Anoksik Koşullarında Tortu Çekirdek Kesit ve Gözenek Waters Ekstraksiyon

1Department of Chemistry, Vassar College, 2Division of Geochemistry, Lamont-Doherty Earth Observatory, 3Department of Geosciences, Auburn University
Environment

Your institution must subscribe to JoVE's Environment section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

Welcome!

Enter your email below to get your free 10 minute trial to JoVE!





We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.

If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.

 

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

Keimowitz, A. R., Zheng, Y., Lee, M. K., Natter, M., Keevan, J. Sediment Core Sectioning and Extraction of Pore Waters under Anoxic Conditions. J. Vis. Exp. (109), e53393, doi:10.3791/53393 (2016).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Bu tortu çekirdek kesit ve oksijensiz koşullar muhafaza ederken, gözenek suları ayıklanması için bir yöntem ortaya koymaktadır. Basit, ucuz sistem inşa edilmiştir ve hızlı analizi kolaylaştırmak için alan örnekleme site (ler) yakın bir geçici çalışma alanı için taşınabilir. Çekirdekler onlar kesitli taşınabilir eldiven torbası içine sıkılır ve her 1-3 cm kalınlığında bölüm (çekirdek çapına bağlı olarak) 50 ml santrifüj tüpleri içine kapatılır. Gözenek suları eldiven torbası dışındaki santrifüj ile ayrılır ve daha sonra tortu ayrılma eldiven torbası geri döndürülür. Çıkartılan bu gözenek suyu numuneleri hemen analiz edilebilir. örneğin sülfür, demir türlemesi ve arsenik türleşmenin redoks hassas türlerin, derhal analiz gözenek suların oksidasyon az olduğunu gösterir; bazı örnekler hiçbir saptanabilir Fe (III), örneğin% 100 Fe (II), indirgenmiş türlerin yaklaşık% 100, göstermektedir. Hem tortu ve gözenek su örnekleri ana kadar korunmuş olabilirlaboratuvara dönüş üzerine daha fazla analiz için kimyasal türler tain.

Introduction

Araştırmacılar genellikle tortu su sisteminin redoks durumunu ve geomicrobiology eğitim almak isteyen. Gözenek suları genellikle sistemin hassas izler ve ortak bir kaynak olarak bu ideal değil tek kaynak olsa da, ekolojik maruz kalma gibi arsenik ve uranyum gibi redoks duyarlı ağır metaller ile 1, sediment ve gözenek suları hem verileri kullanır. Gözenek su verileri de tortu 2 monte "peepers" olarak bilinen difüzyon denge filtreleri kullanılarak yerinde elde edilebilir. Peepers en çok alan yeri başlamasından önce saha çalışması ve burada uzun bir süre içinde birden fazla ziyaret alanı sitesine yapılabilir, örneğin Shotyk 3 bilinen ortamlarda kullanılır. Bu nedenle birçok bağlamlarda böyle sadece kısa bir süre için erişilebilir ya da birden fazla keşif örnekleri daha soruşturma 4 gerçekleşmesi gereken yeri belirlemek için elde edildiği yerler olarak peepers kullanımını izin vermez.Ayrıca peepers su örnekleme aynı anda tortu örnek yoktur.

peeper yerleştirilmesinin mümkün olmadığı durumlarda bir araya tortu ve su örnek, veya alan siteler arzu olduğunda, en yaygın yöntem çökeltileri elde etmek ve su sediment karot olduğunu. Bir karıştırılmamış nüve elde Bu çalışmada 5'te tarif edilen prosedüre önemli bir öncüsüdür. Bir çekirdek elde edildikten sonra gözenek suları 6 veya santrifüj sıkma yoluyla elde edilebilir; Her iki avantaj ve dezavantajları vardır. Santrifüj genellikle bakım sedimanlar veya gözenek sularının oksidasyonunu önlemek için alınması gereken rağmen tortu çekirdekleri, 7'den gözenek suyunun çıkarılması için en güvenilir yöntem olarak kabul edilir.

