Name: Demir (oksi) hidroksit, eser elementler ve bakteri anaerobik biyojeokimyasal Hofstede çalışmak için deneysel sütun Kur (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-12-19T12:30:00.000+00:00
Duration: 6 min 52 s
Description: Öğrenin, demir oksitlerde arsenik ve cıva gibi eser elementlerin kaderini incelemek için anaerobik biyojeokimyasal deney sütunu kurulumunu. Bu yöntem, mikrobiyal aktivitenin iz metal döngüsüne etkisini ortaya koyar.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

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.

1. deneysel hazırlık
<ol>
	<li>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.</li>
	<li>Polietilen eldiven kullanmak (veya benzeri) ve kimyasallar içeren tüm adımlar için bir duman hood.</li>
</ol>
2. hazırlamak Hg ve gibi amorf demir oksit çivili
<ol>
	<li>Ferryhydrate (Fe(OH)3) yaklaşık 20 g hazırlamak: 50 gr FeCl3-6 H2O 500 mL ultra saf su içinde erimesi (direnci &#62; 18 MΩ cm-1) altında bir cam reaktör paslanmaz çelik su pervanesi ile ya da manyetik olarak ajitasyon karıştırıcı. Başlangıç pH &#60; 2.</li>
	<li>El ile ferryhydrate çökelti 10 M NaOH çözeltisi ekleyin. Not: Yaklaşık 50 mL tüm demir (oksi) hidroksit çökelti gerekir. PH 6 için ayarlamak ve ajitasyon 1s stabilize etmek için korumak.<ol>
		<li>Hg-çivili (oksi) ve hidroksitler için: HgNO3 ' te 10 g L-1 10 mL hazırlamak ve 350 µL (oksi) hidroksit ekleyin. Not: Bu ~ 4 µg g-1 (oksi) ve hidroksitler ıslak (oksi) hidroksit son Hg içeriğinde ortaya çıkarır.</li>
		<li>(Oksi) ve hidroksitler çivili için: 100 mL2O325 , 10 g L-1 olarak hazırlamak ve 70 mL demir-oksit ekleyin. Bu (oksi) ve hidroksitler ~ 70 mg/g son As(III) içeriğini ortaya çıkarır.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>3 h için bir paslanmaz çelik fan veya manyetik karıştırıcı ile ajitasyon altında bırakın ve sonra santrifüj 2.000 x g., 20 dk için süpernatant kaldırmak ve (oksi) ve hidroksitler 500 mL ultra saf su yeniden askıya alma. Santrifüjü ve durulama adımları iki kez tekrarlayın. Nemli (oksi) ve hidroksitler (katı var bir nem % 85-90 WT) yeniden elde etmek ve kadar kullanmak 4 ° C'de depolayın.</li>
	<li>Nemli Hg veya demir oksit olarak çivili 25 kGy en az absorbe radyasyon doz ile gama radyasyon tarafından sterilize.</li>
	<li>Kontrol Hg ve (oksi) ve hidroksitler içeriği olarak
	<ol>
		<li>HG Pelet26belirler. Not: 3.90 ± 0,08 µg Hg g-1 katı bulduk. Böylece, Merkür demir oksit 18.3 g her sütunda eklenen toplam miktarı 71,4 ± 1,51 µg oldu.</li>
		<li>Olarak Pelet içerik belirlemek. Atomik adsorpsiyon spektrometresi (AAS) tarafından analiz ve sıcak asit Qafqaz (8 mL 50 ° C 4 h için 5 N HCL) kullanın. Not: 70 mg g-1 katı bulduk. Böylece, ~1.3 g olarak demir oksit 18.3 g sütununa eklenen toplam miktarı oldu.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
3. silis jeli hazırlamak ve kum matris
Not: Serbest silis jeli matris ince demir oksit kum/demir oksit karışımı su akışı altında taşıma işlemini durdurmak için kullanıldı. Son jel matris % 6 silika jel bir blok oluşturmak olarak değil ama sadece gevşek oksitler toplamak için yapıldı.
<ol>
	<li>Silika jel 40 ml % 7 lik 4 g Isıtma tarafından bir % 10 silika jel karışım hazırlamak olan bir manyetik heyecan çubuk eriyene kadar karıştırarak KOH sıcak tabakta.</li>
	<li>60 mL ultra saf su ekleyin sonra çözüm ~ 20 ° c serin Hızlı bir şekilde seyreltik fosforik asit (% 20) pH 7.5 ile titre. Bu katılaşır önce sonra hızlı bir şekilde sıvı silika jel 320 g steril kum ve Hg çivili veya olarak çivili demir oksit önceden eklenmiş 18.3 g ile karıştırın.</li>
	<li>Kadar "jellified" karışımı bir spatula ile karıştırılarak break ve adım 4'te kullanmadan önce steril tutmak.</li>
</ol>
4. Kurulum sütun
<ol>
	<li>Soğutma sistemi bir su ceketi ile cam sütunları kullanın (iç hacim: 400 mL, Yükseklik = = 30 cm, çapı 3.5 cm) ve düzenli olarak ayarla beş silis septa (5 cm) tüm sütun örnek sağlamak için sütunları boyunca.</li>
	<li>PTFE boru (PTFE int Ø 3 mm) yeterli uzunlukta sütun giriş ve çıkış, emin olmak için kesti. Buna karşılık su/orta kaynağına bağlı Peristaltik hortum girişi bağlayın.</li>
	<li>Tüm malzemeler (cam, boru) ısıyla (110 ° C'de 1 h) tarafından sterilize.</li>
	<li>Sütun dikey olarak ekleyin.</li>
	<li>Bir su soğutma sistemi ortalama sıcaklık 20 ° c korumak için su ceketi bağlanmak</li>
	<li>Üst sütun aşağıdaki gibi doldurun: -Sağlam kaybını önlemek için nemli Taş yünü tabakası; -320 g steril kum (Fontainebleau kum, D50 = 209 µm); -320 g steril kum 18.3 g ile karışık sulu amorf demir ya Hg ya da ile çivili oksitler (bkz. Adım 1) ve sabit %6 silika jel matristeki (bkz. Adım 2).</li>
	<li>Dikey sütun ekleyin ve sürekli olarak N2 artarak akışına bağlanmak bubbled ultrasaf steril su düşük hızda (~ 2 mL s-1).</li>
	<li>Sütun gelen ışık korumak için alüminyum folyo ile kapak.</li>
</ol>
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56240/56240fig1v2.jpg"> 
Şekil 1: Kroki ve sütun Kur fotoğrafı. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56240/56240fig1v2large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>

