Sediment Core Sektionsinddeling og Udvinding af Pore Waters under iltfattige forhold

1Department of Chemistry, Vassar College, 2Division of Geochemistry, Lamont-Doherty Earth Observatory, 3Department of Geosciences, Auburn University
Published 3/07/2016
0 Comments
  CITE THIS  SHARE 
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!





By clicking "Submit", you agree to our policies.

 

Summary

Cite this Article

Copy Citation

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

Vi viser en fremgangsmåde til sektionering sedimentkerner og ekstrahere pore farvande samtidig opretholde oxygenfrie betingelser. En enkel, billig systemet er bygget, og kan transporteres til en midlertidig arbejdsplads tæt på marken prøveudtagning (er) for at lette hurtig analyse. Kerner ekstruderes til en bærbar handskepose, hvor de er sektioneret og hver 1-3 cm tyk sektion (afhængigt af kernediameteren) er forseglet i 50 ml centrifugerør. Pore ​​farvande adskilles med centrifugering uden handskeposen og derefter returneres til handskeposen til adskillelse fra sedimentet. Disse udvundet pore vandprøver kan analyseres med det samme. Øjeblikkelige analyser af redox følsomme arter, såsom sulfid, jern artsdannelse, og arsen artsdannelse indikerer, at oxidation af porevand er minimal; nogle prøver viser ca. 100% af de reducerede arter, fx 100% Fe (II) med ingen detekterbar Fe (III). Både sediment og pore vandprøver kan bevares til mainTain kemiske arter til yderligere analyse ved tilbagevenden til laboratoriet.

Introduction

Forskere ofte ønsker at studere redox stat og Geomikrobiologi af et sediment-vand-systemet. Dette udnytter ideelt data fra både sedimenter og pore farvande, som pore farvande er ofte følsomme skærme af systemet og er en fælles kilde, men ikke den eneste kilde, af økologisk eksponering for redox-sensitive tungmetaller 1 som arsen og uran. Porevand data kan opnås in situ ved hjælp diffusion ligevægt filtre, også kendt som "peepers," installeres i sedimentet 2. Peepers er mest almindeligt anvendt i indstillinger hvor feltet site er kendt forud for begyndelsen feltarbejde og hvor der kan foretages flere besøg over en længere tidsperiode til feltet site, f.eks Shotyk 3. Mange sammenhænge derfor ikke tillader brug af peepers, såsom steder kun tilgængelige for en kort tid, eller hvor der opnås flere sonderende prøver at bestemme, hvor yderligere undersøgelser skal ske 4.Derudover peepers ikke prøve sediment samtidigt til vandprøvetagning.

Når det er ønskeligt at prøve sediment og vand sammen, eller i marken steder, hvor peeper installation ikke er muligt, at den mest almindelige metode opnå sediment og vand er sediment udkerning. Opnå en ublandet kerne er en afgørende forløber for den i dette arbejde 5. Når en kerne opnås pore farvande kan opnås ved at klemme 6 eller centrifugering; begge har fordele og ulemper. Centrifugering er generelt betragtes som den mest pålidelige metode til at udvinde porewaters fra sedimentkerner, 7, selv skal være opmærksom på at forhindre oxidation af sedimenter eller pore farvande.

I denne fremgangsmåde beskriver vi kerne ekstrudering og centrifugering for at udvinde pore farvande med minimal oxidation. Forfatterne har anvendt fremgangsmåden beskrevet heri i en række sammenhænge, ​​herunder marine 8, forurenet sø 10. De repræsentative data vist viser, at reducerende betingelser kan bevares. Med undtagelse af centrifugen, anvendte materialer er billige, og denne metode kan anvendes på en lang række geokemiske og geomicrobiological forskningsspørgsmål.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Fremstilling af udstyr