Bu yöntemde biz az oksidasyon ile gözenek suları çıkarmak için çekirdek ekstrüzyon ve santrifüj açıklar. Yazarlar, deniz 8 de dahil olmak üzere çeşitli bağlamlarda, burada tarif edilen yöntem kullanılır lake bulaşmış 10. gösterilen temsili veriler indirgeme koşulları muhafaza edilebileceğini göstermektedir. santrifüj hariç olmak üzere, kullanılan malzemeler ucuzdur ve bu yöntem jeokimyasal ve geomicrobiological araştırma soruları çeşitli uygulanabilir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Ekipman 1. Hazırlık

  1. Çekirdek Gömlekleri Hazırlanması
    1. Volume kullanılarak elde edilecek çekirdek dilim = πr 2 x kalınlık kalınlığını hesaplamak; Nihai hacim <50 cm3 olmalıdır. 10 cm'lik bir göbek çapı ile, 2 cm kalınlıkta dilimler elde edilebilir.
      NOT: Bu birim tam 50 ml olması gerekli değildir, ancak gözenek suyu hacmi orantısal olarak daha az olacaktır elde edilmiştir.
    2. (Farklı çap göbeği kullanılarak veya başka bir kalınlık), 2 cm halkalar bir dekupaj (veya benzeri) bir dilim için bir damar astar, ya da aynı çapa sahip olan bir plastik boru kullanılarak,. 3-5 yüzük alın.
    3. Çekirdek gömlekleri, çekirdek kapaklar, yüzük, çekirdek dilimleme, santrifüj tüplerine, şırıngalar ve tek kullanımlık kaşık olmak üzere, tortu ile temas edecek tüm plastik malzemeyi temizleyin. (A laminer tercihen havada kurumaya malzemeler plastik malzeme nanopure (22 M?), Suda 3 kere yıkayın ve izin 24 saat boyunca% 10 HCI plastik malzemeler bekletinpaketlemeden önce, kaput akış.)
  2. Laboratuar Jack hazırlanması
    1. laboratuvar jack üst plakanın 6 "x 6" boyutunu kapsayacak ve bir delik kullanarak bu kontrplak merkezinde bir delik, bir yapboz kullanarak, kontrplak bir parça kesin bir matkap eki gördüm.
      NOT: Bu delik PVC genişletici adet çapından sadece biraz daha büyük olmalıdır; Burada kullanılan boyutlar için, delik 2 olmalıdır ¾ ".
    2. Bu kontrplak kenarlarında Matkap dört küçük delikler el matkap veya delme basın normal bir matkap ucu kullanarak laboratuvar jack üst plaka üzerinde delikler eşleşecek. zip bağları ile laboratuvar girişine kontrplak sabitleyin.
      NOT: Bu kontrplak hayır "wiggle" olmalıdır.
  3. bir delik testere kullanarak çekirdek gömlekleri dış çapından biraz daha büyük bir yaklaşık 2 x 1.5 'kontrplak merkezinde bir delik delin. 10 cm çapında çekirdek gömlekleri için bir 10,5-11,5 cm delik ÖDENEK olacakte. Bu odunun çekirdek rehberlik levhadır.
  4. Çekirdek Extruder Hazırlanması (Piston)
    1. Çekirdek gömlekleri içine rahatça sığar bir lastik laboratuvar stoper alın. hiçbiri mevcut değilse, bir jilet kullanarak boyuta birini tıraş. Bir çok küçük stoper kullanmayın.
    2. . Yaklaşık 1'-1.5 'uzun, 1 "çap dübel veya süpürge sapına laboratuvar tıpa Vida su geçirmez elektrik bandı ile stoper yüzünde vida kafasını örtün.
      NOT: stoper büyük yan uzak dübel gelen bakmalıdır.
  5. "Uzun bölümlere 6 ~ içine PVC boru yaklaşık 1.5 'uzunluğunu kesin.
    iç çapı adımda 1.4.2 yılında dübel daha büyük olmalı, ama adım 1.4.1 stoper daha küçük: NOT. Bu protokol "2.375 gerçek bir dış çapı ile PVC" standart 2 kullanarak varsayar. Bu PVC parçalar çekirdek genişleticiler vardır.
  6. Malzeme Listesinde yer alan tüm diğer gerekli ekipmanı monte edin.
    NOT: Bu shEv laboratuarda toplandı ve saha laboratuara getirilir ould.