<ol><li>Oremland, R. S., Stolz, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Ecology+of+Arsenic%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">The Ecology of Arsenic.</a> Science. 300 (5621), 939(2003).</li>
<li>Silver, S., Phung, L. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genes+and+enzymes+involved+in+bacterial+oxidation+and+reduction+of+inorganic+arsenic%5BTitle%5D)+AND+%22Appl+Environ+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Genes and enzymes involved in bacterial oxidation and reduction of inorganic arsenic.</a> Appl Environ Microbiol. 71 (2), 599-608 (2005).</li>
<li>Compeau, G. C., Bartha, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sulfate-Reducing+Bacteria%3A+Principal+Methylators+of+Mercury+in+Anoxic+Estuarine+Sediment%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Environ.+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Sulfate-Reducing Bacteria: Principal Methylators of Mercury in Anoxic Estuarine Sediment.</a> Appl. Environ. Microbiol. 50, (1985).</li>
<li>Fleming, E. J., Mack, E. E., Green, P. G., Nelson, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mercury+Methylation+from+Unexpected+Sources%3A+Molybdate-Inhibited+Freshwater+Sediments+and+an+Iron-Reducing+Bacterium%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Environ.+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Mercury Methylation from Unexpected Sources: Molybdate-Inhibited Freshwater Sediments and an Iron-Reducing Bacterium.</a> Appl. Environ. Microbiol. 72 (1), 457-464 (2006).</li>
<li>Barkay, T., Miller, S., Summers, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bacterial+mercury+resistance+from+atoms+to+ecosystems%5BTitle%5D)+AND+%22FEMS+Microbiol+Rev%22%5BJournal%5D)">Bacterial mercury resistance from atoms to ecosystems.</a> FEMS Microbiol Rev. 27 (2-3), 355-384 (2003).</li>
<li>Dixit, S., Hering, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+arsenic%28V%29+and+arsenic%28III%29+sorption+onto+iron+oxide+minerals%3A+Implications+for+arsenic+mobility%5BTitle%5D)+AND+%22Environ.+Sci.+Technol%22%5BJournal%5D)">Comparison of arsenic(V) and arsenic(III) sorption onto iron oxide minerals: Implications for arsenic mobility.</a> Environ. Sci. Technol. 37, (2003).</li>
<li>Andersson, H. A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aAndersson%2C+HA+%22The+Biochemistry+of+Mercury+in+the+Environnment%22">The Biochemistry of Mercury in the Environnment</a>. Nriagu, J. O. , Elsevier. Amsterdam. 79-112 (1979).</li>
<li>Khwaja, A., Bloom, P. R., Brezonik, P. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Binding+Constants+of+Divalent+Mercury+in+Soil+Humic+Acids+and+Soil+Organic%5BTitle%5D)+AND+%22Environ.+Sci.+Technol%22%5BJournal%5D)">Binding Constants of Divalent Mercury in Soil Humic Acids and Soil Organic.</a> Environ. Sci. Technol. 40, (2006).</li>
<li>Neculita, C. M., Zagury, G. J., Deschenes, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mercury+Speciation+in+Highly+Contaminated+Soils+from+Chlor-Alkali+Plants+Using+Chemical+Extractions%5BTitle%5D)+AND+%22J+Environ+Qual%22%5BJournal%5D)">Mercury Speciation in Highly Contaminated Soils from Chlor-Alkali Plants Using Chemical Extractions.</a> J Environ Qual. 34 (1), (2005).</li>
<li>Schuster, E. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/BF00342308">The behaviour of mercury in the soil with special emphasis on complexation and adsorption processes - a review of the literature.</a> Water Air Soil pollut. 56 (56), 667-680 (1991).</li>
