنبر البلاستيك (مع ما تبقى من المادة الصلبة في الأنبوب) والتخلص السليم من أنبوب الطرد المركزي.
  12. تزن زجاجات عينة، الآن كاملة، وتسجيل كتلها.

تحييد 5. عينة

ملاحظة: قم تحييد العينات والفراغات (مستنسخة هنا من Fibiger آخرون 4 مع التحديثات). لاحظ أن هذه الخطوة مطلوبة لتقدير اللونية للتركيز النترات في الحل. هذا قد لا يكون من الضروري مع تقنيات تركيز أخرى.

  1. أداء تحييد يدويا أو مع titrator التلقائي.
  2. لتحييد اليدوي، استخدم 12.1 M حمض الهيدروكلوريك (حمض الهيدروكلوريك) وندخله في حل العنبر البلاستيكزجاجة مع ماصة. العناية القصوى (النظارات، ومعطف المختبر، هود الدخان، وما إلى ذلك) عند التعامل مع حمض الهيدروكلوريك، وخاصة بتركيز 12.1 M.
    1. حساب حجم 12.1 M حمض الهيدروكلوريك وهذا يمكن ان تضاف الى حل عينة لتحييد ذلك باستخدام المعادلة التالية:
      المعادلة 1
      حيث V حمض الهيدروكلوريك هو حجم حمض الهيدروكلوريك وأضاف، الجماهيرية زجاجة كاملة هي كتلة من الزجاج زجاجة جمعت الحل في مع الحل، وكتلة زجاجة فارغة هو كتلة من الزجاج زجاجة جمعت الحل في دون حل . نفترض أن كثافة الحلول لتكون 1.00 جم / سم 3، لأنها هي الحلول المخففة.
      ملاحظة: إضافة 85٪ من هذا الحجم لأول مرة في 0.20 مل الزيادات. اعتمادا على الهواء الذي يتم أخذ عينات، يمكن أن الأنواع الأخرى التي يتم جمعها خفض درجة الحموضة حل الأصلية وتغيير الطريقة التي تستجيب لإضافة حامض.
    2. إضافةحجم 85٪ من حمض الهيدروكلوريك إلى الزجاجة باستخدام ماصة وتلميح القابل للتصرف في 0.2 مل الزيادات. كاب ويهز الزجاجة بين كل إضافة 0.2 مل لضمان حمض تمت مختلطة مع الحل. تحقق من الرقم الهيدروجيني باستخدام ورقة عباد الشمس عن طريق إزالة 20 ميكرولتر من الحل وpipetting لوضعها على ورقة عباد الشمس.
    3. إذا كان الرقم الهيدروجيني بين 4 و 10، تسمية العينة كما تحييد وتسجيل الرقم الهيدروجيني. كرر الخطوات من 4.2.1 و 4.2.2 لجميع العينات الأخرى التي يجري تجهيزها. في حين أن تحليل تركيز اللونية يمكن المضي قدما مع العينات التي لديها درجة الحموضة منخفضة تصل إلى 4 أو مرتفعة تصل إلى 10، والحصول على أقرب إلى 7 ممكن من أجل تحقيق أفضل النتائج.
    4. إذا كان الرقم الهيدروجيني لا تزال فوق 10 بعد 85٪ بالإضافة إلى حجم، إضافة حمض الهيدروكلوريك على دفعات صغيرة من 0.2 مل من حمض الهيدروكلوريك (0.10 أو 0.05 مل)، يهز الزجاجة إلى التجانس، والتحقق من درجة الحموضة مع ورقة عباد الشمس و 20 ميكرولتر من الحل بعد كل إضافة حمض الهيدروكلوريك.
    5. مرة واحدة في درجة الحموضة داخل النطاق المطلوب، تسمية العينة كما تحييدها في الصورةطريقة AME كما كان من قبل وضعه جانبا.
    6. إذا كان الرقم الهيدروجيني أقل من 4، استخدام 10 M هيدروكسيد الصوديوم لجلب الرقم الهيدروجيني إلى النطاق الصحيح. إضافة كميات صغيرة بشكل متزايد من هيدروكسيد الصوديوم والتحقق من درجة الحموضة بعد كل إضافة باستخدام ورقة عباد الشمس وبنفس الطريقة كما كان من قبل.
    7. تسجيل كمية من حمض الهيدروكلوريك (حمض الهيدروكلوريك V) وهيدروكسيد الصوديوم (إذا لزم الأمر) تضاف الى كل زجاجة عينة، جنبا إلى جنب مع درجة الحموضة النهائية.
  3. للتعرف على طريقة titrator التلقائي، استخدم titrator التلقائي.
    1. تمييع 12.1 M حمض الهيدروكلوريك إلى 4 M مع الماء عالى النقاء وندخله إلى titrator (0-25 مل من حمض الهيدروكلوريك ممكنة) وفقا لتعليمات الصك. 4 M يسمح للtitrator أن تكون دقيقة بما فيه الكفاية دون إضافة كميات كبيرة من العينات.
    2. تعيين titrator التلقائي ليعاير إلى الرقم الهيدروجيني من 7.
    3. تسجيل درجة الحموضة النهائية، وأضاف أن حجم حمض الهيدروكلوريك. تسمية العينة كما تحييد وتسجيل درجة الحموضة النهائية.
    4. استخدام نفس الكأس لكل المعايرة. بين كل عينة، وغسل رانه الكأس، مسبار درجة الحموضة، والنمام مع الماء عالى النقاء على الأقل 3 مرات وجافة.