2. Alan Laboratuar İstasyonu kurma

  1. Eldiven Çanta kurma
    1. Çalışma yüzeyi (vb tezgah, laboratuar yüzey) çekirdek rehberlik plakasını kelepçe. Çekirdek astar için delik çalışma yüzeyi üzerinde olmakla birlikte, açık olduğundan emin olun.
    2. Çekirdek rehberlik plaka üzerinde tek kullanımlık eldiven çantası yerleştirin ve N 2 tankın regülatöre eldiven çanta boru girişinden boru çalıştırın. Tank güvenle silindir tezgah kelepçe kullanarak güvenli olduğundan emin olun.
    3. elektrik bandı ile boru dış çevresinde çanta çevreleyen bu giriş noktası kadar mühür eldiven çanta boru bantlayın. . Eldiven çantanın içindeki tüp üzerine boru kelepçe kaydırın borunun yaklaşık 8 "eldiven torbanın içine uzanan emin olun, açık, bu kelepçe bırakın.
    4. üzerinde eldiven çantanın dibinde bir "X" CutBir kutu kesici veya düz jilet kullanarak çekirdek rehberlik plaka delik. Bu x çekirdek astar çapından daha küçük olmalıdır.
    5. Tablo 1'de Bulunan eşyalarla eldiven çanta yükleyin.
  2. Çekirdek kurma
    1. eldiven çanta yapıştırılmıştır çalışma alanının altındaki katta laboratuar kriko yerleştirin. dik konumda tutarak, adım 2.1.4 eldiven çantanın altındaki "X" kesme yoluyla çekirdek yerleştirin.
      NOT: Yaklaşık 4-6 "çekirdek çekirdek stabilizasyon plakasının üzerinde uzanmalıdır.
    2. Araştırmacı 2 2.2.6 arasındaki adımları 2.2.3 gerçekleştirmek için izin sabit çekirdek tutun.
    3. Bant iyi sızdırmazlık elektrik bandı bol kullanarak "X" etrafında plastik eldiven torba çekirdek.
    4. tamamen kapakları. Başka bir aralama tarafından izlenen bir ~ 3 "uzun kavrama ardından 2" çap, ~ 6 "uzun pvc ısıcam, içine çekirdek ekstruder kolunu takın PVC kadar bu desen devamsap; o sap sonunun kısa bir mesafe uzatabilir. çekirdek alt altında (PVC spacers ve kavrama ile) çekirdek ekstruder yerleştirin.
    5. Ekstruder çekirdek destekleyen böylece laboratuvar krikosu ile çekirdek ekstruder destekleyin. Şu anda, mümkün olduğunca düşük jack tutmak ve mümkün olan her yerde çekirdek ara parçasını kullanın.
    6. alt çekirdek kapağı etrafında dikkatle kesmek için bir kutu kesici kullanın. Çekirdek kapağın bir halka yol açmalıdır Bu kesim çekirdek astarın dış ve çekirdek maddelere karşı yerine çekirdek kapağı düz bir yuvarlak kısmı çevresine bırakılmak.
    7. eldiven torbası (araştırmacı 1) içine ellerini yerleştirin. Araştırmacı 2 çekirdek yükseltmek için yavaşça laboratuvar jack dönmeye başlar iken çekirdek stabilizasyon plakasının üzerinde daha fazla hareket etmeyecek şekilde çekirdek sabit tutun. Çekirdek ekstruder çekirdek astarını girin ve itme pop gibi tortu yukarı itmek başlamalıdır.
    8. biraz ne varsa yan çekirdek ekstruder yan kıpırdatmakÇekirdek astar (araştırmacı 2) içine eklemek için eded. o girdiğinde hafif bir pop için hazır olun.
    9. özlü malzemenin üstünde veya çekirdek astarın üstüne (araştırmacılar 1 ve 2) yakın olana kadar çekirdek yükseltmeye devam. Çekirdek kapağı, bu işlem sırasında çekirdek üstüne kalması gerektiğini unutmayın.
  3. Eldiven Çanta Sızdırmazlık
    1. Gerekli tüm malzeme eldiven çanta içinde olan iki kez kontrol edin; portatif oksijen ölçer açın.
    2. Open all santrifüj tüpleri, su şişeleri ve hava sıkışıp içeren diğer öğeler. Çekirdek ayakta su üstünde tepe boşluğu varsa, bu tepe boşluğu temizlemek için üst kapağı açın.
    3. Bir eldiven torbası içinde tüp içinden bir azot akımı, bir orta hızda olacak şekilde regülatör açın. Açık uygun tüm vanaları ile son regülatör aşamasında ~ 15 psi genellikle bir basınç.
      Not: Bu yeterince hızlı ciltte güçlü bir esinti gibi hissediyorum, ama o kadar güçlü ki eldiven çanta sup saçar o olmalıkatları.
    4. eldiven çanta tüm alanlarına azot gelin ve kişinin yeteneğini en iyi şekilde ana açıklığı nitrojeni dışarı itmek. azot kapatın.
    5. 2.3.9 üç kez adımları 2.3.6 yineleyerek eldiven çantası üç kez temizleyin.
      NOT: Bir kişi bu başarabilirsiniz, ancak bir eldiven çanta bir parçası olan eldiven onun ellerini tutmak, böylece bu iki kişi için daha kolay olabilir.
    6. etrafında birkaç kez 1-2 bungee kabloları sararak eldiven torbanın ana açılmasını kapatılmalıdır. 2.3.3 gibi benzer bir akış nitrojen açın. eldiven çanta yerleşik eldiven yerleştirin araştırmacı 1'in elleri.
    7. azot ile eldiven torbası doldurmak için bir torbanın bir alan azot tüp getirin. Bücür şişe su üstünde, böyle açılmış santrifüj tüpüne gibi herhangi yarıklar içine tüp işaret vb
    8. boru kelepçe kapatarak azot kapatın. Bu res ayırmaksızın da gerçekleştirilebilir unutmayıneldiven torbasından earcher 1'ler elleri.
    9. eldiven çanta önünü açmak ve araştırmacı 1'in bedenini kullanarak, mümkün olduğunca dışarı çanta kadar gaz itin.
      NOT: çanta bu noktada içindeki malzeme etrafında düz olmalıdır.
    10. Rahat bir basınca eldiven çanta doldurun ve boru kelepçesi kullanılarak azot kapatın. Bazı deneme yanılma çok dolu olarak, rahat bir basınç bulmak gerekebilir ve çok boş iken, kişinin kollarını hareket etmek zordur ve bunu görmek ve nesneleri işlemek için zordur. yavaş bir sızıntı var gibi görünüyor ya da herhangi bir nedenle boşaltıcı elde ettiğini, kısa süreler çanta dolum için azot boru kelepçesi açın. o rahatsız dolarsa azot küçük miktarlarda dışarı izin torbanın önünü açmak.
    11. portatif oksijen metrelik çözünmüş oksijen seviyesini kontrol edin. Bu 1% altında olmalıdır.
    12. tek kullanımlık eldivenler içine eldiven çanta eldiven takın. Bu maharet artıracaktır. zaman onlar ge onları değiştirmekKirli veya yırtık t; in-çanta çöp bidonuna atın.

