Optik Spektroskopi Gaz Analizörü Kullanarak Sucul Ekosistemlerde Çözünmüş Metanın Ölçülmesi

Bu nedenle bu araştırma, toprağın tortusunda çözünen sera gazlarının konsantrasyonunu ölçmek için optik spektroskopi gaz analizörlerinin kullanımına odaklanmıştır. Bu nedenle, saha çalışmaları için geleneksel kromatografiye düşük maliyetli bir alternatif sunmayı amaçlıyoruz. Bu, özellikle bu tür ekipmanlara erişiminizin olmadığı uzak bölgelerde de yararlı olabilir.

Çeşitli çevresel numunelerde sera gazı konsantrasyonlarının ölçülmesindeki zorluklar, özel sarf malzemelerine olan ihtiyacı, karmaşık kalibrasyon süreçlerini ve genellikle bazı geleneksel analitik platformların uzak konumlarda taşınması ve çalıştırılmasındaki zorlukları içerir. Bu nedenle, taşınabilir optik analizörlerin su numunelerindeki metan konsantrasyonlarını doğru bir şekilde ölçebildiğini, gaz kromatografisine uygun bir alternatif sağladığını ve iki yöntem arasında 0,98'den büyük bir R kare ile güçlü bir korelasyon gösterdiğini belirledik. Bu nedenle bulgularımız, özellikle uzak ve kaynakların sınırlı olduğu yerlerde daha erişilebilir ve verimli sera gazı ölçümleri sağlayacaktır.

Ve bu sonuçlar, çeşitli ekosistemlerdeki sera gazlarının mekansal ve zamansal dinamiklerini araştırmanın, ekolojik etkileri anlamanın ve iklim değişikliği için azaltma stratejileri geliştirmenin yolunu açtı. Bu nedenle, protokolümüzü diğer sera gazları için rafine etmeye, çeşitli ekolojik ortamlardaki uygulamalarını keşfetmeye ve saha ölçümlerinde verimliliği ve doğruluğu artırmak için otomatik sistemler geliştirmeye odaklanacağız. Bir şırıngadaki zayıf su örneklerinin üst boşluk dengesini gerçekleştirerek başlayın.

Sahada toplanan numuneden beş mililitre su çekmek için 30 mililitrelik bir şırınga kullanarak üst boşluk gaz numuneleri oluşturun. Ardından, üst boşluğu oluşturmak için 15 mililitre nitrojen ekleyin. Şırıngayı, sallanan bir çalkalayıcı kullanarak veya manuel olarak beş dakika boyunca kuvvetli ve tutarlı bir şekilde çalkalayın.

10 mililitrelik şişeyi optik analizör ile gaz konsantrasyonu ölçümlerine hazırlamak için, kapalı şişenin üzerindeki 60 mililitrelik bir şırınganın pistonunu manuel olarak çekerek ve havayı üç kez dışarı pompalayarak şişeyi boşaltın. Daha sonra, önceden boşaltılmış şişeye 12 mililitre üst boşluk gazı alt numunesi enjekte edin. Kapalı bir döngü oluşturmak için gaz analizörü giriş ve çıkışına bağlanan kapalı bir hava hacmine yaklaşık bir ila beş mililitre hava alabilen bir enjeksiyon odası üretmeye devam edin.

Enjeksiyon odası ve analizör, sistemin iki ana ünitesini oluşturur. Bu odayı oluşturmak için, 365 mililitrelik bir mason kavanozunun metalik kapağını, enjeksiyon portu olarak bir septuma uyacak şekilde 11 milimetre çapında bir delik açarak ve analizöre bağlanan musluk valflerini yerleştirmek için yedi milimetre çapında iki delik açarak değiştirin. Enjeksiyon portunu ve bağlantı parçalarını sıkmak ve uygun hazne sızdırmazlığını sağlamak için epoksi yapıştırıcı kullanın.

Kavanozu, PFA plastik boru kullanarak optik analizör giriş ve çıkış portlarına bağlayın ve eklenen hacimlerini hesaba katın. Borunun cihaz üreticisinin tavsiyesine uyduğundan ve yoğuşma olmadan temiz ve kuru olduğundan emin olun. Kapalı döngü bir hava devresi oluşturmak için enjeksiyon odasını cihaza bağlayan valfleri açılacak şekilde ayarlayın.

Gaz konsantrasyonlarının stabilize olmasını bekleyin. Odadaki konsantrasyon ve analizördeki sinyal stabilize olduğunda, üst boşluk numunesini içeren şişelerden iki mililitre bir alt numune enjekte edin. Bir sonraki alt numuneyi enjekte etmeden önce analizördeki konsantrasyonların tekrar stabilize olmasını bekleyin.

Konsantrasyon 100 PPM'ye yaklaşırsa art arda 20'ye kadar veya daha az alt numune enjekte edin. Her beş numune için metan kontrol standartlarını analiz edin ve nispi standart sapmayı kullanarak gerçek ölçümlerle farkı değerlendirin. İstiflenmiş enjeksiyon seti ile işiniz bittiğinde, hazneyi ortam basıncına sıfırlamak için cihaza bağlı hatlardan birinin fişini çekin.