Sedimentkjerne Seksjonering og Utvinning av Pore farvann under anoksiske betingelser

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 metode for seksjonering sedimentkjerner og trekke pore farvann og samtidig opprettholde oksygenfrie forhold. En enkel, billig system er bygget og kan transporteres til et midlertidig arbeidsrom i nærheten av feltprøvetakingsstedet (e) for å lette hurtig analyse. Kjernene er ekstrudert inn i et bærbart hanskepose, hvor de er seksjonert og hver 1-3 cm tykk seksjon (avhengig av kjernediameter) er forseglet i 50 ml sentrifugerør. Pore ​​farvann er adskilt med sentrifugering utsiden av hansken posen og deretter returnert til hanskepose for separasjon fra sedimentet. Disse ekstrahert pore vannprøver kan analyseres straks. Umiddelbare analyser av redoks sensitive arter, for eksempel sulfid, jern arts, og arsen arts indikerer at oksidasjon av pore vann er minimal; noen eksempler viser omtrent 100% av den reduserte arter, for eksempel 100% Fe (II) uten påvisbare Fe (III). Både sediment og porevann prøver kan bevares til hovedholde kjemiske stoffer for videre analyse ved retur til laboratoriet.

Introduction

Forskere ønsker ofte å studere redoks staten og geomicrobiology av et sediment-vannsystem. Dette ideell anvender data fra både sedimenter og pore farvann, som pore- vannet er ofte følsomme skjermer av systemet og er en vanlig kilde, men ikke den eneste kilde, for økologisk eksponering for redox-sensitive tungmetaller 1 som arsen og uran. Porevannet data kan oppnås in situ ved hjelp av diffusjon likevekts filtre, også kjent som "peepers", installert i sedimentet to. Peepers er mest brukt i miljøer hvor feltet området er kjent før begynnelsen feltarbeid og der flere besøk over en lengre periode kan gjøres til feltet området, f.eks Shotyk tre. Derfor er mange sammenhenger ikke tillater bruk av peepers, for eksempel områder som er tilgjengelige bare for en kort tid, eller der flere utforskningsprøver oppnås for å bestemme hvor ytterligere undersøkelser skulle oppstå 4.I tillegg peepers ikke prøve sediment samtidig til vannprøver.

Når det er ønskelig å sample sediment og vann sammen, eller i felten hvor peeper installasjon er ikke mulig, å den vanligste metoden oppnå sediment og vann er sediment kjerneboring. Opparbeidelse av en ublandet kjerne er en avgjørende forløper til den prosedyre som er beskrevet i dette arbeidet 5. Når en kjerne er oppnådd pore- vannet kan oppnås ved å klemme 6 eller sentrifugering; både har fordeler og ulemper. Sentrifugering er generelt ansett som den mest pålitelige metoden for å utvinne porewaters fra sedimentkjerner, 7 Selv om vi gjør må tas for å hindre oksidasjon av sedimenter eller pore farvann.

I denne fremgangsmåten vil vi beskrive kjerne ekstrudering og sentrifugering for å ekstrahere pore farvann med minimal oksydasjon. Forfatterne har brukt den metode som her er beskrevet i en rekke sammenhenger, inkludert marin 8, forurenset innsjø 10. De representative data som er vist demonstrerer at reduserende betingelser kan bli bevart. Med unntak av sentrifugen, materialet som brukes er billig, og denne fremgangsmåte kan anvendes på en lang rekke geokjemiske og geomicrobiological problemstillinger.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Utarbeidelse av utstyr