3. Çekirdek Kesit

NOT: prosedürün bu kısmı çok daha kolay iki araştırmacı ile gerçekleştirilir.

  1. bir şırınga kullanılarak ayakta su kaldırın. Şırınga filtre 50 ml santrifüj tüpleri içine bu su ve yer.
  2. Core Bölüm kaldır
    1. Çekirdek liner üst üzerinde bir çekirdek kesit halkası yerleştirin. sediment üst halkasının üst gelene kadar çekirdek kadar (bölüm 3.3) kaldırın.
    2. Çekirdek astar ve halka en arasındaki temel dilimleme makinesi yerleştirin. sediment bölümü artık çekirdek dilimleme makinesi üstünde oturuyor.
    3. tek kaşık kullanılarak 50 ml'lik bir tüpe tortu getirin. tam bir kez sıkıca tüp kap.
    4. nanopure su ile çekirdek dilimleme makinesi ve çekirdek kesit halka durulayın; eldiven çantanın içindeki atık kabı içine kirli atık fışkırtma. Tek kullanımlık kaşık da yıkanabilir,ya da gerektiği sayısına bağlı olarak atılır. Kağıt havlu ile çekirdek dilimleme makinesi ve çekirdek kesit halka kurutun.
    5. başka çekirdek malzemenin kadar adımı yineleyin 3.2 kalır.
  3. Çekirdek Raising
    1. 3.2 boyunca çekirdek yükseltmek için gereklidir. laboratuvar jack kullanan küçük artışlarla bunu yapın. laboratuvar jakı tam uzatılmış bir kez aşağıdaki üç adımı gerçekleştirin.
    2. eldiven torbası (araştırmacı 1) yerinde çekirdek tutun.
    3. tamamen (araştırmacı 2) sıkıştırıldığında, en düşük ayara laboratuvar jack indirin. Çekirdek altından destek eldiven çantası ve araştırmacı 2'nin elinde içinde araştırmacı 1'in elleri ile yerinde tutulur emin olun.
    4. Çekirdek ekstruder alt ucunda ve PVC pullar ve bağlantı parçaları ile kriko arasındaki boşluğu doldurmak. Çekirdek güvenli çekirdeğin üstüne gitmesine izin vermeden önce çekirdek genişletici tarafından desteklendiğinden emin olun.