  1. Udarbejdelse af Core Liners
    1. Beregn tykkelse kerne skive, der vil blive opnået ved anvendelse Volume = πr 2 x tykkelse; slutvolumenet skal være <50 cm3. Med en 10 cm kernediameter kan der opnås 2 cm tykke skiver.
      BEMÆRK: Det er ikke nødvendigt at have volumen være en fuld 50 ml, men porevandet mængder opnået vil være forholdsmæssigt mindre.
    2. Ved hjælp af en stiksav (eller lignende) slice én kerne liner, eller et plastrør med identisk diameter, i 2 cm ringe (eller anden tykkelse, hvis anvendelse af en forskellig diameter kerne). Opnå 3-5 ringe.
    3. Rens alt plastmateriale, der vil komme i kontakt med sediment, herunder de centrale liners, core caps, ringe, core skæremaskiner, centrifugerør, sprøjter og engangsartikler skeer. (Soak plastmaterialer i 10% HCI i 24 timer, skylles plastmaterialer 3x ind nanopure (22 MOhm) vand, og tillade materialer lufttørre, fortrinsvis i en laminarflow hætte, før pakning.)
  2. Udarbejdelse af Laboratory Jack
    1. Skær et stykke krydsfiner, ved hjælp af en stiksav, at dække 6 "x 6" størrelse af toppladen af ​​laboratoriets donkraft og bore et hul i midten af ​​denne krydsfiner under anvendelse af en hulsav fastgørelse til en boremaskine.
      BEMÆRK: Denne hul skal være lige lidt større end diameteren af ​​PVC extender stykker; for størrelserne bruges her, bør hullet være to ¾ ".
    2. Bor fire små huller i kanterne af denne krydsfiner til at matche hullerne på topplade laboratoriet jack hjælp af en almindelig borehoved på en håndboremaskine eller bore presse. Fastgør krydsfiner til laboratoriet stikket med zip bånd.
      BEMÆRK: Der bør ikke være nogen "vrikke" i denne krydsfiner.
  3. Bor et hul i midten af ​​en ca. 2 'x 1,5' krydsfiner lidt større end den ydre diameter af de centrale liners bruges et hul sav. For 10 cm kerne diameter liners, vil en 10,5-11,5 cm hul være Appropriate. Dette træ er kernen vejledning plade.
  4. Udarbejdelse af Core ekstruder (stempler)
    1. Anskaf en gummi laboratorium prop, der passer stramt inde de centrale liners. Hvis ingen er tilgængelig, barbere en til størrelse ved hjælp af en barbermaskine. Brug ikke en alt for lille prop.
    2. Skrue laboratoriet prop i omtrent 1'-1,5 'lang, 1 "dyvel eller kost diameter håndtag. Dæk skruehovedet på forsiden af ​​proppen med vandtæt elektrisk tape.
      BEMÆRK: større side af proppen skal vende væk fra dyvel.
  5. Skær et ca. 1,5 'længde af PVC-rør i ~ 6 "lange sektioner.
    BEMÆRK: Den indvendige diameter skal være større end den dyvel i trin 1.4.2, men mindre end proppen i trin 1.4.1. Denne protokol antager anvendelse af standard 2 "PVC med en sand ydre diameter på 2,375". Disse PVC stykker er de centrale extendere.
  6. Saml alle andre nødvendige udstyr er opført på listen Materials.
    BEMÆRK: Denne shOuld samles i hjemmet laboratoriet og bragt til feltet laboratorium.