قياس 6. عينة

  1. قياس تركيز كل من العينات (C B أو C S) باستخدام محلل المواد الغذائية الطيفي التي تستخدم الكيمياء اللونية لإجراء قياسات تركيز.
  2. إعداد العينات ووضعها في الصك وفقا لتعليمات الشركة الصانعة.
  3. توليد منحنى المعايرة القياسية 0-15 نترات ميكرومتر (7 نقاط المعايرة) من 30 ميكرومتر الأسهم كنو 3 الحل.
  4. إعداد وتشغيل ضوابط الجودة من 8 و 10 ميكرومتر نترات جنبا إلى جنب مع العينات. حساب الانحراف المعياري المجمعة من حلقات الجودة عبر أشواط متعددة لتقدير عدم اليقين التركيز. ويلاحظ نموذجية الانحراف المعياري المجمعة من ± 0.4 ميكرومتر (عبر 7 أشواط، N = 27 نقاط البيانات).
    1. تحويل ب تركيز أكاسيد النيتروجين تحدد ذ محلل تركيز اللونية من ميكرومتر إلى ppbv باستخدام التالية خلط نسبة المعادلة:
      المعادلة 2
      حيث MR أكاسيد النيتروجين هو نسبة خلط أكاسيد النيتروجين (قيمة المبلغ عنها في ppbv)، ن أكاسيد النيتروجين هو عدد نانومول من أكاسيد النيتروجين التي تم جمعها، R هو ثابت الغاز المثالي في المعادلة 3 ، T هي درجة الحرارة (في كلفن)، ف هو الضغط الجوي (في أجهزة الصراف الآلي)، والخامس هو حجم الهواء (في اليسار) التي تم جمعها. يتم تحديد الحجم الكلي للغاز عينات من التكامل العددي للسلسلة الزمنية معدل التدفق (أي ما يعادل المساحة تحت منحنى معدل تدفق بوصفها وظيفة من الزمن).
    2. احسب عدد مولات النيتروجين باستخدام مجموعة من المعادلات التالية:
      المعادلة 4
      بالنسبة للعينة،
      5.jpg و"/>
      لالفراغ، و
      المعادلة 6
      حيث C S هو تركيز العينة يقاس محلل تركيز اللونية، في مكرومول. V S هو حجم العينة، في مل. C B هي تركز الفراغ، في مكرومول. V B هو حجم الفراغ، في مل. V قسامة هو حجم ما تم تحييدها، في مل (عادة وحدة التخزين بالكامل من الحل)؛ والخامس حمض الهيدروكلوريك يضاف حجم حمض الهيدروكلوريك لتحييد قسامة، في مل.

تحضير نسبة 7. النيتروجين النظائر

ملاحظة: القياس الكمي تكوين النيتروجين النظائر استنادا إلى طريقة محررة النيتروجين. ونشرت تفاصيل هذه الطريقة في أي مكان آخر في مجملها، ويجب على المستخدمين الاطلاع على هذه المنشورات للحصول على تعليمات طريقة الكاملة 12،13. يستخدم أسلوب البكتيريا نازع للنترات في التحويلNO السائل ERT 3 - عينات إلى أكسيد النيتروز الغازي (N 2 O) لتحديد النظائر. المستخدمين الذين ليس لديهم طريقة محررة النيتروجين وضع بسهولة حتى قد حللت عينات لتركيبة النظائر من المرافق الخارجية. يجب على المستخدمين الاطلاع على هذه التسهيلات لضمان أن التصحيحات البيانات المناسبة تتفق مع تلك الموجودة في الخطوة 8.

  1. استنادا إلى تركيز يحدد لكل عينة وفارغة، وضخ كميات مناسبة في معدة سلفا، قارورة توج مع البكتيريا 12،13. استهداف حجم معين للحقن بقسمة حجم الهدف، مثل 20 نانومول N، من خلال تركيز (مكرومول / L) من العينة أو فارغة لتحديد عدد من مل لحقن في كل قارورة عن طريق حقنة.
    1. حقن المواد المرجعية النترات (على سبيل المثال، الوكالة-NO-3 و USGS34) على الأقل في ثلاث نسخ مع كل مجموعة من عينات ليتم تشغيلها عن النظائر. وتستخدم هذه المواد المرجعية لتصحيح البيانات النهائية لموحدة، طقبلت nternationally القيم 14.
    2. ملء اثنين من الأكواب بالماء عالى النقاء للشطف المحاقن بين الحقن العينات والمواد المرجعية. الحصول على زجاجة فارغة للحل النفايات.
    3. تراجع غيض من حقنة تستخدم للحقن في الكأس الأول من الماء وتجف تشغيله. شطف حجم الكامل للحقنة مع الماء عالى النقاء والتخلص من المياه كنفايات. كرر ثلاث مرات.
    4. وبعد إجراء مماثل إلى الخطوة 3.2.3، وملء المحاقن مع كمية صغيرة من عينة ما قبل شطف حقنة. تخلص منه كنفايات. إعادة ملء المحاقن مع عينة واضعا بلطف لإزالة أي فقاعات الهواء بحيث يتم قياس لحجم دقيقة.
    5. حقن العينة إلى قارورة العينة.
      1. إذا كان هناك أكثر من 3 مل يتم حقن العينة، استخدم الثانية "تنفيس" إبرة لتخفيف الضغط في القارورة. دفع الحقنة مع العينة إلى الحاجز المطاطي والبدء في ضخ العينة. بعد 0.5 مل من التم حقن ه عينة، تضاف الثانية إبرة "تنفيس". مغادرة "تنفيس" إبرة في حين غادر 1 مل ليتم حقنه، ثم قم بإزالة "تنفيس" إبرة. مواصلة ضخ الأخير من العينة.
    6. تخزين قوارير بين عشية وضحاها في (~ 24 درجة مئوية) منطقة دافئة. في صباح اليوم التالي، حقن 0،1-0،2 مل من هيدروكسيد الصوديوم M 10 في كل عينة لليز البكتيريا.

8. النظائر نسبة تحديد

ملاحظة: مرة واحدة هي lysed البكتيريا، وعينات جاهزة للتشغيل على مطياف الكتلة نسبة النظائر (IRMS).