  1. Utarbeidelse av kjerne Liners
    1. Beregn tykkelsen av kjernen skive som vil bli oppnådd ved anvendelse av Volume = πr 2 x tykkelse; det endelige volumet må være <50 cm 3. Med en 10 cm kjernediameter, kan det 2 cm tykke skiver oppnås.
      MERK: Det er ikke nødvendig å ha volumet være en full 50 ml, men porewater volumer innhentet vil være forholdsmessig mindre.
    2. Ved hjelp av en stikksag (eller lignende) skive en kjerne liner, eller et plastrør av samme diameter, i 2 cm ringer (eller annen tykkelse hvis du bruker en annen diameter kjerne). Skaff 3-5 ringer.
    3. Rengjør alle plastmateriale som vil komme i kontakt med sediment, inkludert kjerne liners, kjerne caps, ringer, kjernehøvler, sentrifugerør, sprøyter, og disponibel skjeer. (Sug plastmaterialer i 10% HCl i 24 timer, skyll plastmaterialer 3x i nano (22 Megohm) vann, og la materiell til lufttørke, fortrinnsvis i en laminærflyt hette, før pakking.)
  2. Utarbeidelse av Laboratory Jack
    1. Klipp et stykke kryssfiner, ved hjelp av en stikksag, for å dekke 6 "x 6" Størrelsen på topplaten av laboratoriet jack og bore et hull i midten av denne kryssfiner å bruke en hullsag vedlegg til en drill.
      MERK: Dette hullet skal være bare litt større enn diameteren på PVC-extender stykker; for de størrelsene som brukes her, skal hullet være 2 ¾ ".
    2. Bor fire små hull i kantene av denne kryssfiner å matche hullene på topplaten av laboratoriet jack å bruke en vanlig borekrone på en hånd drill eller søyleboremaskin. Fest kryssfiner til laboratoriet jack med zip bånd.
      MERK: Det skal ikke være noen "vrikke" i dette kryssfiner.
  3. Bore et hull i sentrum av et ca. 2 "x 1,5" kryssfiner som er litt større enn den ytre diameter av kjerne foringene ved hjelp av en hullsag. For 10 cm kjernediameter liners, vil en 10/05 til 11/05 cm hull være appropriate. Dette treet er kjernen veiledning plate.
  4. Utarbeidelse av Kjerne Extruder (Plunger)
    1. Skaff en gummilaboratorium propp som passer perfekt inne kjerne liners. Hvis ingen er tilgjengelig, barbere en størrelse du bruker en barberhøvel. Ikke bruk en altfor liten propp.
    2. Skru laboratoriet stopperen til en ca 1'-1,5 'lang, 1 "diameter dowel eller kosteskaft. Dekk skruehodet på forsiden av proppen med vanntett elektrisk tape.
      MERK: større siden av stopperen skal vende bort fra pluggen.
  5. Skjær en 1,5 "lengde på PVC-rør til ~ 6" lange seksjoner.
    MERK: Den indre diameter bør være større enn pluggen i trinn 1.4.2, men mindre enn den stopper i trinn 1.4.1. Denne protokollen forutsetter anvendelse av standard 2 "PVC med en sann ytre diameter på 2,375". Disse PVC brikkene er kjerne forlengere.
  6. Samle alt annet nødvendig utstyr oppført i Materials List.
    MERK: Dette shOuld samles i hjemmet laboratoriet og brakt til feltlaboratorium.