4. Exakit gözenek suyunun

  1. eldiven ambalajını açın ve santrifüj tüpleri raf kaldırın.
  2. Vb Boş çöp konteyner kağıt havlu, su ile içini silerek herhangi bir toprak, sıvı veya yoğunlaşmayı kaldırarak gerektiği gibi eldiven çanta temizleyin.
  3. bungee kabloları ile gevşek eldiven çanta kapatın.
  4. (Istenirse) şimdi tortuyu kesitli içeren santrifüj tüpleri tartılır.
  5. kap / tüp kavşak mühür elektrik bandı ile santrifüj tüpleri üstleri sarın.
  6. bantlama sonra bunları tartarak santrifüj tüpleri dengeleyin. Ekle veya 0.5 g içindeki ağırlıkları almak için elektrik bandı çıkarın.
    Not: Genellikle, iç kısmın üst borular altından daha açık olur.
  7. Maksimum hızlanma santrifüj ve santrifüj yerleştirin borular 20 dakika (1100 xg tavsiye edilir).
    NOT: Yüksek santrifüj oranları gözenek suyunun büyük ayrılmasına izin verecektir.
  8. Santrifüj elektrik bandı çıkarınunpeeling veya eldiven torbasına tüpleri dönmeden önce bir jilet ile dilimleme yoluyla ge tüpleri. santrifüj sonra raf ve eldiven torbasına geri dönmek için santrifüj tüpleri dönün.
  9. eldiven çanta santrifüj tüpleri, şırıngalar ve şırınga filtreleri başka bir set ekleyin. Bu yeni tüpler gözenek suyunun sahip ve ön-etiketlenebilir.
  10. Adım 2.3.5 olarak tekrar eldiven çanta temizleyin. eldiven çanta sadece tüpleri kaldırmak için kısaca açıldı ve temizlendi değil, yalnızca iki kez temizlemek için kabul edilebilir olacaktır. Bir oksijen monitörü kullanılıyorsa, eldiven torbası içinde bir atmosfer <% 1 O 2 olduğundan emin olun. Yeni eklenen santrifüj tüplerine açıp onları tasfiye etmeyi unutmayın.
  11. eldiven torbaya eldiven eller takın; daha önce olduğu gibi, tek kullanımlık eldivenler ile kaplayın.
  12. bir tüp açın. bir şırınga kullanılarak sediment yukarıdan gözenek suyunun çıkarın, daha sonra şırınganın ucuna bir şırınga filtre takın. gözenek suyunun ve sedimanlar iyi ayrılmış ise, porewaters çıkarıldı namlu ve ucunda bir şırınga filtresi ile bir şırınga içine doğrudan dökülebilir.
  13. Uygun santrifüj tüpüne şırınga filtresi aracılığıyla su itin.
    NOT: Bazı kuvvet gerekecektir; Numune başına birden fazla şırınga filtresi gerekebilir.
  14. tortu ve gözenek suyunun içeren tüp içeren santrifüj tüp kapaklarını değiştirin.
  15. Tekrarlayın Her numune için 4.15 ile 4.13 arasındaki adımları.
  16. Açık eldiven çanta ve örnekleri çıkarın. Hem tortu ve gözenek suyu boruları yeniden tartılır olabilir.
  17. istenirse hemen gözenek suyunun analiz edin. Analizler majör iyon 11 iyon kromatografisi, voltametri 13 demir Türleme 12, arsenik türlemesi için ferrozin ve sülfür türleşmeyi 14 içerebilir (ancak bunlarla sınırlı değildir).
  18. eğer uygunsa daha sonra planlanan analizler için analizler için kuru gönderen içinde gözenek suyunun ve tortuların Freeze (yaklaşık -80 ° C) Türleşmeyi korumak için. Bu may da numuneler hava geçirmez kaplarda veya azot tasfiye alüminyum poşetlerde serin tutmak için uygun.
  19. İkinci çekirdek için eldiven çanta kullanmak Re istenirse (2.2.2 başlayarak). İki çekirdek sonra, eldiven çanta genellikle değiştirilmesi gerekiyor.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