<li>Wallschläger, D., Desai, M. V. M., Spengler, M., Windmöller, C. C., Wilken, R. D. <a target="_blank" href="https://dl.sciencesocieties.org/publications/jeq/abstracts/27/5/JEQ0270051044?access=0&view=pdf">How humic substances dominate mercury geochemistry in contaminated floodplain soils and sediments.</a> J. Environ. Qual. 27 (5), (1998).</li>
<li>Lovley, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dissimilatory+Fe%28III%29+and+Mn%28IV%29+reduction%5BTitle%5D)+AND+%22Microbiol.+Mol.+Biol.+Rev%22%5BJournal%5D)">Dissimilatory Fe(III) and Mn(IV) reduction.</a> Microbiol. Mol. Biol. Rev. 55 (2), 259-287 (1991).</li>
<li>Lovley, D. R., Kashefi, K., Vargas, M., Tor, J. M., Blunt-Harris, E. L. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0009254100002096">Reduction of humic substances and Fe(III) by hyperthermophilic microorganisms.</a> Chem. Geol. 169 (3-4), 289-298 (2000).</li>
<li>Hansel, C. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016703703008457">Structural constraints of ferric (hydr)oxides on dissimilatory iron reduction and the fate of Fe(II).</a> Geochimica Cosmochimica Acta. 68, 3217-3229 (2004).</li>
<li>Thamdrup, B., Fossing, H., Jørgensen, B. B. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0016703794902984">Manganese, iron and sulfur cycling in a coastal marine sediment Aarhus bay, Denmark.</a> Geochim.Cosmochim. Acta. 58 (23), 5115-5129 (1994).</li>
<li>Planer-Friedrich, B., London, J., McCleskey, R. B., Nordstrom, D. K., Wallschläger, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thioarsenates+in+Geothermal+Waters+of+Yellowstone+National+Park%3A+Determination%2C+Preservation%2C+and+Geochemical%5BTitle%5D)+AND+%22Environ.+Sci.+Technol%22%5BJournal%5D)">Thioarsenates in Geothermal Waters of Yellowstone National Park: Determination, Preservation, and Geochemical.</a> Environ. Sci. Technol. 41 (15), 5245-5251 (2007).</li>
<li>Burnol, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Decoupling+of+arsenic+and+iron+release+from+ferrihydrite+suspension+under+reducing+conditions%3A+a+biogeochemical+model%5BTitle%5D)+AND+%22Geochem.+Trans%22%5BJournal%5D)">Decoupling of arsenic and iron release from ferrihydrite suspension under reducing conditions: a biogeochemical model.</a> Geochem. Trans. 8 (1), 12(2007).</li>
<li>Kocar, B. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0883292708002400">Integrated biogeochemical and hydrologic processes driving arsenic release from shallow sediments to groundwaters of the Mekong delta.</a> Appl. Geochem. 23 (11), (2008).</li>
<li>Harris-Hellal, J., Grimaldi, M., Garnier-Zarli, E., Bousserrhine, N. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/s10533-010-9457-y">Mercury mobilization by chemical and microbial iron oxide reduction in soils of French Guyana.</a> Biogeochem. 103 (1), (2011).</li>
<li>Islam, F. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Role+of+metal-reducing+bacteria+in+arsenic+release+from+Bengal+delta+sediments%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Role of metal-reducing bacteria in arsenic release from Bengal delta sediments.</a> Nature. 430, (2004).</li>