2. Sette opp feltlaboratorium Station

  1. Sette opp Glove Bag
    1. Klem kjernen veiledning plate til arbeidsflaten (benkeplate, lab overflate, etc.). Pass på at hullet for kjernen liner er over arbeidsflaten, men er åpen.
    2. Plasser engangshanske posen over kjernen veiledning plate, og kjøre produksjonsrøret fra røret oppføring av hansken posen til regulator av N2 tank. Pass på at tanken er trygt sikret ved hjelp av sylinderen benk klemmen.
    3. Tape slangen om hanske bag å forsegle dette inngangspunkt ved omkranser bag rundt utsiden av slangen med elektrisk tape. Sikre at omtrent 8 "av røret strekker seg inn i det indre av hansken posen Skyv slangen klemmen på røret inne i hanskepose,. La dette klemmen åpen.
    4. Skjær en "X" i bunnen av hansken bag overhull i kjernen veiledning plate ved hjelp av en boks cutter eller barberkniv. Denne x bør være mindre enn kjernediameteren liner.
    5. Last hansken pose med funnet i tabell 1 elementene.
  2. Sette opp Core
    1. Plasser laboratoriet jack på gulvet under arbeidsområdet der hansken posen er festet. Plasser kjernen gjennom "X" kutt i bunnen av hansken bag i trinn 2.1.4, holder den i oppreist stilling.
      NB: Om 4-6 "av kjernen bør strekke seg over kjernen stabiliseringsplaten.
    2. Hold kjernen stødig slik at forskeren 2 for å utføre trinnene 2.2.3 via 2.2.6.
    3. Tape kjernen til plasthanske pose rundt "X", ved hjelp av masse god tetting elektrisk tape.
    4. Sett i håndtaket på kjernen ekstruderen inn i en 2 "diameter, ~ 6" lange PVC-spacer, etterfulgt av en ~ 3 "lang kobling, etterfulgt av et annet avstandsstykke. Fortsett dette mønsteret til PVC-materialet dekker helthåndtaket; det kan strekke seg en kort avstand forbi enden av håndtaket. Plasser kjernen ekstruderen (PVC med avstandsstykker og koplinger) under bunnen av kjernen.
    5. Støtter kjernen ekstruderen med laboratorie uttaket slik at ekstruderen kan støtte kjernen. På denne tiden, holde kontakten så lav som mulig og bruke kjerneavstandsstykker der det er mulig.
    6. Bruk en boks kutter å kutte forsiktig rundt bunnen kjernen cap. Dette kuttet bør resultere i en ring av kjerne hetten blir liggende rundt utsiden av kjernen foringen og en flat sirkelformet del av kjernen hetten på plass mot kjernematerialene.
    7. Sett hendene inn i hansken bag (forsker 1). Holde kjernen fast slik at den ikke beveger seg videre over kjernen stabiliseringsplaten mens forsker 2 begynner å dreie seg laboratoriet jekk langsomt å heve kjernen. Kjernen ekstruder bør gå inn i kjernen liner og begynner å presse sediment oppover som en push pop.
    8. Vrikker kjernen ekstruder side til side litt om neerD cEDED å sette det inn i kjernen liner (forsker 2). Vær forberedt på en liten pop når den kommer inn.
    9. Fortsette å heve kjernen inntil toppen av kjernematerialet er ved eller nær toppen av kjernen foringen (forskere 1 og 2). Legg merke til at kjerne hetten skal forbli på toppen av kjernen i løpet av denne prosedyren.
  3. Tetting av Glove Bag
    1. Dobbeltsjekk at alle nødvendige forsyninger er i hanske sekk; slå på den bærbare oksygenmåler.
    2. Åpne alle sentrifugerør, vannflasker og andre elementer som inneholder innestengt luft. Hvis kjernen har topprommet over stående vann, åpne topplokket for å rense dette headspace.
    3. Slå på regulatoren, slik at strømmen av nitrogen gjennom røret inn i hansken posen er på et moderat hastighet. Vanligvis et trykk på ~ 15 psi i siste regulator scenen med alle ventiler åpne er hensiktsmessig.
      MERK: Dette bør være rask nok til å føle seg som en sterk vind på huden, men ikke så sterk at den sprer hanske bag supJeff Dunham.
    4. Rett nitrogen inn i alle områder av hansken bag, og skyv nitrogen ut hoved åpning til den beste av ens evne. Slå av nitrogen.
    5. Rens hansken posen tre ganger ved å gjenta trinn 2.3.6 gjennom 2.3.9 tre ganger.
      MERK: En person kan oppnå dette, men det kan være lettere for to personer, slik at man kan holde hans eller hennes hender i hansker som er en del av hansken bag.
    6. Tett viktigste åpningen av hansken posen ved å pakke 1-2 strikk snorer rundt det flere ganger. Slå på nitrogen til en tilsvarende strømning som i 2.3.3. Place forsker 1 hender i den innebygde hansker av hansken bag.
    7. Flytt nitrogen røret fra ett område av posen til en annen for å fylle hanskepose med nitrogen. Peker røret inn i eventuelle sprekker som åpnes sentrifugerør, over vannet i en sprut flaske, etc.
    8. Slå av nitrogen ved å lukke slangen klemme. Legg merke til at dette kan oppnås uten å fjerne researcher 1 hender fra hanske bag.
    9. Åpne front av hansken posen og ved hjelp av en forsker kropp, skyver så mye gass ut av posen som mulig.
      MERK: Posen skal være flat rundt forsyninger inni den på dette punktet.
    10. Fyll hansken bag til en komfortabel press og slå av nitrogen ved hjelp av slangen klemme. Litt prøving og feiling kan være nødvendig å finne en komfortabel trykk, som for full, og det er vanskelig å flytte sine armer, mens også tom, og det er vanskelig å se og manipulere objekter. Åpne nitrogen tubing klammer i korte perioder for å fylle sekken hvis det ser ut til å ha en langsom lekkasje eller blir tommere eller annen grunn. Åpne front av posen for å slippe ut små mengder nitrogen dersom det blir ubehagelig full.
    11. Kontrollere nivået av oppløst oksygen på den bærbare oksygenmåler. Det bør være under 1%.
    12. Sett hanske bag hansker til engangshansker. Disse vil forbedre fingerferdighet. Endre dem når de get skittent eller revet; kast i in-bag avfallsbeholder.