2. Opsætning af Field Laboratory Station

  1. Opsætning af Glove Bag
    1. Spænd kernen vejledning pladen til bordpladen (køkkenbordet, lab overflade, etc.). Sørg for, at hullet til kernen liner er over bordpladen, men er åben.
    2. Placer engangshandsken pose over kernen vejledning plade, og køre slangen fra slangen indtastning af handsken posen til regulator af N2 tank. Sørg for, at tanken er forsvarligt sikret ved hjælp af cylinderen bænken klemme.
    3. Tape slangen til handskeposen at forsegle denne indgang ved omkranser posen omkring det ydre af røret med elektrisk tape. Sikre, at ca. 8 "slange strækker sig ind i det indre af handskeposen Skub slangen klemme på slangen inde handskeposen;. Forlade denne klemme åben.
    4. Skær et "X" i bunden af ​​handsken pose over denhul i kernen vejledning plade under anvendelse af en kasse fræser eller barberkniv. Denne x skal være mindre end kernen liner diameter.
    5. Indlæse handskeposen med de elementer, der findes i tabel 1.
  2. Opsætning af Core
    1. Placer laboratoriet stikket på gulvet under arbejdsområdet, hvor handsken posen er fastgjort. Placer kernen gennem "X" snit i bunden af ​​handskeposen i trin 2.1.4, holde det i en oprejst position.
      BEMÆRK: Ca. 4-6 "af kernen bør strække over kernens stabilisering plade.
    2. Hold kernen stabil til at tillade forsker to til at udføre trin 2.2.3 gennem 2.2.6.
    3. Tape kernen til plastik handske posen omkring "X", ved hjælp af masser af god forsegling tape.
    4. Sæt håndtaget af kernen ekstruder til en 2 "diameter, ~ 6" lang PVC spacer, efterfulgt af en ~ 3 "lang kobling, efterfulgt af en anden spacer. Fortsæt dette mønster, indtil PVC helt dækkerhåndtaget; Det kan strække sig en kort afstand forbi enden af ​​håndtaget. Placer kernen ekstruder (med PVC afstandsstykker og koblinger) under bunden af ​​kernen.
    5. Støt kernen ekstruder med laboratoriet stik, så ekstruder kan understøtte kernen. På dette tidspunkt, holder stik så lavt som muligt og bruge centrale afstandsstykker hvor det er muligt.
    6. Brug en kasse kutter til at skære forsigtigt omkring bunden kerne cap. Denne nedskæring bør resultere i en ring af kerne kasket efterlades omkring ydersiden af ​​kernen liner og en flad cirkulær del af kernen hætten på plads mod de centrale materialer.
    7. Sæt hænderne i handsken posen (forsker 1). Hold kernen stabil, så den ikke flytter længere over kernens stabilisering pladen mens forsker 2 begynder at blive laboratoriet jack langsomt at hæve kernen. Kernen ekstruder skal indtaste kernen liner og begynder at skubbe sediment opad som en push pop.
    8. Vrikke kernen ekstruder side til side en smule, hvis needed at indsætte det i kernen liner (forsker 2). Vær forberedt på en lille pop, når det kommer ind.
    9. Fortsætte med at rejse kernen, indtil toppen af ​​den udkernede materiale er ved eller nær toppen af ​​kernen liner (forskere 1 og 2). Bemærk, at kernen cap bør forblive på toppen af ​​kernen under denne procedure.
  3. Tætning af Glove Bag
    1. Dobbelttjek, at alle nødvendige forsyninger er i handskerummet taske; tænde den bærbare ilt måleren.
    2. Åbn alle centrifugerør, vandflasker og andre elementer, der indeholder fanget luft. Hvis kernen har headspace over stående vand, åbne den øverste hætte at rense denne headspace.
    3. Tænd regulatoren således, at strømmen af ​​nitrogen gennem røret ind i handsken posen ved moderat hastighed. Generelt et tryk på ~ 15 psi i sidste regulator scenen med alle ventiler åbne er relevant.
      BEMÆRK: Dette burde være hurtig nok til at føle sig som en stærk brise på huden, men ikke så stærk, at den spreder handske taske suplag.
    4. Peg kvælstof i alle områder af handsken posen, og skub kvælstof ud den vigtigste åbning til det bedste af ens evne. Sluk for nitrogen.
    5. Rense handskepose tre gange ved at gentage trin 2.3.6 gennem 2.3.9 tre gange.
      BEMÆRK: En person kan opnå dette, men det kan være lettere for to personer, så man kan holde hans eller hendes hænder i de handsker, der er en del af handsken posen.
    6. Forsegl vigtigste åbning af handsken posen af ​​indpakning 1-2 bungee snore omkring det flere gange. Tænd nitrogen til en tilsvarende strøm som i 2.3.3. Placer forsker 1 hænder i de indbyggede handsker af handsken posen.
    7. Flyt nitrogen røret fra ét område af posen til en anden at fylde handskeposen med nitrogen. Punkt røret i eventuelle sprækker såsom åbnet centrifugerør, over vand i en sprayflaske, etc.
    8. Sluk for nitrogen ved at lukke slangen klemme. Bemærk, at dette kan ske uden at fjerne researcher 1 hænder fra handsken taske.
    9. Åbn foran handskeposen og under anvendelse forsker 1 krop, skubbe så meget gas ud af posen som muligt.
      BEMÆRK: Posen skal være fladt omkring leverancerne inde i det på dette tidspunkt.
    10. Fyld handsken posen til en komfortabel tryk og slukke nitrogen under anvendelse slangen klemme. Nogle trial and error kan være nødvendigt at finde en komfortabel pres, som alt for fuld, og det er svært at flytte sine arme, mens for tom og det er svært at se og manipulere objekter. Åbn kvælstof slange klemme i korte perioder at genopfylde posen, hvis det ser ud til at have en langsom lækage eller bliver emptier en eller anden grund. Åbn forsiden af ​​tasken til at lade sig små mængder af nitrogen, hvis det bliver ubehageligt fuld.
    11. Kontrollere niveauet af opløst oxygen på den bærbare ilt måleren. Det bør være under 1%.
    12. Sæt handske taske handsker i engangshandsker. Disse vil forbedre fingerfærdighed. Skift dem, når de get snavset eller revet; skille i in-bag affaldsbeholder.

3. Skæring Core

BEMÆRK: Denne del af proceduren er meget lettere opnået med to forskere.

  1. Fjern stillestående vand med en sprøjte. Sprøjtefilter dette vand og anbringes i 50 ml centrifugerør.
  2. Fjern en Core sektion
    1. Placer en kerne skære- ring over toppen af ​​kernen liner. Hæv kernen op (afsnit 3.3) indtil toppen af ​​sedimentet er øverst af ringen.
    2. Indsæt kernen pålægsmaskine mellem toppen af ​​kernen liner og ringen. Afsnittet sediment er nu sidder på toppen af ​​kernen pålægsmaskine.
    3. Flyt sedimentet til et 50 ml rør ved hjælp af de engangs skeer. Cap tuben tæt, når den er fuld.
    4. Skyl kernen pålægsmaskine og core sektionering ring med nanorent vand; sprøjte det beskidte affald i affaldsbeholderen inde handskeposen. Engangs skeer kan også skylles,eller kasseres, afhængigt af antallet behov. Tør core pålægsmaskine og kerne sektionering ring med køkkenrulle.
    5. Gentag trin 3.2, indtil der ikke længere kernemateriale stadig.
  3. Hævning af Core
    1. Igennem 3.2 er det nødvendigt at hæve kernen. Gør dette i små trin ved hjælp af laboratoriet stikket. Udfør følgende tre trin, når laboratoriet stikket er trukket helt ud.
    2. Hold kernen på plads i handskepose (forsker 1).
    3. Sænk laboratoriet stik til den laveste indstilling, når det er fuldt komprimeret (forsker 2). Sørg for, at kernen holdes på plads med forsker 1 hænder inden handsken taske og forsker 2 hænder støtte fra under.
    4. Fylde rummet mellem den nederste ende af kernen ekstruder og donkraften med PVC afstandsstykker og fittings. Sørg for, at kernen er forsvarligt understøttet af kernen extender før at give slip på den øverste del af kernen.

4. Exkontraherende Porewaters

  1. Åbn handskepose og tages stativet af centrifugerør.
  2. Ryd op handsken posen efter behov ved at fjerne enhver jord, væske eller kondens ved at tørre ud indvendigt med køkkenrulle, vand, etc. Tøm affaldsbeholder.
  3. Forsegle handsken taske løst med bungee snore.
  4. Afvej centrifugerør, som nu indeholder sektioneret sediment (om ønsket).
  5. Wrap toppen af ​​centrifugerør med elektrisk tape til at forsegle hætten / rør krydset.
  6. Balance rørene for centrifugering ved vejning dem efter tape. Tilføj eller fjern elektrisk tape til at få vægte inden for 0,5 g.
    BEMÆRK: Generelt rør fra toppen af ​​kernen vil være lettere end dem fra bunden.
  7. Rørene anbringes i centrifuge og centrifugeres ved maksimal acceleration (1100 xg anbefales) i 20 min.
    BEMÆRK: Højere centrifugering satser vil tillade større adskillelse af porewaters.
  8. Fjern elektrisk tape fra centrifuge rør enten ved unpeeling eller ved skæring med en barberkniv før returnere rørene til handsken taske. Retur centrifugerør til rack efter centrifugering og vende tilbage til handskeposen.
  9. Tilføj et andet sæt af centrifugerør, sprøjter og sprøjtefiltre til handskeposen. Disse nye rør vil holde porewaters og kan være præ-mærkede.
  10. Rense handskepose igen som i trin 2.3.5. Hvis handskeposen kun blev kort åbnet for at fjerne rørene, og blev ikke renset, vil det være acceptabelt at rense det kun to gange. Hvis der anvendes et ilt-skærm, sikre, at atmosfæren i handskerummet posen er <1% O 2. Glem ikke at åbne de nyligt tilføjede centrifugerør og rense dem.
  11. Indsæt hænder til handsker i handsken taske; som før, dække med engangshandsker.
  12. Åben et rør. Fjern porewaters fra over sedimentet under anvendelse af en sprøjte, og tilslut sprøjtefilter til spidsen af ​​sprøjten. Hvis porewaters og sedimenter er godt adskilt, porewatERS kan hældes direkte i en sprøjte med cylinderen fjernet og en sprøjte filter på spidsen.
  13. Skub vandet gennem sprøjtefilter i den passende centrifugerør.
    BEMÆRK: Der vil være behov Nogle kraft; kan kræves mere end et sprøjtefilter per prøve.
  14. Sæt hætterne på centrifugen rør indeholdende sediment og rør, der indeholder porewaters.
  15. Gentag trin 4.13 gennem 4.15 for hver prøve.
  16. Åbn handske taske og fjern prøver. Både sediment og porevandet rør kan vejes.
  17. Analyser porewaters straks, hvis det ønskes. Analyser kan indbefatte (men er ikke begrænset til) ionkromatografi for større ioner 11, FerroZine for jern artsdannelse 12, arsen artsdannelse ved voltammetri 13, og sulfid artsdannelse 14.
  18. Frys porewaters og sedimenter i den tørre afsender (ca. -80 ° C) for at bevare artsdannelse til senere analyser eventuelt for de planlagte analyser. Det may også være hensigtsmæssigt at holde prøver køligt i lufttætte beholdere eller nitrogen renset aluminium poser.
  19. Genbrug handskeposen for en anden kerne (begyndende ved 2.2.2) om ønsket. Efter to kerner, handskeposen behov sædvanligvis ændres.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Den type af resultater opnået afhænger analyser udført og på den geokemiske indstilling hvorfra kernen blev opnået. Opløst oxygen kan måles i de ekstraherede porewaters, men i mange indstillinger dette vil være nul under de første få cm af kernen. Analyser, der normalt giver mere meningsfuld information omfatter jern artsdannelse (Fe II / Fe III) 12, arsenik artsdannelse (As III / As V) 13, og sulfid 14. Tilstedeværelse af reducerede arter såsom sulfid indikerer både et reducerende miljø, og at der er tilstrækkelig iltmangel blev fastholdt i core sektionering og pore fjernelse vand. Bestemmelse af andre koncentrationer såsom opløst organisk kulstof, store ioner, eller spormetaller udføres ofte på bevarede prøver ved tilbagevenden til hjemmet laboratoriet. Geokemiske gradienter kan generelt iagttages i pore farvande, og maksima eller minima af bestemte arter kan ses på dybde.

telt. "fo: holde-together.within-side =" 1 "> En kerne blev taget i Bay Batiste, et vådområde sydøst for New Orleans, omkring ni måneder efter begyndelsen af ​​Deepwater Horizon udslippet Dette vådområde var stærkt olieret, og data fra sedimentet kernen indikerer høje koncentrationer sulfid i porewaters ved hjælp af en Hach Method (http://hach.com) baseret på 14. se figur 1 Maksimale sulfid koncentrationer på 49,2 mg / LS 2- observeres i kernen sektion opnået mellem 24-27 cm dybde. Total jern koncentrationer i disse porewaters var konsekvent lav (<0,2 ppm) og ingen Fe (III) blev opdaget.