elde edilen sonuçlar tip yapılan analizlere ve çekirdek elde edildiği jeokimyasal ayarına bağlıdır. Çözünmüş oksijen ekstre gözenek suyunun ölçülebilir, ancak bir çok durumda, bu nüvenin ilk birkaç cm altına sıfır olacaktır. Genellikle daha anlamlı bilgi vermek Analizler demir türleşme (Fe II / Fe III) 12, arsenik türleşmeye dahil 13 ve sülfit 14 (V gibi III / As). Böyle sülfit gibi indirgenmiş türlerin varlığı bir indirgeyici ortam ve yeterli anoksi hem çekirdek kesit sırasında korunur ve su kaldırma gözenek oldu gösterir. Bu çözünmüş organik karbon, ana iyonu ya da eser metallerin diğer konsantrasyonlarının belirlenmesi çoğu zaman ana laboratuara dönüş üzerine korunmuş numuneler üzerinde gerçekleştirilir. Geochemical gradyanlar, genel olarak, gözenek sularda gözlemlenebilir ve maksimum ya da belirli türler minimum derinlikte görülebilir.

Çadır. "fo: keep-together.within-page =" 1 "> bir çekirdek Bay Batiste, New Orleans bir sulak güneydoğu alındı, yaklaşık dokuz ay Deepwater Horizon dökülme başladıktan sonra bu sulak ağır yağlı, ve sediment çekirdek elde edilen veriler 14 dayalı bir Hach Yöntemi (http://hach.com) kullanarak gözenek suyunun yüksek sülfür konsantrasyonlarını gösterir;. Şekil 1 49.2 mg azami sülfür konsantrasyonlarının / LS 2 çekirdek bölümünde görülmektedir 24-27 cm derinliği arasında elde edilmiştir. bu gözenek suyunun toplam demir konsantrasyonu sürekli olarak düşük (<0.2 ppm) ve hiçbir Fe (III) tespit edilmiştir.

Şekil 1
. Şekil 1: gösterilen Bay Batiste, Louisiana Data gözenek suyunun, burada tarif edilen yöntemler kullanılarak bir çökelti çekirdekten ekstre gözenek suyunun kadardır; Çekirdek yıl fo, Bayou Batiste, Louisiana elde edildillowing Meksika Körfezi için Deepwater Horizon petrol sızıntısı. Sediment-su arayüzü altında derinliğinin bir fonksiyonu olarak gözenek suyunun içinde çözülmüş sülfür konsantrasyonu. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Öğeler Adım 2.1.7 de eldiven torbaya yüklenecek
Çöp konteynerleri
tek kullanımlık eldiven kutusu
Kimwipes ve kağıt havlular
ustura
Dd H2O fışkırtma şişe (ler)
Tükenmez kalem
Tek kullanımlık plastik kaşık
50 ml santrifüj tüpleri rafa bir; Çekirdek Bölüm başına bir artı su örten için yeterli. üstteki suyun filtre edilmesi için yeterli sayıda Şırınga filtreler.
Çekirdek astar halkaları
çekirdek dilimleme
Taşınabilir Oksijen Ölçer
Böyle santrifüj tüplerine gibi plastik malzemeler asit temizlenmiş talimatlara göre olmalıdır.

Tablo 1: Malzeme eldiven torbaya mühür.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Burada tarif edilen teknik, bu sistem üç önemli bileşeni vardır vb yerle çekirdek boyutları, iç kısmı kalınlığı, geniş bir aralığı için ayarlanabilir esnek bir tanesidir.