3. Seksjonering Core

MERK: denne delen av prosedyren er mye lettere oppnås med to forskere.

  1. Fjern stående vann ved hjelp av en sprøyte. Sprøytefilter dette vann og sted i 50 ml sentrifugerør.
  2. Fjern en Core Seksjon
    1. Plasser en kjerne seksjonering ring over toppen av kjernen liner. Heve kjernen opp (avsnitt 3.3) inntil toppen av sedimentet er på toppen av ringen.
    2. Sette inn kjerneskjæreren mellom toppen av kjernen foringen og ringen. Sedimentet delen er nå sitter oppå kjernen høvelen.
    3. Flytt sediment til en 50 ml tube med de disponibel skjeer. Cap tuben tett når den er full.
    4. Skyll kjernen høvelen og kjerneseksjonerings ring med nanorent vann; sprute det skitne avfall i avfallsbeholderen inne i hanske bag. Engangs skjeer kan også skylles,eller forkastet, avhengig av antall nødvendig. Tørk kjernen høvelen og kjerne seksjonering ring med tørkepapir.
    5. Gjenta trinn 3,2 inntil det ikke lenger kjernemateriale gjenstår.
  3. Raising Core
    1. Gjennom 3,2 er det nødvendig å heve kjernen. Gjør dette i små trinn ved hjelp av laboratorie jack. Utfør følgende tre trinn når laboratoriet jack er trukket helt ut.
    2. Holde kjernen på plass i hanskepose (forsker 1).
    3. Senk laboratoriet jack til sitt laveste innstilling, når det er fullt komprimert (forsker 2). Sørg for at kjernen holdes på plass med forsker 1 hender innenfor hanske bag og forsker 2 hender støtte fra under.
    4. Fylle rommet mellom den nedre ende av kjernen ekstruderen og jekken med PVC avstandsstykker og beslag. Sørg for at kjernen er godt støttet av kjernen extender før gi slipp på toppen av kjernen.