Figur 1
. Figur 1: Porewaters fra Bay Batiste, Louisiana viste data er fra porewaters udvundet fra et sediment kerne ved hjælp af de metoder, der er beskrevet heri; kernen blev opnået fra Bayou Batiste, Louisiana, i år following Deepwater Horizon olieudslippet til den Mexicanske Golf. Opløst sulfid koncentrationer i porewaters som funktion af dybde under sedimentet-vand grænseflade. Klik her for at se en større version af dette tal.

Punkter, der skal indlæses i handske taske på trin 2.1.7
Affaldsbeholdere
Æske med engangshandsker
Kimwipes og papirhåndklæder
lige barbermaskiner
Squirt flaske (r) dd H2O
Permanent markør
Engangs plast skeer
50 ml centrifugerør en i et rack; én pr kernesektion plus nok til overliggende vand. Sprøjtefiltre tilstrækkelige i antal til filtrering overliggende vand.
Core liner ringe
Core skæremaskiner
Portable Oxygen Meter
et plastmateriale såsom centrifugerør bør være syre-renses i henhold til vejledningen.

Tabel 1: Materialer til at forsegle i handske taske.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Den heri beskrevne teknik er en fleksibel, der kan justeres til en bred vifte af steder, kernestørrelser, kernesektionen tykkelse, etc. Der er tre væsentlige komponenter til dette system.

Først fremstilles en kerne ekstrudering system i de rette dimensioner til kernen, der skal analyseres. Instruktioner her er givet under antagelse af en ca. 30 "kerne; meget længere kerner kan kræve flere PVC extender stykker og fittings i PVC til ekstrudering planlægger fuldt ekstruderingssystemet og pakning omhyggeligt, som korrektioner på området er meget vanskeligere at styre..

For det andet, at handsken posen er godt renset og fri for lækager eller tårer. Formålet med denne protokol er at opnå porewaters i samme redox tilstand, hvor de eksisterede under jorden. Hvis der opstår oxidation under pore sektionering eller pore vandindvinding, vil de opnåede data ikke kunne bruges.

Tredje, centrifugeringenumiddelbart tillader separation af porewaters fra sedimenterne. Hvis porewaters og sedimenter forblive i kontakt efter fjernelse fra miljøet, kan reaktioner fortsætte og ændre. For eksempel, hvis vand strømmer gennem kernen leverede nitrat, ville dette forhindre den eksisterende mikrobielle samfund fra at bruge jern som en terminal elektronacceptor; efter fjernelse af kernen fra stedet, ville nitratkoncentrationen begynde at falde, og jern artsdannelse kunne begynde at ændre sig. Derfor hurtig core sektionering og centrifugering tillader bedste "snapshot" der skal træffes.

Afhængig af de ønskede analyser, kan det være ønskeligt at afveje centrifugerør før fylde dem med sediment og porevandet. Dette vil tillade beregning af de nøjagtige masse af porevandet og sediment indsamlet fra hver sektion. Hvis dette ikke er nødvendigt, kan en gennemsnitlig masse af de 50 ml centrifugerør antages for hvert rør. Dette er normalt tilstrækkelig. Generelt er en efterføl-ktion af sediment kan fjernes, vejes og tørres igen for at opnå en procent tørvægt værdi. Når du gør dette, skal du sørge for at inkludere vægten af ​​porewaters fjernet som led i beregningen. Tørret sediment kan også forbrændes til opnåelse af en glødetab måling.

Det kan være tilrådeligt at praktisere denne procedure en eller to gange på en prøve kerne, før du udfører det på værdifulde prøveoptagning. Når det først er styr på den, men denne teknik tillader samling af porevand og sedimenter fra en lang række miljøer på en ligefrem, omkostningseffektiv måde. Evnen til at opretholde den in situ redoxforhold tillader en række geokemiske og geomicrobiological analyser af de indsamlede prøver.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har intet at afsløre.

Acknowledgements

Denne forskning blev delvist støttet af National Science Foundation hurtige program (NSF-1.048.925, 1.048.919, og 1.048.914) til Alison Keimowitz, Ming-Kuo Lee, Benedict Okeke, og James Saunders.

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.

    Video Stats