  1. حقن كل عينة مع 3-4 قطرات من مضاد الرغوة قبل وضع لهم حتى تعمل على مطياف الكتلة.
  2. تحديد تركيبة النظائر من نسبة أيون الطيفي. استخدام مطياف الكتلة ربطه مع نظام تعديل لاستخراج الآلي، وتنقية (إزالة CO 2 و H 2 O)، وتحليل النظائر منN 2 O في م / ض 44، 45، و 46 و 12 و 13.
  3. تشغيل فارغة مع حل وسائل الإعلام فقط وليس عينة في القارورة في بداية كل شوط.
  4. معايرة نسب النظائر الخام من مطياف الكتلة باستخدام المواد المرجعية (على سبيل المثال، الوكالة-NO-3 و USGS 34) معاملتها بنفس الطريقة كما العينات، على أساس مخطط التصحيح في كايزر وآخرون. (2007) 15. هذا يضعهم في شكل يمكن استخدامه لإجراء مقارنات البيانات مع غيرها من المختبرات في المجتمع النظائر البيوجيوكيميائية N.
  5. بسبب مخاوف حول الخطي من القيم مطياف الكتلة، إذا كانت المنطقة من العينة حقن هي خارج ± 10٪ من المنطقة المستهدفة، وضبط تركيز استخدام هذه النسبة وإعادة حقن العينة، وبعد الإجراء أعلاه.
    1. لوضع اللمسات الأخيرة على بيانات عينة لδ 15 N من أكاسيد النيتروجين (يتم تعريف تدوين دلتا باستخدام المعادلة التالية لδ 15 N: ( "دELTA 15-N "): δ 15 N = [(15 N / 14 N عينة / 15 N / 14 N قياسي) - 1] X 1000 ‰ والمعيار المستخدم لعينات النيتروجين في الغلاف الجوي N 2 الغاز)، تصحيح δ 15 N لمساهمة الفراغ نترات التي وجدت في الحل برمنجنات 4:
      المعادلة 7
      حيث δ 15 N المجموع، قياسه هو القيمة المحددة لعينة من مطياف الكتلة المدى، δ 15 N فارغة، قياسه هو القيمة المحددة للالفراغ، وعينة وتركيزات فارغة هي القيم تحديد من التحليلات اللونية. هذه المعادلة يزيل تأثير الفراغ من نسبة النظائر، بحيث أن نسبة النظائر هي الآن ممثلة لأكاسيد النيتروجين التي تم جمعها في الموقع.
      ملاحظة: تركيبة النظائر وجيتم قياس oncentration من نترات حل فارغة مع كل دفعة من حل المستخدمة. هذا فارغا يختلف عن أي فارغا المحتملة التي قد تواجهها مع أسلوب محررة النيتروجين وحده (والتي يتم قياسها أيضا مع كل تشغيل). أي فارغا المرتبطة طريقة محررة النيتروجين هو الصحيح لجميع العينات والمواد المرجعية. ومع ذلك، فإن الحل فارغة برمنغنات لا ينطبق إلا على عينات، وبالتالي يجب أن يكون كميا وتصحيح ل(عن طريق التوازن الشامل) على حدة.

Representative Results

في أعمال التطوير طريقة الأصلي Fibiger وآخرون. ، تم اختبار طريقة جمع س NO بصرامة في المختبر في إطار مجموعة من الشروط 4. هنا، يتم التركيز على تحديثات لتطبيقات أسلوب والميدان في إطار مجموعة من الظروف البيئية. وذكرت النتائج على (1) كفاءة التحصيل الميداني، (2) الاستقرار محلول العينة من حيث الوقت قبل الحد من العينة وحساسية لتركيزات عالية من الأمونيوم (NH 4 +) في الحل، و (3) التكاثر في هذا المجال. وأظهر براعة الأسلوب في تطبيقه من الجو المحيط، بالقرب من الطريق، والقياسات على الطريق.

وتمت مقارنة متوسط تركيزات التي تم جمعها في حل مع تلك من 1 دقيقة NO تركيزات العاشر من التوهج أكاسيد النيتروجين محلل على دراسة نهاري لمدة يومين في أمبينر الهواء في المناطق الحضرية في بروفيدانس، رود ايلاند. الشكل 2 تفاصيل كفاءة جمع خلال الفترة التي تراوحت تركيزات على نطاق واسع، من ~ 2،5 حتي 18 ppbv أكاسيد النيتروجين. يعرض الشكل 2A مقارنة مباشرة من متوسط تركيزات أكاسيد النيتروجين من محلل أكاسيد النيتروجين مقارنة مع تركيزات المحسوبة من القياسات حل والتدفق، مشيرا إلى أنه، في المتوسط، وتركيزات حل هي 92٪ من متوسط تركيزات الموقع. هذا يندرج ضمن نطاق عدم اليقين المتوقع ± 10٪، ولكن الفرق المرجح يعكس تركيزات مختلفة خلال فترات جمع (الشكل 2B). وبناء على دراسة النسب المئوية لتوزيع البيانات 1-دقيقة أكاسيد النيتروجين تركيز، وNO القائم على حل س التركيزات في توزيع كل فترة جمع (الشكل 2B).