<li>Schultz-Zunkel, C., Rinklebe, J., Bork, H. R. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925857415300458">Trace element release patterns from three floodplain soils under simulated oxidized-reduced cycles.</a> Ecol. Eng. 83, 485-495 (2015).</li>
<li>Nickson, R. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0883292799000864">Mechanisms of arsenic release to groundwater, bangladesh and West Bengal.</a> App. Geochem. 15, 403-413 (2000).</li>
<li>Varsanyi, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0883292706000813">Arsenic, iron and organic matter in sediments and groundwater in the Pannonian basin, Hungary.</a> App. Geochem. 21, 949-963 (2006).</li>
<li>Hellal, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mercury+mobilization+and+speciation+linked+to+bacterial+iron+oxide+and+sulfate+reduction%3A+A+column+study+to+mimic+reactive+transfer+in+an+anoxic+aquifer%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Contam.+Hydrol%22%5BJournal%5D)">Mercury mobilization and speciation linked to bacterial iron oxide and sulfate reduction: A column study to mimic reactive transfer in an anoxic aquifer.</a> J. Contam. Hydrol. 180, 56-68 (2015).</li>
<li>Battaglia-Brunet, F., Dictor, M. C., Garrido, F., Crouzet, C., Morin, D., Dekeyser, K., Clarens, M., Baranger, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+arsenic%28III%29-oxidizing+bacterial+population%3A+selection%2C+characterization%2C+and+performance+in+reactors%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl.+Microbiol%22%5BJournal%5D)">An arsenic(III)-oxidizing bacterial population: selection, characterization, and performance in reactors.</a> J Appl. Microbiol. 93 (2002), 656-667 (2002).</li>
<li>Salvato, N., Pirola, C. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/BF01244379">Analysis of mercury traces by means of solid sample atomic absorption spectrometry.</a> Microchim Acta. 123 (1), 63-71 (1996).</li>
<li>Huguet, L. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Caract%C3%A9risation+biog%C3%A9ochimique+et+potentiel+de+m%C3%A9thylation+du+mercure+de+biofilms+en+milieu+tropical+%28retenue+de+Petit+Saut+et+estuaire+du+Sinnamary%2C+Guyane+Fran%C3%A7aise%29.%22">Caractérisation biogéochimique et potentiel de méthylation du mercure de biofilms en milieu tropical (retenue de Petit Saut et estuaire du Sinnamary, Guyane Française). </a>. , Université Henry Poincaré - Nancy 1, Pages. (2009).</li>
<li>Mamindy-Pajany, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/15320383.2013.770441">Arsenic in Marina Sediments from the Mediterranean Coast: Speciation in the Solid Phase and Occurrence of Thioarsenates.</a> Soil Sed. Contam. 22, 984-1002 (2013).</li>
<li>dos Santos Afonso, M., et al. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/la00042a030">Reductive dissolution of iron(III) (hydro)oxides by hydrogen sulfide.</a> Langmuir. 8, 1671-1675 (1992).</li>
<li>Postma, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0016703796001561">Redox zonation: equilibrium constraints on the Fe(III)/SO4-reduction interface.</a> Geochem Cosmochim. Acta. 60, 3169-3175 (1996).</li>
<li>Kumar, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sulfur+and+oxygen+isotope+tracing+in+zero+valent+iron+based+In+situ+remediation+system+for+metal+contaminants%5BTitle%5D)+AND+%22Chemosphere%22%5BJournal%5D)">Sulfur and oxygen isotope tracing in zero valent iron based In situ remediation system for metal contaminants.</a> Chemosphere. 90, 1366-1371 (2013).</li>
</ol>