4. Exkontraherende Porewaters

  1. Åpne hanske posen og fjern stativet fra sentrifugerør.
  2. Rydd opp hansken pose etter behov ved å fjerne noen jord, flytende, eller kondens ved å tørke ut innsiden med tørkepapir, vann, etc. Tøm avfallsbeholder.
  3. Tett hansken bag løst med strikk ledninger.
  4. Vei sentrifugerør som nå inneholder seksjonert sediment (hvis ønskelig).
  5. Pakk toppen av sentrifugerør med elektrisk tape for å forsegle lokket / tube veikryss.
  6. Balansere rør for sentrifugering ved å veie dem etter taping. Legg til eller fjern elektrisk tape for å få vektene innenfor 0,5 g.
    MERK: Vanligvis rør fra toppen av kjernen vil være lettere enn de fra bunnen.
  7. Plasser rørene i sentrifuge og sentrifuger ved maksimal akselerasjon (1100 xg anbefales) for 20 min.
    MERK: Høyere sentrifuge priser vil tillate større separasjon av porewaters.
  8. Fjern elektrisk tape fra centrifuge rør enten ved unpeeling eller ved å skjære med en barberhøvel før du returnerer rørene om hanske bag. Returner sentrifugerør til rack etter sentrifugering og gå tilbake til hansken bag.
  9. Legg et annet sett med sentrifugerør, sprøyter og sprøytefilter om hanske bag. Disse nye rørene vil holde porewaters og kan forhånds merket.
  10. Rens hansken posen igjen som i trinn 2.3.5. Dersom hanske posen ble åpnet bare en kort stund for å fjerne rørene, og ble ikke renset, vil det være akseptabelt å rense det bare to ganger. Hvis en oksygen-skjerm blir brukt, at atmosfæren i hanske posen er <1% O 2. Ikke glem å åpne nylig lagt sentrifugerør og rense dem.
  11. Sett hendene til hanskene i hanske bag; som før, dekk med engangshansker.
  12. Åpne en tube. Fjern de porewaters fra over bunnfallet ved hjelp av en sprøyte, og deretter feste en sprøytefilter til spissen av sprøyten. Hvis porewaters og sedimenter er godt atskilt, porewaters kan helles direkte inn i en sprøyte med sylinderen fjernet og et sprøytefilter på spissen.
  13. Presse vannet gjennom sprøytefilter inn i den aktuelle sentrifugerør.
    MERK: Noen kraft vil være nødvendig; mer enn en sprøytefilter per prøve kan være nødvendig.
  14. Bytt ut caps på sentrifugerøret inneholder sediment og røret som inneholder porewaters.
  15. Gjenta trinn 4,13 gjennom 4,15 for hver prøve.
  16. Åpne hanske pose og ta prøver. Både sediment og porewater rør kan bli re-veid.
  17. Analyser porewaters umiddelbart hvis ønskelig. Analyser kan omfatte (men er ikke begrenset til) ionekromatografi for store ioner 11, Ferrozine for jern arts 12, arsen arts ved voltammetry 13, og sulfid arts 14.
  18. Fryse porewaters og sedimenter i tørr avsender (ca. -80 ° C) for å bevare arts for senere analyser eventuelt for de planlagte analysene. det may også være riktig å holde prøvene kjøles i lufttette beholdere eller i nitrogengjennomboblet aluposene.
  19. Re-bruker hansken bag for en andre kjerne (starter på 2.2.2) hvis ønskelig. Etter to kjerner, må hanskepose vanligvis endres.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Typen av resultatene som er oppnådd er avhengig av analyser utført og på den geokjemiske innstillingen fra hvilken kjerne ble oppnådd. Oppløst oksygen kan måles i de ekstraherte porewaters, men i mange innstillinger vil dette være null under de første få cm av kjernen. Analyser som vanligvis gir mer meningsfull informasjon inkluderer jern arts (Fe II / Fe III) 12, arsen arts (As III / As V) 13, og sulfid 14. Tilstedeværelse av reduserte arter som sulfid indikerer både et reduserende miljø og at tilstrekkelig anoksi ble opprettholdt gjennom kjernen seksjonering og porevann fjerning. Fastsettelse av andre konsentrasjoner som oppløst organisk karbon, store ioner, eller spormetaller er ofte utført på bevarte prøver ved retur til hjem laboratoriet. Geokjemiske gradienter kan vanligvis observeres i pore farvann, og maksima eller minima av denne art kan ses i dypet.

telt. "fo: keep-together.within-page =" 1 "> En kjerne ble tatt i Bay Batiste, et våtmarksområde sørøst for New Orleans, omtrent ni måneder etter begynnelsen av Deepwater Horizon utslippet Dette våtmarks ble tungt oljet, og data oppnådd fra sedimentkjerne indikerer høye sulfidkonsentrasjoner i porewaters ved hjelp av en Hach Metode (http://hach.com) basert på 14, jf. figur 1 Maksimale sulfid konsentrasjoner på 49,2 mg / LS 2- observeres i kjerneseksjonen oppnås mellom 24-27 cm dybde. Total jernkonsentrasjoner i disse porewaters var konsekvent lavt (<0,2 ppm) og ingen Fe (III) ble detektert.