لها أن تكونأوصى أون لاستكمال الحد من العينات التي تم جمعها في مجال حدود 1 في اليوم بعد جمع هو كامل (أي كامل كل خطوة 3). واقترح هذا الهدف للحد من احتمالات التشويش من مجموعة من الأنواع القابلة للذوبان النيتروجين أخرى، مثل NH 3، التي يمكن تحويلها إلى نترات في حل برمنجنات 4 / هيدروكسيد الصوديوم مؤكسد للغاية مع مرور الوقت. لاختبار هذا بشكل أكثر تحديدا، تم جمع عينات من مايو ويوليو 2015 في بروفيدانس، رود ايلاند في حرم جامعة براون، في رصيف التحميل الذي هو بالقرب من الطرق المحلية يسافر بانتظام حيث تعمل شاحنات النقل الديزل بانتظام في وضع لتفريغ تسكع. تم جمع العينات، وبعد ذلك تم فصل aliquots من العينات وخفضت في أوقات مختلفة (1 يوم، 4-7 أيام، و13-15 يوما) بعد جمع العينة (الشكل 3A). تم جمع العينات في الشكل 3B أيضا خلال شهري مايو ويوليو ولكن تم عن طريق إضافة 5 مل من 10 ملي ammoniu أعدتم كلوريد إلى 450 مل من محلول. هذا أسفرت عن تركيز 111 ميكرومتر NH 4 + في حل الموافق جمع 220 ppbv من NH 3 في الهواء، إذا NH 3 تم جمعها فقط. هذه التركيزات هي الحد الأقصى المتوقع خلال القياسات على الطريق قرب سيارتهما NH 3 مصادر 16. مع أو بدون وأضاف NH 4 +، عينات خفض غضون 7 أيام بعد زيارتها جمع نسب النظائر متسقة بالمقارنة مع الحد الأول (في حدود 1 يوم جمع)، وكلها تدخل في نطاق عدم اليقين المتوقع من ± 1.5٪ (الشكل 3A و 3B ). لاحظ أن عدم اليقين ± 1.5٪ هو ممثل قرارات النظائر مجموعات المتكرر للدبابات NO × 4. حالة عدم اليقين المرتبطة التدابير المتكررة من المواد المرجعية النظائر هو عادة وحدها 0.3٪. بعد أسبوعين، ومع ذلك، كانت العينات مع أو بدون وأضاف NH 4 +غير مستقرة بالضرورة. بينما في بعض الحالات القيم النظائر تزال تبدو متسقة (على سبيل المثال، الشكل 3A)، أظهرت عينات NO صغيرة 3 - زيادة تركيز (<1 ميكرومتر) مقارنة مع الحد الأول، وفي بعض الحالات، والنقصان في NO 3 - تركيزات . مع وأضاف NH 4 +، كان من المتوقع أن NO 3 - أن تركيز تزيد بمرور الوقت أعلى من المعدل المتوقع عدم اليقين (~ 0.8 ميكرومتر) لقياس تركيز، مما يشير إلى أنه حتى بعد أسبوعين، وكان NH 4 + لا مصدر التدخل. وهناك حاجة إلى مزيد من التجارب لفهم أفضل مصدر عدم الاستقرار هذا، على الرغم من الإشارة إلى أن حلول فارغة تركت دون علاج خلال نفس دوام أظهر على الدوام أي تغيير أو زيادة طفيفة في تركيزات، وبالتالي، يجب إنشاء عدم الاستقرار بسبب وجود الآخر الأنواع وس اوند في الهواء في المناطق الحضرية المحيطة. حتى يتم حل هذا، فمن المستحسن أن يتم تخفيض حلول عينة خلال 7 أيام من وقت جمع.

الشكل (4) تفاصيل عملية جمع العينات مع الإعداد المحمول خلال الحملات الميدانية المختلفة في إعدادات قرب الطريق، وعلى الطرق الحضرية. مجموعة NO تركيز س يمتد ثلاث درجات، وتتراوح نسب النظائر من -1 إلى -13 ‰. وتشمل هذه المجموعة أخذ العينات 51 عينة على الطريق التي اتخذت أكثر من 52 ساعة، التي تغطي أكثر من 4000 كم، وعدد لا يحصى من ظروف القيادة (على سبيل المثال، ثقيل توقف وتحرك حركة المرور أمام حركة المرور خفيفة جدا في السرعات العالية على الطرق السريعة). أخذت عينات مكان على الطرق في وما بين 6 مدن رئيسية، بما في ذلك بروفيدانس، رود ايلاند، فيلادلفيا وبيتسبرغ، بنسلفانيا، وكليفلاند، كولومبوس، وسينسيناتي، أوهايو. ويتراوح متوسط ​​سرعة المركبات من على بعد 12.4 كم / ساعة إلى 119.7 كم / ساعة. تم الحصول على عينات القريب على جانب الطريق (N = 27) في رصد ومراقبةموقع الحلبة في I-95 في بروفيدانس، رود ايلاند. عينات الهواء في المناطق الحضرية المحيطة اتخذت (N = 44 عينات أخذت أكثر من 117.5 ساعة) من موقعين على السطح في بروفيدانس، رود ايلاند، واحدة بالقرب من I-95، I-195 تبادل واحدة 775 متر من موقع التبادل. وهذا يمثل أولى الخطوات نحو بناء قدرات جديدة لحل نطاقات التوقيعات النظائر من مصادر أكاسيد النيتروجين، في هذه الحالة، من الانبعاثات من المركبات ومصادر الحضرية المحيطة. لم يكن هناك ارتباط التغيرات في وضح النهار على الطريق والطريق إلى جنب δ 15 N-أكاسيد النيتروجين (الشكل 4) مع وجود اختلافات في ظروف القيادة ووقع في سيارة التهم حركة المرور على مستوى وقود ثابتة نسبيا. مناقشة أكثر تفصيلا للتغيرات التوقيعات النظائر بسبب أنواع وقود المركبات هو موضوع آخر مخطوطة (ميلر، دي جي، وآخرون. 2016. J. Geophys. ATMOS، مقدم).

وأخيرا، الجدول 1 تفاصيل الميدان وlaboratoمجموعات راي حيث تم نشر نظامين جمع في نفس الوقت لاختبار التكاثر. أظهرت مقارنات اتفاق ممتاز للبيانات النظائر، كميا هنا الانحراف المطلق بين نقاط البيانات اثنين لكل فترة التحصيل. يتم عرض البيانات من مجموعات الهواء في المناطق الحضرية في موقع على السطح في بروفيدانس، رود ايلاند. مجموعات شبه مزروعة على الطريق في بروفيدانس، رود ايلاند. ومن مجموعات في غرفة الضباب الدخاني المختبري في جامعة ماساشوستس، أمهرست.