Yazarlar ifşa gerek yok.

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...

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) hidroksit veya organik madde1,2absorbe As(V) daha hareketli olduğundan hareketle,. Aynı şekilde, bakteri esas olarak sülfat ve bakteri3,4nörotoksin monomethyl mercury (kolayca bioaccumulated besin zincirindeki), şekillendirme, azaltılması demir tarafından şiddetle fiş boşaltmaya karışan Bisiklete binme, Merkür, metilasyon yoluyla ya da onun azaltma uçucu İlköğretim Hg (Hg °)5.
Her iki gibi ve Hg kader da güçlü bileşikler organik madde gibi beri toprak ya da su yolu kompozisyon bağlı veya demir (oksi) ve hidroksitler onların tutma ve bioavailability etkileyebilir. As(V) adsorbs de demir (oksi) ve hidroksitler6, oysa Hg organik madde için çok yüksek bir yakınlık vardır (OM; thiol gruplar için esas olarak) ama Ayrıca kolloidal demir ve Mangan için ortamlar7,8 , OM (oksi) ve hidroksitler tükenmiş , 9 , 10 , 11.
Bakteriyel faaliyetler sonra (oksi) hidroksit veya organik maddenin demir (oksi) ve hidroksitler azalma veya organik madde Qafqaz içinden adsorbe TEs kaderi etkileyebilir. Bakteriler tarafından doğrudan demir azaltma bölgeleri12,13, dolaylı olarak, Fe(III) Fe(II) için sülfür tarafından azaltılabilir ise elektron alıcısı olarak kullanılan Fe(III) kükürt azalma demir için baskın yolu tükenmiş olduğunu bir bakteriyel sülfat azaltma14tarafından kuruldu. Ayrıca, sülfat varlığı da Hg değişiklik yapabilirsiniz ve kompleksleri gibi thio-arsenates15 ile olarak veya metacinnabar Hg ile oluşumu aracılığıyla Türleşme olarak.
Böylece, demir ve sülfat TE, Hg gibi ve olarak, kaderi üzerinde Bisiklete binme etkisini daha iyi anlamak daha iyi kirlenmiş siteleri yönetmek ve toprak ve su kalitesini korumak için bize yardım edebilir. Veri Ayrıca varolan metal-mobility modelleri takviye için katkıda bulunabilir. Mikrobiyal Fe (III)-azaltma16,17,18 TE desorpsiyon neden olabilir. Teorik olarak, demir sülfat mikrobiyal azaltma tarafından üretilen sülfür tarafından (oksi) ve hidroksitler dolaylı azaltılması da TE hareketliliği etkileyebilir. Ancak, ölçüde ve Kinetik bu reaksiyonlar genellikle toplu homojen sistemleri veya toplu microcosms16,18,19,20incelenmektedir. Toplu deneyler dezavantajı ayrışma meydana gelen olayların olmaması; Gerçekten de, etkinlik dayanır ve toplu iş iş mevcut ve tek kaynaklarıyla sınırlıdır Türleşme ve adsorpsiyon nöbetleşe nihai sonucu verir. Bir sütun yaklaşım kullanarak inflowing medya yenilenmesi ve TE kaderi ile zaman ve mekan üzerinde izleme sağlar. Bu koşullar nerede gerçek olayları yakından sürekli sızma koşullara bağlı bir akifer kıyasla daha gerçekçi. Ayrıca, türdeş olmayan demir (oksi) hidroksit olay akiferdeki çökeller içinde ortak21,23ve katı fazlar kimyasal ve mineralojik bileşimi mekansal değişiklikleri kesinlikle mikrobiyal faaliyetleri sürücüler .
Bu heterogeneities geo-mikrobiyal olayları üzerinde etkisi ve demir ilişkili TE kaderi aydınlatmak için geliştirdiğimiz bir laboratuvar, bir basitleştirilmiş model su yolu temsil eden bir sürekli beslenen sütun. Sütun sütun giriş ve demir açısından zengin bölge üst demir tükenmiş bir bölge oluşturmak için doldurulur. Düzenli örnekleme noktalarını bize ayrı ayrı her bölge çalışmaya hem arabirim ilişkili olayları etkinleştirin. Bu deneysel aygıt Hg kader ve Türleşme çalışma için uygulamalara örnek olarak zaten24kullanıma açıktır. Burada ayrıntılı bir açıklama deneysel kurulum ve uygulama davranışını kirlenmiş akiferler gibi üzerinde duruldu ikinci bir örneği vermek.