çekirdek analiz edilecek Birincisi, doğru boyutlarda bir çekirdek ekstrüzyon sistemi hazırlamak. Talimatlar burada yaklaşık 30 "çekirdek varsayılarak verilmiştir;. Çok daha uzun çekirdekler tam a'ya daha PVC uzatma parçaları ve PVC parçaları gerektiren alanda düzeltmeler çok daha zor yönetmek gibi ekstrüzyon sistemi ve dikkatli paketleme, Plan olabilir.

İkincisi, eldiven çanta iyi arındırmalı ve sızıntı veya gözyaşı serbest olduğundan emin olun. Bu protokolün amacı, toprak altında var olduğu aynı redoks durumda gözenek suyunun elde etmektir. oksidasyon kesit gözenek veya boşluk suyu çekimi sırasında meydana gelirse, elde edilen veriler kullanılabilir olacaktır.

Üçüncü olarak, santrifüjhemen sedimanlar gelen gözenek suyunun ayrılmasını sağlar. gözenek suyunun ve sedimanlar ortamdan çıkarıldıktan sonra temas halinde kalması durumunda, tepkiler devam değişebilir. çekirdek akan su nitrat temin edildi Örneğin, bu bir terminal elektron alıcısı olarak demir kullanarak mevcut mikrobiyal topluluk önleyecektir; sitesinden iç çıkarılmasından sonra nitrat konsantrasyonu azalmaya başlayacağı ve demir Türleme değiştirme başlayabilir. Bu nedenle hızlı çekirdek kesit ve santrifüj iyi "anlık" alınacak izin verir.

İstenen analizlere bağlı olarak, tortu ve gözenek suyu ile doldurulmadan önce santrifüj tüpleri tartmak arzu edilebilir. Bu her bölümde toplanan gözenek suyu ve sediment kesin kitlelerin hesaplama sağlayacaktır. Bu gerekli değilse, 50 ml santrifüj tüplerine ortalama ağırlığı her bir tüp için kabul edilebilir. Bu genellikle yeterlidir. Genel bir subse içindetortu ction, tartılmış, ve bir yüzde değeri kuru kütle değeri elde etmek için daha kurutulabilir. Bunu yaparken, hesaplamanın bir parçası olarak kaldırıldı gözenek suyunun ağırlığı dahil ettiğinizden emin olun. Kurutulmuş tortu kontak ölçümü zarar elde etmek için yakılabilir olabilir.

Değerli alan örnekleri üzerinde onu gerçekleştirmeden önce bir örnek çekirdekli bir veya iki kez bu işlemi uygulamaya tavsiye edilebilir. o hakim sonra, ancak, bu teknik basit ve düşük maliyetli bir şekilde ortamlarda geniş bir yelpazede gözenek suları ve sedimanlar toplanmasını sağlar. Yerinde redoks koşullarında korumak için yeteneği jeokimyasal bir dizi izin verir ve geomicrobiological toplanan örnekler üzerinde analizler.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.

