Yöntem makalesi

Demir (oksi) hidroksit, eser elementler ve bakteri anaerobik biyojeokimyasal Hofstede çalışmak için deneysel sütun Kur

DOI:

10.3791/56240

⸱

19 Aralık 2017

 ,  ,  , 
1Environmental Biogeochemistry and Water Quality Unit, BRGM, 2Risks and Risk Prevention Division, BRGM, 3Egg Safety & Quality Research

Bu makalede

Özet

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

Kader ve Türleşme arsenik ve akiferlerin Merkür yakın Fizyo-kimya ile ilgili koşulları ve mikrobiyal aktiviteyi alıyor. Burada, bir akifer taklit eder ve anoksik şartlarda trace öğe biogeochemistry daha iyi anlaşılmasını sağlayan özgün bir deneysel sütun kurulum mevcut. Jeokimyasal ve mikrobiyolojik yaklaşımlar birleştiren iki örnek sunulmaktadır.

Özet

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

Kader ve iz elementler (TEs), arsenik (As) ve civa (Hg), akiferler gibi Türleşme Fizyo-kimyasal koşullar, redoks potansiyeli (Eh) ve pH, gibi aynı zamanda doğrudan veya dolaylı bir rol oynayabilir mikrobiyal faaliyetleri yakından ilişkilidir Türleşme ve/veya hareket. Nitekim, bazı bakteriler doğrudan As(III) As(V) için okside veya As(V) As(III) için azaltmak. Aynı şekilde, bakteri şiddetle Hg elemental Hg ° kendi azaltma veya aracılığıyla nörotoksin monomethyl Merkür, şekillendirme, metilasyon, Bisiklete binme, içinde yer alırlar. Her ikisi de kaderi ve Hg de kuvvetle bağlı toprak ya da su yolu kompozisyon; Nitekim, olarak ve Hg organik bileşikler veya onların hareketlilik etkileyecektir (oksi) ve hidroksitler bağlayın. Buna karşılık, bakteriyel faaliyetler (oksi) demir hidroksit azaltma veya organik madde Qafqaz gibi dolaylı olarak etkileyebilir ve Hg tutma. Sülfat/sülfür varlığı da güçlü kompleksleri thio-arsenates ile olarak veya Hg ile metacinnabar gibi oluşumu aracılığıyla bu belirli öğeleri etkileyebilir.

Sonuç olarak, birçok önemli sorular kader ve Türleşme, yükseltilmiş olarak ve Hg çevre ve nasıl onların toksisite sınırlamak için. Ancak, akifer bileşenleri doğru onların reaktivite nedeniyle açıkça ortaya biyojeokimyasal süreçleri ve bu TE kaderi üzerinde farklı etkileri ayırmak zordur.

Özgün geliştirdiğimiz bunu yapmak için deneysel, bir akifer demir karşı veya Hg-demir-oksit zengin alanlar ile taklit eden sütun Kur TE biogeochemistry anoksik şartlarda daha iyi anlaşılmasını sağlayan alanları, tükenmiş. Aşağıdaki protokol için de sütun set-up için adım adım yönergeler verir olarak veya Hg yanı sıra bir örnekle olarak demir ve koşullar azaltarak sülfat altında.

Giriş

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

Anlama ve trace öğe (TE) hareketlilik ve biogeochemistry ortamında tahmin izlemek, geliştirmek ve kirli siteler için uygun yönetim kararları uygulamak için esastır. Bu özellikle, arsenik (As) ve civa (Hg) gibi toksik TEs durumunda geçerlidir. Kader ve bu TEs toprak veya akiferler Türleşme Eh ve pH, gibi FİZİKO-kimyasal koşullar aynı zamanda ya doğrudan bir rol Türleşme veya mobilite dolaylı bir rol oynayabilir mikrobiyal faaliyetleri yakından ilgilidir.

Nitekim, bazı bakteriler doğrudan As(III) As(V) için okside veya As(V) As(III) için azaltmak. As(III) en zehirli şeklinde olduğundan bu toksisite etkiler ve As(III) daha kolayca demir (oksi)....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

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

1. deneysel hazırlık

  1. Hidroklorik asit (HCl) % 10 v/v 5 gün ardından tüm malzemeler (cam, politetrafloroetilen (PFTE)) ile temas örnekleri (5 gün içinde % 20 nitrik asit (HNO3) v/v) Acid-wash). Ultra saf su ile birkaç defa durulayın ve kullanmadan bir laminar akış hood önce altında kuru.
  2. Polietilen eldiven kullanmak (veya benzeri) ve kimyasallar içeren tüm adımlar için bir duman hood.