شكل 1
الشكل 1: جمع تخطيطي وصورة. (A) رسم تخطيطي لالآلي أكاسيد النيتروجين نظام مجموعة. الرمادي هو تدفق الهواء، والأزرق هو الماء / تدفق الحل، والأخضر هو الاتصالات والالكترونيات، والأصفر هو فريت، والبنفسجي هو محلول برمنجنات. يستخدم ضخ حقنة لإضافة وإزالة الشطف حل (عالي النقاوةالماء) وإضافة حل جديد لبدء جمع العينات (ضخ حقنة هي متاحة تجاريا السائر المحركات ضخ حقنة مع حقنة 50 مل، صمام توزيع 5 الميناء، وسائق / مراقبة لوحات مجهزة مع RS-232 المسلسل واجهة). تتم إزالة عينة يدويا عن طريق صمام الأسود في الجزء السفلي من زجاجة غسل الغاز. (ب) صورة NO نظام جمع x و NO مربع x في مختبر متنقل. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 2
الشكل 2: جمع كفاءة نظام جمع الآلي. (أ) لا تركيزات س تحسب من NO 3 - تركيزات قياس في حل وتدفق البيانات مقارنة ضد تركيز متوسط تقاس chemiluminescent تركيز محلل أكاسيد النيتروجين في موقع على السطح في بروفيدانس، رود ايلاند. أشرطة الخطأ هي الانحراف المعياري (± 1σ) من أكاسيد النيتروجين تقديرات نسبة الخلط القائم على حل المستمدة من الأخطاء نشر من الانحرافات المعيارية المجمعة لمراقبة الجودة (0.4 ميكرومتر) عبر أشواط قياس تركيز اللونية وعدم اليقين معدل التدفق (± 1٪). الشكوك أكاسيد النيتروجين محلل تركيز هي ± 5٪. (ب) وسلسلة زمنية من NO توزيعات تركيز س خلال القياسات نهاري في موقع على السطح في بروفيدانس، رود ايلاند. تمثل صناديق الموافق 25، ال 50، و 75 المئين الخامس. تمثل شعيرات النقيضين دون القيم المتطرفة. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

معشوقة = "jove_content" FO: المحافظة على together.within الصفحات = "1"> الشكل (3)
الرقم 3: مقارنة العصر تخفيض لNO عينات خ جمعها في جامعة براون في مايو ويوليو 2015. (A) وتسجل نتائج الانحراف عن الحد الأول، التي تتم في حدود 1 يوم أخذ العينات. قد يتم عرض العينات ومثلثات وعينات يوليو كدوائر، مع الألوان تدل على فترات جمع مختلفة. عينات في الفقرة (ب) وقبل تعامل مع كلوريد الأمونيوم قبل جمع الهواء لاختبار تدخل NH 4 + في حل مع مرور الوقت. الخطوط المتقطعة تمثل الدقة الإجمالية المتوقعة للطريقة جمع النظائر كنسبة الانحراف المعياري ± 1.5٪. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل (4)
الرقم 4: δ 15 N-أكاسيد النيتروجين (‰) وNO تركيز العاشر من العينات التي تم جمعها في المواقع المحيطة الهواء في المناطق الحضرية، على الطريق، وبالقرب من الطريق. ويتم رسم أنواع العينات بواسطة ألوان مختلفة، وتمثل مجموعة من الشروط (انظر النص) وNO تركيزات س. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.


<td> درجة الحرارة (درجة مئوية) <الدفتيريا روسبان = "2"> 21
اسم عينة عدد النظام تاريخ التشكيلة ساعة من مجموعة [NO 3 -] (ميكرومتر) فارغة / مجموع N δ 15 N (‰) الانحراف δ 15 N (٪)
الحضري الهواء PVD 1 1 2013/10/08 - 2013/10/09 6.75 15.8 14.43 0.3 -0.6 0.7
2 16.78 0.26 -1.3
الحضري الهواء PVD 2 1 2013/11/06 - 2013/11/07 2.5 * 17.1 30.86 0.2 -7.7 1
2 5.25 37.05 0.17 -6.7
الحضري الترسيب الفيزيائي للبخار الهواء 3 1 2013/11/20 - 2013/11/21 3.28 44.29 0.14 -7.1 0.4
2 29.66 0.21 -6.7
على الطريق القريب 1 1 2014/08/14 - 2014/08/15 29 19.2 13.3 0.37 -9.47 0.69
2 16.4 0.3 -10.16
على جانب الطريق قرب 2 1 2014/08/17 - 2014/08/18 30 21.85 9.4 0.68 -8.95 1.56
2 11.6 0.55 -7.39
على الطريق القريب 3 1 2015/05/25 3.5 </ td> 20 6.86 0.51 -7.67 0.86
2 9.49 0.42 -8.53
على الطريق القريب 4 1 2015/05/26 2.75 25.56 6.07 0.656 -8.7 1.57
2 6.49 0.61 -7.13
الضباب الدخاني غرفة 1 1 2014/08/26 - 2014/08/27 24.4 21 24،392 0.27 -12.28 0.33
2 33.2 0.2 -12.61
الضباب الدخاني غرفة 2 1 2014/08/27 - 2014/08/28 19.8 10.96 0.54 -10.22 1.25
1 14،245 0.41 -11.47
الضباب الدخاني غرفة 3 1 2014/08/28 - 2014/08/29 24.2 21 7،476 0.8 -5.86 1.27

الجدول 1: استنساخ من العينات التي تم جمعها في نفس الوقت باستخدام اثنين من نظم جمع متطابقة. * كان للجمع إلى وقفها بسبب تصفية المسدودة. الحضري الهواء الترسيب الفيزيائي للبخار (PVD = بروفيدانس، رود ايلاند) 1-3 نشرت سابقا 4. يمثل مزروعة على الطريق قرب مجموعات مزروعة على الطريق في بروفيدانس، رود ايلاند. تمثل غرفة الضباب الدخاني العينات التي تم جمعها من الهواء داخل غرفة الضباب الدخاني في جامعة ماساشوستس، أمهرست 4.

Discussion

بروتوكول فوق تفاصيل الخطوات المتبعة، من الجمع الميداني للعينات من الهواء في حل لمعالجة المختبر من هذه الحلول، لتسفر عن تركيز والنتائج النظائر. وتشمل الخطوات الحاسمة في هذا البروتوكول مقارنة أكاسيد النيتروجين قياسات محلل، والتقليل من الوقت قبل التخفيض من الحلول. والحفاظ على معدلات تدفق مستقرة. إذا مقارنة مباشرة مع حلول في قياسات الموقع من أي تركيز العاشر، من المهم جدا أن محلل أكاسيد النيتروجين يتم معايرة للنطاقات ذات الصلة للبيئة المختار وان التقلبات قصيرة الأجل في أي تركيز س يكون مفهوما في سياق قتا أطول مجموعات للحلول. تحديد دقيق للحل NO 3 - تركيز مهم أيضا، على حد سواء لحساب NO المحمولة جوا س تركيزات ولتحديد كميات حقن دقيقة لdenitrifie النظائرطريقة ص. الفترة الزمنية للاستقرار الحل قبل التخفيض عينة أمر مهم لضمان نسب النظائر متسقة. ونتيجة لإمكانيات المؤكسدة من الحل، فمن الممكن لأكسدة في حل أنواع النيتروجين التفاعلية الأخرى، وأبرزها NH 3، كما أنه يمكن أن يكون في تركيزات عالية بما فيه الكفاية في بعض المناطق إلى أن يؤثر على تركيز NO 3 - في حل . ومن المتوقع أن يستغرق وقتا أطول من أكسدة النيتروجين إلى NO 3 - - أكسدة NH 4 + إلى NO 3، لذلك قد المستحسن للحد من العينات (وبالتالي وقف رد فعل) في حدود 1 يوم جمع العينة. وبالنظر إلى أن الظروف الميدانية قد يؤدي إلى متطلبات العصر تخزين حل أطول، وقد تم اختبار استقرار الحلول من خلال دراسة الحلول مع وبدون الأمونيوم المضافة. مع وبدون إضافة كلوريد الأمونيوم، كانت التركيز والنظائر القيم مستقرة داخل 1 & #963؛ نطاق عدم اليقين (1.5 ‰) لمدة تصل إلى واحد (الشكل 3). في أسبوعين بعد أخذ العينات، وكانت الحلول مع أو بدون وأضاف NH 4 + يست مستقرة، في هذا NO 3 - لوحظ انخفاض تركيز في بعض الحالات وكانت التصويبات فارغة لم يعد قويا. على الرغم من أن كان من المتوقع أن NO 3 - قد تزيد بمرور الوقت نتيجة للNH 4 + الأكسدة، يقلل في الواقع لوحظت في بعض الحالات تركيز، مما يشير إلى أنه حتى بعد أسبوعين، NH 4 + التدخل لا يسبب عدم الاستقرار. على هذا النحو، ينبغي خفض حلول في غضون أسبوع واحد، لا سيما إذا تم أخذ العينات في بيئة مع ارتفاع NH 3 تركيزات (على سبيل المثال،> 200 ppbv). وأخيرا، من المهم جدا أيضا أن يسجل معدل التدفق خلال مجموعات المجال. تم العثور على معدل تدفق قياس في مدخل تختلف إلى حد كبير ويصعب السيطرة عليها، حتى مع وجود ر.م.ت.د الحرجةالجليد في النظام، لأنها يمكن أن تتأثر انسداد المرشحات مسعور و / أو الكلسي. فمن المستحسن أن يسجل معدل التدفق بشكل دوري (على سبيل المثال، في 5 فترات دقيقة) طوال فترات مجموعات، على ان يكون حجم الهواء التي تم جمعها على مر الزمن لكل عينة يمكن تحديدها بدقة (راجع الخطوة 5).

هناك عدة بدائل أو تعديلات ممكنة من البروتوكولات المعروضة. على سبيل المثال، ميزة هامة للطريقة محررة النيتروجين هو انخفاض حجم العينة شرط 12،13. ومع ذلك، يمكن استخدام أساليب النظائر الأخرى. وبالمثل، ونحن نستخدم ألوان تصميم تركيز، ولكن أساليب أخرى يمكن أن تسفر دقيقة NO 3 - النتائج التركيز.

كفاءة التحصيل في هذا المجال، كما هو مفصل في الشكل 2، هو 92 ± 10٪. هذا أمر بالغ الأهمية لضمان أنه لا يوجد تجزئة أثناء عملية جمع المعلومات. مع كفاءة التحصيل جنيهSS من 100٪، ويمكن أن يحدث تجزئة في عملية جمع ويتحامل على نسب النظائر الناتجة قياسها. وقد تبين أن فعالية هذه الطريقة مجموعة جديدة عبر مجموعة من الظروف في الهواء أثرت في المناطق الحضرية. ويبين الجدول رقم (1) والاختبارات المتعددة التي أجريت تحت ظروف الجوية المحيطة، القريب من الطريق، وأخذ العينات الضباب الدخاني الغرفة لتحديد استنساخ الأسلوب. كل الاختلافات نسبة النظائر بين النظم <1.57 ‰. وهذا يدل على استنساخ هذه الطريقة على مجموعة من الشروط أخذ العينات المختلفة. طريقة ميدانية لديه دقة واستنساخ أفضل بكثير من ~ 12 ‰ الاختلافات نسبة النظائر الملاحظ في البيئة (الشكل 4).

الحد أهم من الأسلوب هو NO 3 - فارغة أو الخلفية المرتبطة حل برمنجنات 4. وقد تم اختبار مجموعة متنوعة من برمنجنات 4 أنواع (على سبيل المثالوالبلورات، والمساحيق، والحلول الأوراق المالية) 4، وجميع الواردة NO 3 - قبل التعرض لأكاسيد النيتروجين في الهواء. ونتيجة لذلك، فمن الضروري جمع ما يكفي من أكاسيد النيتروجين كما NO 3 - في حل لتحقيق تركيز فوق فارغة. مزيد من الدراسات جارية لتحديد المستوى الذي يجب أن يتجاوز عينة تركيز على بياض لنتائج أكثر دقة حاليا. تحت المحيطة منخفضة جدا لا تركيزات السينية، قد يكون من الضروري تعديل شروط جمع لتحقيق أقصى قدر من تركيز العينة. على سبيل المثال، معدل التدفق يمكن زيادة لجمع المزيد من الهواء في إطار زمني أقصر أو يمكن خفض حجم حل لزيادة حجم الهواء إلى حل والتركيز على جمع الهواء. في أي حال، يجب أن يبقى الحل فوق فريت في السفينة جمع للحفاظ على فقاعات من الهواء من خلال حل.