Acknowledgements

Bu araştırma kısmen Alison Keimowitz, Ming-Kuo Lee, Benedict Okeke, ve James Saunders Ulusal Bilim Vakfı HIZLI programı (NSF-1048925, 1048919, 1048914 ve) tarafından desteklenmiştir.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Disposable glove bag(s) Sigma-Aldrich Z106089-1EA One per two cores to be processed is usually sufficient.
N2 tank Praxair Often gas supply companies can deliver these directly to the field laboratory.
Nitrogen gas regulator VWR 55850-478 Or similar
Several feet of tubing that fits the regulator VWR 89403-862 Or similar
Safety equipment to secure the tank VWR 60142-006
Adjustable tubing clamp VWR 62849-112
Waterproof, good sealing electrical tape Scotch Super 33+ Widely available
2-4 short bungee cords Widely available
Squirt bottles of nanopure water VWR 16650-082 Any similar bottle is fine; pack an additional supply of nanopure water to refill these.
Large supply of paper towels and Kimwipes Widely available
50 ml centrifuge tubes VWR 21008-951 Acid cleaned as described in protocol. At least 2/core section needed.
Several permanent in markers. Widely available
Several straight razor blades and box cutters. Widely available
Centrifuge Beckman-Coulter Allegra X-22 Faster rotor allows greater separation.
Rotor to accommodate 50 ml tubes Beckman-Coulter SX-4250
50 ml plastic syringes without black rubber tip on the barrel VWR 66064-764  Acid cleaned as described in protocol. At least 1/core section needed, plus 1 for overlying water.
Syringe filters compatible with aqueous solutions. VWR 28143-310  Either 0.45 μm or 0.20 μm poresizes may be used. Plan on five filters per core section processed.
Plastic (disposable) spoons. Widely available; Acid cleaned as described in protocol.
Several boxes of disposable gloves. Widely available
Large plastic beakers or other waste containers to place in the glove bag. VWR 13890-148
Laboratory balance VWR 10205-008 An available balance will be fine; high precision not required
Dry shipper, pre-charged with liquid nitrogen VWR 82005-416 Needed only if samples are being returned to the home laboratory for sensitive analyses.
Laboratory notebooks Water repellent can be useful
Core liners Watermark 77280 Available from Forrestry Suppliers
Core caps Ben Meadows 218105
Core slicers McMaster Carr 8707K111 Cut this into 9 3 x 3 squares
PVC spacers McMaster Carr 48925K96 Cut this into short lengths
PVC couplings McMaster Carr 4880K76 Approximately 12 needed
Dowel Widely available
Lab stopper VWR 59580-400 Check to ensure the correct size to fit snugly within the core liners
Plywood for core guidance plate and top of lab jack Widely available
Lab jack VWR 89260-826
Clamps Widely available
Portable oxygen monitor RKI instruments OX-07

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Chapman, P. M., Wang, F., Germano, J. D., Batley, G. Pore water testing and analysis: the good, the bad, and the ugly. Mar Poll Bull. 44, 359-366 (2002).
  2. Teasdale, P. R., Batley, G. E., Apte, S. C., Webster, I. T. Pore water sampling with sediment peepers. TrAC. 14, 250-256 (1995).
  3. Steinmann, P., Shotyk, W. Chemical composition, pH, and redox state of sulfur and iron in complete vertical porewater profiles from two Sphagnum peat bogs, Jura Mountains, Switzerland. Geochim Cosmochim Acta. 61, 1143-1163 (1997).
  4. Bufflap, S. E., Allen, H. E. Sediment pore water collection methods for trace metal analysis: A review. Wat Res. 29, 165-177 (1995).
  5. Glew, J., Smol, J., Last, W. Chapter 5, Sediment Core Collection and Extrusion. Developments in Paleoenvironmental Research. Last, W., Smol, J. Tracking Environmental Change Using Lake Sediments; 1. Springer. Netherlands. 73-105 (2001).
  6. Jahnke, R. A. A simple, reliable, and inexpensive pore-water sampler. L&O. 33, 483-487 (1988).
  7. Bufflap, S. E., Allen, H. E. Comparison of pore water sampling techniques for trace metals. Wat Res. 29, 2051-2054 (1995).
  8. Zheng, Y., Anderson, R. F., van Geen, A., Kuwabara, J. Authigenic molybdenum formation in marine sediments: a link to pore water sulfide in the Santa Barbara Basin. Geochim Cosmochim Acta. 64, 4165-4178 (2000).
  9. Keimowitz, A. R., et al. Arsenic redistribution between sediments and water near a highly contaminated source. Env Sci & Tech. 39, 8606-8613 (2005).
  10. Natter, M., et al. Level and Degradation of Deepwater Horizon Spilled Oil in Coastal Marsh Sediments and Pore-Water. Env Sci & Tech. 46, 5744-5755 (2012).
  11. Jackson, P. E. Ion chromatography. Journal of Chromatography Library; 46. Elsevier. (1990).
  12. Stookey, L. L. Ferrozine - A New Spectrophotometric Reagent For Iron. Anal. Chem. 42, 779-781 (1970).
  13. He, Y., Zheng, Y., Ramnaraine, M., Locke, D. C. Differential pulse cathodic stripping voltammetric speciation of trace level inorganic arsenic compounds in natural water samples. Anal. Chim. Acta. 511, 55-61 (2004).
  14. Cline, J. D. Spectrophotometric Determination of Hydrogen Sulfide in Natural Waters. L&O. 14, 454-458 (1969).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics