¹⁴NH₄⁺/¹⁵NH₄⁺ Sıralı Dönüşüm Yoluyla N₂O'ya Göre Amonyuma Nitrat Azaltma Nın Potansiyel Oranlarının Ölçülmesi

Kıyı ve deniz ekosistemleri, karasal ekosistemlerden nitratın uzaklaştırılması için rezervuar lar olarak önemlidir. Su ortamında nitrat aynı anda çeşitli süreçler tarafından tüketilebilir. Denitrifikasyon, anammox ve DNRA gibi.

Daha önceki çalışmalar DNRA'nın denitrifikasyona karşı potansiyel olarak kusurlu olduğunu göstermiş olsa da, DNRA aktivitesini ölçen çalışmalar, denitrifikasyonu ölçenlere kıyasla hala çok sınırlıdır. Protokolümüzde, çevresel numunelerde potansiyel DNRA oranının ölçümü için ayrıntılı bir prosedür sayılmiyoruz. Potansiyel DNRA oranının N15 etiketli Amonyum birikiminden N15 etiketli Nitrat ilavesi ile hesaplanabileceğine inanıyoruz.

Yöntemimizin diğer yöntemlerle karşılaştırıldığında avantajı, Amonyum sonuçta düşük atmosferik arka plan ait Azot oksit, dönüştürülür olmasıdır. Ayrıca nitröz oksiti kuadrüpol gaz kromatografisi kütle spektrometresi ile ölçmemiz akıllıca değildir. Hangi bir izotop oranı kütle spektrometre daha az pahalı ve yönetmek kolaydır.

İlk olarak, alüminyum folyo küçük bir levha üzerine PTFE bant 60 milimetrelik bir parça yerleştirin. Bir boğuk fırında dört saat boyunca 450 santigrat derecede bir cam elyaf filtre kül. Daha sonra cam elyaf filtresini bandın uzun ekseninin orta noktasının biraz üzerine yerleştirin.

Sonra, cam elyaf filtrenin merkezinde litre başına 0,9 mol 20 mikrolitre nokta ve hemen düz uçlu damga ve düz uçlu cımbız kullanarak PTFE bant katlayın. PTFE bandını cam elyaf filtrenin üzerine çevirin, ardından PTFE bandının her iki tarafını katlama ve cımbızla kenarına sıkıca bastırarak kapatın. Cımbızkullanarak PTFE bandının açık ucunu katlayın ve kenarına basın.

PTFE bandının açık ucunu cımbızla kenarı sıkıca bastırarak, cam elyaf filtresine basmamaya dikkat ederek kapatın. 30 miligram ashed Magnezyum oksit, 20 mililitrelik cam şişeye aktarın ve PTFE zarfını şişeye yerleştirin. Magnezyum oksit ve PTFE zarfı içeren şişeiçine daha önce hazırlanmış bir örnek veya standart beş mililitre aktarın.

Ve hemen gri butil kauçuk stoper ile şişe kapatın. Sonra, bir alüminyum kapak ile şişe mühür. Şişeleri 150 RPM'de üç saat boyunca karanlık koşullarda dört santigrat derecede çalkalayın.

Bunu takiben, her şişealüminyum kapak ve butil kauçuk stoper çıkarın. Ptfe zarfını her şişeden çıkararak cımbızı kullanarak, ve iyice ion değiştirilen su ile zarf ve cımbız durulayın. Daha sonra, zarfı ve cımbızları silme kağıdıyla silin ve zarfı taze silme kağıdına yerleştirin.

Düz uçlu PTFE zarfı açın ve katlanır adımları ters sırada uçlu cımbız uçlu. Düz uçlu cımbız kullanarak, sülfürik asit emilmemiş olması gerekiyordu cam elyaf filtre, periferik alanı tutun. Ve 11 milimetrelik vidalı kapaklı test tüpüne aktarın.

Cımbızı iyon la durulayın ve silerek kağıtla silin. Her test tüpüne bir mililitre iyon değişimi suyu ekleyin. Test tüplerini PTFE çizgili vida kapaklarıyla kapatın ve cam elyaf filtresinden amonyum katyonundan tamamen sıyrılmak için oda sıcaklığında en az 30 dakika beklemelerini bekleyin.

Bunu takiben, vida kapağını açın, daha önce hazırlanmış bir persülfat oksitleyici çözeltiremi test tüpüne iki mililitre ekleyin ve aşağıdaki adımlar da herhangi bir kayıp veya kirlenmeyi önlemek için tüpü bir vida kapağı ile sıkıca kapatın. Bir raf üzerinde test tüpleri standı, çift katmanlı alüminyum folyo sarın ve 121 santigrat derece bir saat boyunca dik bir pozisyonda onları otoklav. Mix 100 mililitre steril 40 milimoles litre fosfat tampon başına, ve 100 mililitre steril 30 milimol litre glikoz aseptik başına milimoles.

300 mililitrelik Erlenmeyer şişesinde, fosfat tamponlu glikoz çözeltisinin 200 mililitresine bir gliserol stoğu ekleyin. Ve bir saat boyunca ultra saf helyum akışı ile tasfiye. Daha sonra, beş mililitrelik şişeler içine önceden hazırlanmış denitrifier süspansiyon iki mililitre dağıtmak.

Bir gri bütil kauçuk durdurucu ile kap her şişe, ve alüminyum kapak. Üç dakika vakumlama ve bir dakika için helyum şarj ederek, ultra saf helyum ile Headspace hava değiştirin. İstenmeyen hava kontaminasyonunu önlemek için Headspace gazı pozitif basıncını 1,3 atmosfere ayarlayın.

Bir mililitrelik tek kullanımlık şırınga kullanarak butil kauçuk durdurucudan bir mililitre numune veya standart enjekte edin. Sonra, şişeleri bir gecede 25 derecede, karanlık koşullarda kuluçkaya yatırın. Ertesi gün, denitrifikasyon durdurmak ve aksi takdirde azot oksit analizi rahatsız edecek Headspace karbondioksit absorbe litre sodyum hidroksit başına altı benler 0.3 mililitre enjekte.

Çünkü karbondioksit ve azot oksit aynı molekül ağırlığına sahip. Modifiye enjeksiyon portu ile quadrupole GC/MS kullanarak Headspace gaz44, 45 ve 46 moleküler ağırlığı ile azot oksit miktarlarını belirleyin. Temsili sonuçlar, Kesennuma şehri ve Japonya'nın Miyagi ilinin ay bölgesinde 2011 Büyük Doğu Japonya Depremi'nden kaynaklanan tuz bataklığı çökeltmelerinin 15 azot izleme deneyinden elde edilmiştir.

Subtidal ve intertidal bölgelerde toplanan tüm tortular için kuluçka dönemi boyunca etiketli amonyum konsantrasyonunda bir artış gözlendi. DNRA oranları 24.8 ile 177 arasındaydı. Ve önceki çalışmalarda bildirilen değerlerle karşılaştırılabilir, ancak benzer ortamlardan elde edilen değerlerden daha yüksektir.

Yüksek DNRA oranı, depremden önce bir ekim alanı olarak kullanılan tuz bataklık ile açıklanabilir. Spekülasyonlarla tutarlı olarak, subtidal bölgesine göre zengin ve organik bileşikler olan intertidal bölgesindeki DNRA oranı daha yüksekti. Protokolümüz, amonyum oluşumu ve N15 iz eklemeleri içeren metabolik yolların analiziiçin yaygın olarak uygulanabilir.