<table><tbody><tr><td>Cam sütunlar</td><td>Beaucaverre, Fransa</td><td>Özel istek</td><td>sütunları 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.</td></tr><tr><td>Septa PTFE / silikon çapı 20 mm</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>508608</td><td></td></tr><tr><td>PTFE boru ID 3 mm</td><td>VWR</td><td>228-0745</td><td></td></tr><tr><td>Peristaltik pompa</td><td>Dominique Dutsher SAS</td><td>66493</td><td></td></tr><tr><td>Peristaltik pompa hortumu LMT 55</td><td>VWR</td><td>224-2250</td><td>Tygon&reg; LMT 55&nbsp;</td></tr><tr><td>Fontainbleau kumu D50=209 &mikro; m</td><td>SIBELCO, Fransa</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Köpüren Air Liquide için N2</td><td>, Fransa</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Gama ışınlaması</td><td>Ionisos, Dagneux, Fransa</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Otomatik Cıva Analizörü (AMA 254)</td><td>Kurnazlık Analizleri, Fransa</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Varian SpectrAA 300 Zeeman</td><td>Agilent</td><td></td><td></td></tr><tr><td>İsim </td><td>Company</td><td>Katalog Numarası</td><td>Comments</td></tr><tr><td>Chemicals</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>HNO3 Supra pur</td><td>VWR</td><td>1.00441.1000</td><td>Üretici firma: Merck</td></tr><tr><td>HCL %30 Supra pur</td><td>VWR</td><td>1.00318.1000</td><td>Üretici firma: Merck</td></tr><tr><td>Hg (NO < alt > 3 < / alt >) < alt > 2 < / alt ></td> <td>Merck</td><td>516953</td><td></td></tr><tr><td>As2< / sub<>O sub>3 Merck</td><td></td> <td>202673</td><td></td></tr><tr><td>FeCl 3-6H2O</td><td>Merck</td><td>207926</td><td></td></tr><tr><td>silika jel</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>336815-500G</td><td></td></tr></tbody></table>

demir (oksi) hidroksit, eser elementler ve bakteri anaerobik biyojeokimyasal hofstede çalışmak için deneysel sütun kur

Experimental Column Setup for Studying Anaerobic Biogeochemical Interactions Between Iron (Oxy)Hydroxides, Trace Elements, and Bacteria

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.

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...

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.

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

Fate and speciation of trace elements (TEs), such as arsenic (As) and mercury (Hg), in aquifers are closely related to physio-chemical conditions, such as ...

Bu deneysel düzeneğin genel amacı, mikrobiyal faaliyetlerin tetiklediği sülfat ve/veya demir indirgenme koşulları altında eser metallerin akıbetini incelemektir. Bu yöntem, cıva ve arsenik gibi temel biyojeokimyasal döngüler arasındaki etkileşimler gibi biyojeokimya alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel avantajı, sürekli su akışı sayesinde biyojeokimyasal reaksiyonların dinamiği ile eser elementlerin labilitesinin birbirinden ayrışması ve örnekleme portları aracılığıyla erişilebilir olmasıdır.Böylece, bu yöntem, burada demir oksitlere bağlanma şeklinde gösterildiği gibi cıva ve arseniğin akıbetine dair bilgi sağlayabilir. Ayrıca diğer eser elementlere veya taşıyıcı substratlara da uygulanabilir. Prosedürü, laboratuvarımızdan teknisyen Hafida Tris gösterecek.Bu prosedüre başlamak için, manyetik karıştırıcı çubuk ile donatılmış cam bir reaktöre 500 milliliters ultrapure su ekleyin. Karıştırma işlemi sırasında 50 grams demir(III)klorür hekzahidrat ekleyin. Ferrihidrit çöktürmesini başlatmak için yaklaşık 50 milliliters 10-molar sodyum hidroksit çözeltisini manuel olarak ekleyin.Ardından, pH değerini altıya ayarlayın ve stabilize olması için bir

experimental-column-setup-for-studying-anaerobic-biogeochemical

Research

JoVE Journal

Environment

Çevre

Bakteri toplulukları içeren sulak alan toprağından elde edilen zenginleştirme kültürüyle başlayın.Kültür, Feammox aktivitesi, ferrik demir indirgemesine bağlı amonyum oksidasyonu sergiler ve bu metabolik süreci gerçekleştirebilen bir bakterinin zenginleşmesini gösterir.Medya kullanarak kültürü seri olarak seyreltin.Seyreltilmiş numuneleri ferrik demir ve amonyum ile desteklenmiş test agar plakalarına çizin.Feammox olmayan yollardan demir azalmasını ekarte etmek için ferrik demir veya amonyum...

Amonyum Oksitleyici Demir İndirgeyicilerin Sulak Alan Toprağından Türetilmiş Zenginleştirme Kültüründen İzolasyonu 

Yüksek yoğunluklu biyoreaktör (HDBR) olarak adlandırılan yeni bir reaktör tasarımı, yüksek yoğunluklu mikrobiyal toplulukların yetiştirilmesi ve incelenmesi için sunulmuştur. Burada, HDBR, karışık bir yüksek yoğunluklu alg topluluğu tarafından nitrojen metabolizmasının incelenmesi için bir fotobiyoreaktör (PBR) konfigürasyonunda başarıyla uygulanmaktadır.

Çeşitli mikrobiyal Toplulukları Yüksek Yoğunluklu Yetiştirme için Yeni Bir Biyoreaktör

Bir laboratuvar ölçekli dikey akış yoluyla sütununda bir Prekambriyen demirli deniz upwelling sistemini simüle. Amaç O 2 ve Fe (II) ve nasıl jeokimyasal profillerini anlamaya siyanobakteriler üretmek O 2 olarak gelişmeye oldu. Sonuçlar, fotosentetik üretilen O 2, Fe (II) oksitlenmeye karşı Kemoklin kurulmasını göstermektedir.

Prekambriyen Deniz upwelling Sistemi Fotosentetik Bakteri Büyüme Keşfet bakımından zengin bir Demir (II) Laboratuar Simülasyonu

Otel bünyesindeki mikrobiyal zenginleştirme veya in situ yetiştirme teknikleri kültür zor mikrobiyal özellikleri, özellikle düşük-biyokütle veya geochemically aşırı ortamlar üzerinden Yalıtım kolaylaştırabilir. Burada, biz yeteneğine sahip hücre dışı elektron taşıma (EET) mikrobiyal suşları zenginleştirmek için bir harici güç kaynağı'nı kullanmadan bir elektrokimyasal set-up tanımlamak.

Anot respiring bakteri yerinde zenginleştirmek için kendini ayakta elektrokimyasal Set-up

Burada, ayrışmayı uyardığı bilinen abiyotik değişkenleri aynı anda manipüle ederken, toprak organizmalarının aktivitesi yoluyla mineral ayrışmayı geliştirmek için bir deney düzeneğinin inşasını ve işleyişini sunuyoruz. Kurulumun işleyişinden ve örnek analizlerinden elde edilen temsili sonuçlar, iyileştirme noktaları ile birlikte tartışılmaktadır.

Toprak Organizmalarının Aktivitesi Yoluyla Mineral Ayrışmayı Geliştirmek için Bir Deney Düzeneğinin Tasarımı ve İnşası

Bu makalenin odak noktası, bir ortamdan elde edilen titiz anaerobik mikroorganizmalar için ortam yapmak için en iyi uygulamaları detaylandırmaktır. Bu yöntemler anaerobik kültürlerin yönetilmesine yardımcı olur ve "mikrobiyal karanlık madde" olarak adlandırılan, kültürlenmemiş mikroorganizmaların büyümesini desteklemek için uygulanabilir.

Çevresel Olarak Edinilmiş Anaerobik Mikroorganizmaların Kültürlenmesi için Bir Dizi Yerinde Bilgilendirilmiş Simüle Edilmiş Ortam Formatı

Bu protokol, çeşitli çevresel substratlardan mantar otoyolları yoluyla etkileşime giren bakteriyel-mantar çiftlerini zenginleştirmek için mantar otoyol kolonlarının nasıl oluşturulacağı, sterilize edileceği, birleştirileceği, kullanılacağı ve yeniden kullanılacağı hakkında ayrıntılı talimatlar sağlar.

Farklı Ortamlarda ve Yüzeylerde Mantar Otoyol Kolonları Kullanılarak Bakteri-Mantar Etkileşimlerinin İncelenmesi

Bu protokol, manganez oksit minerallerinin mikrobiyal çökelmesini incelemek için mikrofluidik bir sistem sunar. Biyomineral oluşumu yerinde optik mikroskopi ve görüntü analiziyle ölçülür. Bu yaklaşım, gözenekli ortamlarda diğer belirgin renkli biyojenik minerallerin çökelmesini incelemek için uyarlanabilir.

Gözenekli ortamda metal oksitlerin mikrobiyal çökelmesini araştırmak için mikrofluidik bir platform

Bozulmamış ağaç floemini korumak ve gözlem için hazırlamak için bir teknik sağlıyoruz.  Eklembacaklıların, mikropların ve floem dokularında yaşayan diğer organizmaların tanıtılmasına ve gözlemlenmesine izin veren floem sandviç adı verilen bir aparat oluşturuyoruz.

Ağaç Dokuların içinde eklembacaklı ve Mikrobiyal Toplulukları incelenmesi için Tekniği

Bir roman Yukarı akışlı anaerobik Solid State (UASS) reaktör lifli madde stokundan biyogaz üretimi için kullanıldı. UASS reaktörden Digestate hidrotermal basınçlı bir parti reaktöründe HTC biochar hâlinde karbonize edilmiştir. İki biyoenerji kavramların entegrasyonu genel biyoenerji üretimini artırmak için bu çalışmada uygulanmıştır.

Biyoenerji Üretimi Entegre Anaerobik Sindirim ve Hidrotermal karbonizasyon Değerlendirilmesi

Öğrenin, demir oksitlerde arsenik ve cıva gibi eser elementlerin kaderini incelemek için anaerobik biyojeokimyasal deney sütunu kurulumunu. Bu yöntem, mikrobiyal aktivitenin iz metal döngüsüne etkisini ortaya koyar.

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

Daha fazla video keşfet