هذا الأسلوب من أكاسيد النيتروجينجمع لتحليل النظائر هي فريدة من نوعها بين الأساليب القائمة (على سبيل المثال، أخذ العينات سلبية 6،17 وحامض الكبريتيك والهيدروجين بيروكسيد حل 8) في ذلك فقد كان laboratory- وفيما يتعلق بانطباق المجال، استنساخ، عينة الاستقرار حل التحقق ميدانيا، و كفاءة جمع ظل مجموعة من الظروف الميدانية. هذه طريقة جديدة وفريدة من نوعها في قدراته لجمع بنشاط أكاسيد النيتروجين في البيئات الميدانية لتحليل النظائر بتركيزات المحيطة في قرار الوقت 30-120 دقيقة. تجمعها أكاسيد النيتروجين في القريب كفاءة 100٪ ولقد ثبت مرارا وتكرارا أن تكون قابلة للتكرار في نطاق عدم اليقين من طريقة. لا تزال الحلول العينة التي تم جمعها في مجال مستقرة لمدة تصل إلى 1 في الاسبوع قبل أن تحتاج إلى تخفيض. طريقة يمكن جمع عينات أكثر من مجموعة من التجمعات ونسب النظائر، ويظهر أن يكون استنساخه من مجموعة إلى مجموعة. هذه التقنية يمكن استخدامها وأو أخذ العينات في إطار مجموعة من الظروف المختلفة، بما في ذلك على الطرق، وذلك باستخدام نهج مختبر متنقل الواردة في البروتوكول. تفسير التباين الزماني المكاني في انبعاثات المركبات من أكاسيد النيتروجين هو موضوع مخطوطة منفصلة، في إعداد (ميلر، دي جي، وآخرون. 2016. J. Geophys. ATMOS، مقدم).

وتشمل أخذ العينات في المستقبل تطبيق هذه الطريقة مع أنواع أخرى من انبعاثات أكاسيد النيتروجين (على سبيل المثال، تنتج بالميكروبات الانبعاثات في التربة وحرائق الكتلة الحيوية). النظائر هي وسيلة محتملة لتتبع NO مصادر العاشر، ولكن فقط إذا التوقيعات مصدر مختلفة يمكن أن يكون كميا ومفهومة. أسلوبنا الجديد يجعل من الممكن تحديد تركيبة النظائر من أكاسيد النيتروجين من مجموعة متنوعة من NO مصادر الانبعاثات x و لاختبار مباشرة ما إذا كانت آثار الانبعاثات في البيئة يمكن تتبع مباشرة وكميا.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Gas Washing Bottle Custom Design used, numerous companies sell other gas washing bottles. The bottle needs to have a frit inside it.
Syringe Pump Kloehn Kloehn Versa Pump 6, 55 Series
PTFE Isolation Valves Parker 002-00170-900 Both 2 three way and double two-way normally closed, electronically actuated valves
Gas Handling Teflon Tubing McMaster Carr 5033K31 Quarter inch outer diameter, eigth inch inner diameter, PTFE tubing
Liquid Handling Tygon Tubing McMaster Carr 5103K32 Quarter inch outer diameter, eigth inch inner diameter, PTFE tubing
Compression gas fittings and ball valves (assorted) Swagelok Assorted Stainless Steel
Flow calibrator MesaLabs Defender 520
Compression PFA fittings Cole Parmer Assorted Gas and liquid handling
Data Acquisition Board National Instruments NI USB-6001 Used for valve switching
Solid State Relay Crydom DC60S5 Used for valve switching
Single Stage Filter Assembly Savillex 401-21-25-50-21-2 Use 25 mm and 47 mm diameter holders
Nylon Membrane Filter Pall Corporation 66509 1 μm filter, both 25 mm and 47 mm diameter filters
Hydrophobic Membrane Filter Millipore LCWP04700 10.0 μm, 25 mm and 47 mm diameter filters
Particle Membrane Filters Millipore FALP04700 1 μm filter, both 25 mm and 47 mm diameter filters
Mini Diaphragm Pump KNF UN 816.1.2 KTP Used for stationary lab
Mini Diaphragm Pump KNF PJ 26078-811 Used for mobile lab
Aluminum Onlinemetals.com 6061-T6 Cut to size to build system
Deep Cycle Power Battery EverStart 24DC
MilliQ Water Millipore ZMQSP0DE1
Potassium Permanganate 1 N Solution Fischer Scientific SP282-1
Sodium Hydroxide Pellets Fischer Scientific S318-1
Ohaus Benchtop scale Pioneer EX224N
4 ounce Amber Glass Bottles Qorpak Bottles GLC-01926 (60 ml and WM 125 ml bottles)
Amber HDPE Bottles Fischerbrand 300751 Part number given for 125 ml narrow mouth bottles, Two varieties (125 wide mouth and narrow mouth of some volume)
Pre-cleaned EPA Amber Wide-mouth Bottle, 500 ml Cole Parmer EW-99540-55
Hydrogen Peroxide 30% Fischer Chemical H325-500 Corrosive
Centrifuge 5810 R Eppendorf 5821020010
50 ml Polypropylene Conical Tube Falcon 14-432-22
12 N Hydrochloric acid Fischer Scientific A114SI212 Corrosive
Colorimetric Nutrient Analyzer Westco Scientific Instruments SmartChem 170 In purchasing the Colorimetric Nutrient Analyzer, this comes with buffers, cleaning solutions, rinse solutions, and solutions for running the instrument, including the solutions to be able to activate the cadmium column in the instrument for nitrate analysis.
Automatic Titrator Hanna Instruments HI 901
20 ml Clr Headspace Vial Microleter, a WHEATON Company W225283 Information listed  is for 20 ml vials. 50 ml vials can also be purchased from the vendor listed.
Septa, 20 mm Gray Butyl Stopper Microleter, a WHEATON Company 20-0025
Seal, 20 mm Standard Aluminium Microleter, a WHEATON Company 20-0000AS
25 G x 1 1/2 BD PrecisionGlide Needle BD 305127
26 G x 1/2 BD PrecisionGlide Needle BD 305111
Helium 05078-536 Can order from many different soures
Crimper/Uncrimper WHEATON 61010-1
Isopropanol Fischer Chemical A459-1
Syringes of varying size for mass spec injection BD Varies based on size
Antifoam B Emulsion Sigma-Aldrich A5757-500ML
IRMS ThermoFischer Scientific IQLAAMGAATFADEMBHW The actual isotope ratio mass spectrometer is listed here. Our set up also includes a gas bench and an autosampler.
Gass Bench II ThermoFischer Scientific IQLAAEGAATFAETMAGD
TriPlus RSH™ Autosampler ThermoFischer Scientific 1R77010-0200 Choose product for headspace injection
42i NOx Concentration Analyzer ThermoFischer Scientific 101350-00
NOx Box Drummond Technologies LMA-3D/LNC-3D
CO2 analyzer Licor 7000 7000
GPS Garmin 010-00321-31
Model 146i Dynamic Gas Calibrator ThermoFischer Scientific 102482-00
Model 111 Zero Air Supply ThermoFischer Scientific 7734
50.2 ppm NO in N2 Gas standard Praxis Air Will vary with each tank of standard air purchased