2. hazırlamak Hg ve gibi amorf demir oksit çivili

  1. Ferryhydrate (Fe(OH)3) yaklaşık 20 g hazırlamak: 50 gr FeCl3-6 H2O 500 mL ultra saf su içinde erimesi (direnci > 18 MΩ cm....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

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

Örnek 1. Hareketlilik ve Türleşme olarak demir azaltılması etkisini

Sütun doğrudan yeraltı suyu içme standartları yüksek bir As konsantrasyon sunan bir siteden ile aşılanmış (Bracieux, Loire et Cher, Fransa). Yeraltı suyu steril şişe örneklenmiş ve 5 ° C kadar kullanmak depolanan. Sütunun alttan düşük Debi doğal endojen mikrobiyal toplumun içeren bu su ile beslenen (2 mL s-1) kum bakteriyel eki kolayl.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

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

Deneysel sütun Kur anaerobik biyojeokimyasal süreçleri sürekli koşullarda çalışmaya uygun laboratuvar cihaz olduğu ortaya çıktı. Sürekli sütun sistemleri bu gerçek akiferler Bulamaç toplu iş sistemleri veya microcosms daha yakın koşullarda çalışma izin verir. Sürekli sistemleri yeraltı akiferdeki çökeller ile hareketin benzetimini yapabilirsiniz.

Protokol içinde en önemli adım TE-demir (oksi) ve hidroksitler ve karışımı silika jel ve homojen bir doku elde etmek için hızlı bir şekilde oluşturul.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

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

Yazarlar ifşa gerek yok.

Teşekkürler

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

Bu eser BRGM, Conseil Général du Loiret ve Carnot Enstitüsü doktora sonrası hibe tarafından ortak finanse edildi. Région Merkezi - Val de Loire PİVOTLAR projeye sağlanan mali destek de minnetle anıyoruz.

....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Cam sütunlarBeaucaverre, FransaÖzel isteksütunları 3 ayrı parçadan, soğutma ceketli ana sütun göbeği ve 5 numune alma portundan (zeytinli GL14 boyutu) ve ana sütun gövdesine uyan ve silikon mafsal ve vida ile yerinde tutulan bir üst ve alt parçadan oluşuyordu (RIN F 40x38 & SVL 42). Not: Bu tasarım doğrudan şirket ile görüşülmüştür. Yerel bir camcı bulmanızı öneririz.
Septa PTFE / silikon çapı 20 mmSigma-Aldrich508608
PTFE boru ID 3 mmVWR228-0745
Peristaltik pompaDominique Dutsher SAS66493
Peristaltik pompa hortumu LMT 55VWR224-2250Tygon® LMT 55 
Fontainbleau kumu D50=209 &mikro; mSIBELCO, Fransa
Köpüren Air Liquide için N2, Fransa
Gama ışınlamasıIonisos, Dagneux, Fransa
Otomatik Cıva Analizörü (AMA 254)Kurnazlık Analizleri, Fransa
Varian SpectrAA 300 ZeemanAgilent
İsim CompanyKatalog NumarasıComments
Chemicals
HNO3 Supra purVWR1.00441.1000Üretici firma: Merck
HCL %30 Supra purVWR1.00318.1000Üretici firma: Merck
Hg (NO < alt > 3 < / alt >) < alt > 2 < / alt >Merck516953
As2< / sub<>O sub>3< / sub> Merck202673
FeCl < sub>3< / sub>-6H2OMerck207926
silika jelSigma-Aldrich336815-500G

Kaynaklar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Oremland, R. S., Stolz, J. F. The Ecology of Arsenic. Science. 300 (5621), 939(2003).
  2. Silver, S., Phung, L. T. Genes and enzymes involved in bacterial oxidation and reduction of inorganic arsenic. Appl Environ Microbiol. 71 (2), 599-608 (2005).
  3. Compeau, G. C., Bartha....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Demir OksihidroksitlerS lfat ndirgenmesiDemir ndirgenmesiArsenik T rlemeC va D ng sPeristaltik AkTaramal Elektron Mikroskobu

İlgili makaleler