Figur 1
Fig. 1: Porewaters fra Bay Batiste, Louisiana data som vises er fra porewaters utvunnet fra en sedimentkjerne anvendelse av metodene beskrevet heri; kjernen ble hentet fra Bayou Batiste, Louisiana, i år following Deepwater Horizon oljeutslipp til Gulf of Mexico. Oppløste sulfidkonsentrasjonene i porewaters som en funksjon av dybde under sediment-vann-grensesnittet. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Elementer som skal lastes inn i hanske pose på Trinn 2.1.7
avfalls~~POS=TRUNC beholdere~~POS=HEADCOMP
Box av engangshansker
Kimwipes og papirhåndklær
barberblader
Sprut flaske (r) av dd H 2 O
permanent markør
Engangs plast skjeer
50 ml sentrifugerør en i et stativ; en per kjerne seksjon pluss nok for overliggende vann. Sprøytefiltre tilstrekkelig i antall for filtrering av overliggende vann.
Kjerne liner ringer
kjerne~~POS=TRUNC
Portable Oxygen Meter
En plastmaterialer som sentrifugerør bør være syre rengjøres i henhold til instruksjonene.

Tabell 1: Materialer å forsegle i hanske bag.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Den teknikk som er beskrevet heri er en fleksibel en som kan tilpasses for et bredt spekter av steder, kjernestørrelser, kjerneseksjonen tykkelse, etc. Det er tre grunnleggende komponenter i dette systemet.

Først fremstille en kjerne ekstrudering system av riktige dimensjoner for kjernen som skal analyseres. Instruksjoner her er gitt med forutsetning om en ca 30 "core, mye lengre kjerner kan kreve mer PVC extender stykker og PVC fittings å ekstrudere fullt Planlegg ekstrudering systemet og pakking nøye, som korreksjoner i feltet er mye vanskeligere å håndtere..

For det andre, at hansken posen er godt gjennomblåst og fri for lekkasjer eller rifter. Hensikten med denne protokollen er å få porewaters i samme redoks staten der de eksisterte under bakken. Hvis oksidasjon skjer under pore seksjonering eller porevann utvinning, vil data innhentet ikke kan brukes.

For det tredje, sentrifugestraks tillater separasjon av de porewaters fra sedimentene. Hvis porewaters og sedimenter forbli i kontakt etter fjerning fra miljøet, kan reaksjonene fortsetter og endre seg. Hvis for eksempel vann som strømmer gjennom kjernen forsynte nitrat, ville dette hindre den eksisterende mikrobielle fellesskap å anvende jern som en terminal elektronakseptor; etter fjerning av kjernen fra stedet, ville nitratkonsentrasjonen begynne å avta og jern arts kunne begynne å endre seg. Derfor rask kjerne seksjonering og sentrifugering tillate best "snapshot" for å bli tatt.

Avhengig av analysene er ønskelig, kan det være ønskelig å veie sentrifugerørene før fylle dem med sedimenter og porewater. Dette vil tillate beregning av nøyaktig masser av porewater og sediment samlet inn fra hver seksjon. Hvis dette ikke er nødvendig, kan en gjennomsnittsvekt på 50 ml sentrifugerør bli antatt for hvert rør. Dette er vanligvis tilstrekkelig. Generelt, en subseDette skjer av sediment kan fjernes, veies, og tørkes igjen for å oppnå en prosent tørr masse verdi. Når du gjør dette, sørg for å inkludere vekten av porewaters fjernet som en del av beregningen. Tørket sediment kan også bli forbrent for å oppnå et glødetap på måling.

Det kan være lurt å praktisere denne prosedyren en gang eller to ganger på et utvalg kjerne før du utfører det på verdifulle feltprøver. Når den er mestret, men lar denne teknikken samling av pore vann og sedimenter fra et bredt spekter av miljøer på en enkel og kostnadseffektiv måte. Evnen til å opprettholde den in situ redoks-forholdene, kan en rekke geokjemiske og geomicrobiological analyser på de innsamlede prøvene.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har ikke noe å avsløre.

Acknowledgements

Denne forskningen ble delvis støttet av National Science Foundation RAPID program (NSF-1048925, 1048919 og 1048914) 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