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Galloway, J. N., et al. The Nitrogen Cascade. BioScience. 53 (4), 341-356 (2003).
  2. Levy, H. II, Moxim, W. J., Klonecki, A. A., Kasibhatla, P. S. Simulated tropospheric NOx: Its evaluation, global distribution and individual source contributions. J. Geophysical Research. 104 (D21), 26279-26306 (1999).
  3. Hastings, M. G., Casciotti, K. L., Elliott, E. M. Stable Isotopes as Tracers of Anthropogenic Nitrogen Sources, Deposition, and Impacts. Elements. 9 (5), 339-344 (2013).
  4. Fibiger, D. L., Hastings, M. G., Lew, A. F., Peltier, R. E. Collection of NO and NO2 for Isotopic Analysis of NOx Emissions. Anal. Chem. 86 (24), 12115-12121 (2014).
  5. Ammann, M., et al. Estimating the uptake of traffic-derived NO2 from 15N abundance in Norway spruce needles. Oecologia. 118 (2), 124-131 (1999).
  6. Felix, J. D., Elliott, E. M. Isotopic composition of passively collected nitrogen dioxide emissions: Vehicle, soil and livestock source signatures. Atmospheric Environment. 92, 359-366 (2014).
  7. Heaton, T. H. E. 15N/14N ratios of NOx from vehicle engines and coal-fired power stations. Tellus. 42 (3), 304-307 (1990).
  8. Walters, W. W., Goodwin, S. R., Michalski, G. Nitrogen Stable Isotope Composition (δ15N) of Vehicle-Emitted NOx. Environ. Sci. Technol. 49 (4), 2278-2285 (2015).
  9. Zaveri, R. A., et al. Ozone production efficiency and NOx depletion in an urban plume: Interpretation of field observations and implications for evaluating O3-NOxVOC sensitivity. J. Geophys. Res. 108 (D14), 4436 (2003).
  10. Margeson, J. H., et al. An integrated method for determining nitrogen oxide (NOx) emissions at nitric acid plants. Anal. Chem. 56 (13), 2607-2610 (1984).
  11. Drummond, J. W., et al. New Technologies for Use in Acid Deposition Networks, ASTM STD. 1052. , 133-149 (1990).
  12. Sigman, D. M., et al. A Bacterial Method for the Nitrogen Isotopic Analysis of Nitrate in Seawater and Freshwater. Anal. Chem. 73 (17), 4145-4153 (2001).
  13. Casciotti, K. L., Sigman, D. M., Hastings, M. G., Böhlke, J. K., Hilkert, A. Measurement of the oxygen isotopic composition of nitrate in seawater and freshwater using the denitrifier method. Anal Chem. 74 (19), 4905-4912 (2002).
  14. Böhkle, J. K., Mroczkowski, S. J., Coplen, T. B. Oxygen isotopes in nitrate: new reference materials for 18O:17O:16O measurements and observations on nitrate-water equilibrium. Rapid Commun. Mass Spectrom. 17 (16), 1835-1846 (2003).
  15. Kaiser, J., Hastings, M. G., Houlton, B. Z., Röckmann, T., Sigman, D. M. Tripe oxygen isotope analysis of nitrate using the denitrifier method and thermal decomposition of N2O. Anal Chem. 79 (2), 599-607 (2007).
  16. Sun, K., Tao, L., Miller, D. J., Khan, M. A., Zondlo, M. A. On-Road Ammonia Emissions Characterized by Mobile, Open-Path Measurements. Environ. Sci. Technol. 48 (7), 3943-3950 (2014).
  17. Dahal, B., Hastings, M. G. Technical considerations for the use of passive samplers to quantify the isotopic composition of NOx and NO2 using the denitrifier method. Atmospheric Environment. , (2016).

Tags

العلوم البيئية، العدد 118، أكاسيد النيتروجين، والنظائر وكيمياء الغلاف الجوي، والمركبات، ونوعية الهواء، والمحمول

Erratum

Formal Correction: Erratum: Automated, High-resolution Mobile Collection System for the Nitrogen Isotopic Analysis of NOx
Posted by JoVE Editors on 01/04/2019. Citeable Link.

An erratum was issued for: Automated, High-resolution Mobile Collection System for the Nitrogen Isotopic Analysis of NOx. An author name was updated.

One of the authors' names was corrected from:

Mary O'Conner

to:

Mary O'Connor

الآلي، وعالية الدقة موبايل نظام جمع لتحليل النيتروجين النظائر من NO<sub&gt; س</sub
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Wojtal, P. K., Miller, D. J.,… More

Wojtal, P. K., Miller, D. J., O'Connor, M., Clark, S. C., Hastings, M. G. Automated, High-resolution Mobile Collection System for the Nitrogen Isotopic Analysis of NOx. J. Vis. Exp. (118), e54962, doi:10.3791/54962 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter