클린 샘플링 및 추적 금속 연구 강 하구 바다의 분석

* These authors contributed equally
JoVE Journal
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:

 

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations | Reprints and Permissions

Jiann, K. T., Wen, L. S., Santschi, P. H. Clean Sampling and Analysis of River and Estuarine Waters for Trace Metal Studies. J. Vis. Exp. (113), e54073, doi:10.3791/54073 (2016).

Please note that all translations are automatically generated.

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

Abstract

Introduction

일반적으로 자연수 얻은 몇 가지 미량 금속 결과 샘플 수집, 처리 및 결정 1, 2 중에 적용 부적절한 기술에서 발생하는 이슈로 인해 부정확 할 수 있음을 인식하고있다. 용해 된 미량 금속의 (지표수 3 nM의 범위 서브 나노 미터 단위) 진정한 농도는 이전에 발행 된 값보다 작은 크기의 지금 2 주문이다. 같은 상황은 해양 바다에서 허용 용해 된 미량 금속 농도는 지난 40 년 동안 규모의 수주 감소했다 정도 개선 된 샘플링과 분석 방법이 도입되었습니다로 해양 화학에서 발견되었다. 노력 미량 금속 분석 4-8의 모든 단계에 걸쳐 환원 또는 미량 금속 오염의 제거를 목표로 "클린 기술 '의 개발을 통해 데이터 품질을 향상시키기 위해 이루어지고있다. 주변의 미량 금속의 농도를 결정하기위한수준, 농축 종종 필요합니다. 이온 교환 기술은 일반적으로 8-12 효율적인 농축 적용되었다.

오염이 컨테이너의 벽에서 발생할 수, 용기, 샘플러, 시료 처리 및 저장 및 샘플 보존 및 분석 7,13의 청소. 최근 실시 청소 방법을 사용하는 모든 연구는 자연수에서 미량 금속의 농도는 일반적으로 잘 일상적인 방법 (7)의 검출 한계 이하 나타냅니다. 1990 년대 초 용의자 추적 금속의 데이터를 인식하기 때문에, 깨끗한 방법은 미량 금속 결정 (14)에 대한 미국 EPA (환경 보호국) 가이드 라인에 통합되었습니다 미국 지질 조사국은 15 프로젝트들이 수질 모니터링을 위해 깨끗한 방법을 채택했다. 미량 금속 연구 면도 방법은 견고하고 정확한 데이터베이스를 생성하기 위하여 모든 프로젝트에 이용 될 필요가있다.

분포 및 표면 분쇄 물 등의 수계의 미량 금속의 동작은 자연 (예컨대, 풍)와 인위적으로 영향을받을 수있다 (예를 들어, 폐수 폐수) 재 등과 같은 요소뿐만 아니라 다른 환경 조건지역적 지질 학적, 형태, 토지 이용 및 식생, 기후 16-19. 이것은 그러한 부유 입자상 물질의 농도 (SPM), 용해 된 유기 탄소 (DOC), 인위적 리간드 (예, 에틸렌 디아민 테트라 아세트산, EDTA), 염, 산화 환원 전위와 pH가 17-20 등 물리 파라미터의 차이가 발생할 수있다. 따라서, 정확하고 관련 미량 금속 연구는 적절한 미량 금속 분석을위한 시료의 수집뿐만 아니라에 대한 관련 요인 및 매개 변수의 결정을 필요로한다.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. 샘플러 준비

  1. 샘플러
    1. 샘플러의 조립
      1. 1.5 m 화학성 실리콘 펌핑 튜브 (OD 0.635 cm)에 4 m 길이 플루오르 에틸렌 프로필렌 (FEP) 튜브 (ID 0.635 cm, OD 0.95 cm 또는 유사한)를 연결합니다.
      2. 펌핑 튜브에 폴리 프로필렌 Y 커넥터를 삽입하고, 다른 하나의 콘센트 및 (20 cm 펌핑 튜브에 의해) 0.45 μm의 캡슐 필터에 50 cm 펌핑 튜브를 연결합니다.
      3. 클린 룸 (벤치)에서 호스 그들이 청소 후 (아래 참조)를 조립, 폴리에틸렌 가방 두 레이어의 조립을 저장합니다.
    2. 샘플러 청소
      1. 실험실 세제와 튜브 세트 (연동 펌프에 1.5 m 펌핑 튜브를 부착하여)를 입력하고 24 시간 동안 담가. 다음 10 % (v / v)의 염산 (시약 등급)으로 채우고 48 시간 동안 담가, 탈 이온수로 설정 튜브를 플래시합니다.
      2. 철저 w 탈 이온화 설정 튜브를 플러시여러 번 ater에, 그리고 비닐 봉투의 조립을 저장합니다. 24 시간 동안 50 % (v / v)의 HNO 3 (시약 등급) 솔루션을 몸으로하여 Y-커넥터와 짧은 펌핑 튜브를 청소합니다.
    3. 캡슐 필터
      1. 먼저 탈 이온수로 48 시간의 침지 단계 후 10 % (v / v)의 염산 용액을 세척하여 캡슐 필터를 청소한다.
      2. 산 침지 한 후, 탈 이온수와 필터를 세척하고 산을 중화하기 위해 각각의 필터에 21 % (무게) NH 4 OH (서브 삶은) 액 1ml를 추가합니다.
      3. 폴리에틸렌 지퍼 가방의 입구와 출구 및 저장소를 연결하는 30 cm 청소 - 펌핑 튜브의 루프와 개별 필터를 밀봉합니다.
  2. 샘플 용기
    1. 폴리에틸렌 (PE, 1,000 ㎖) 및 FEP (500 mL 및 1000 ㎖) 미량 금속 결정을위한 컨테이​​너 병을 사용합니다.
      1. 50 %의 다음, 세제 (1 %)에서 첫 번째 (v / v)의 HNO 3을 담가 병을 청소(시약 등급), 24, 48, 24 시간 동안 10 % (v / v)의 염산 (시약 등급) 솔루션은 각각 두 침지 단계와 탈 이온수로 병을 헹군다.
      2. 최종 염산 침지 한 후, 철저하게 탈 이온수 (DIW)으로 병을 씻어 클린 룸 또는 클래스 100 클린 벤치 (밀봉 캡) 병을 건조.
      3. 폴리에틸렌 지퍼가 달린 가방 및 수송 용 폴리에틸렌 봉투에 두 번 가방 그들에 인감 청소 병입니다.
    2. 용존 유기 탄소 (DOC) 결정을위한 청소 유리 병
      1. 48 시간 10 % HCl에 용해 된 유기 탄소 (DOC)의 분석을 위해, 황색 붕규산 유리 병 (40 ml)에 담근다. 탈 이온수로 세척 유리 병을 씻어하고, 사용하기 전에 2 시간 동안 480 ° C에서 그들을 연소. 수송 용 지퍼 폴리에틸렌 봉투에 개별적으로 병을 밀봉합니다.

2. 샘플링

  1. 물 샘플 수집
    1. 우포N 개의 샘플링 위치에 도착 외측 가방 마크 샘플 식별 번호, 원래 가방 병을 유지한다.
    2. 강둑이나 보트에서, 한 사람이 샘플러와 가방을 열고 (청소) 3 m 폴리 프로필렌 극에 4 m의 FEP 튜브를 연결합니다. 가급적 뱅크로부터 자극을 연장하고 약 30cm 펌프가 온되기 전에 강 유수의 표면 아래 FEP 튜브의 입구를 유지한다.
    3. 다른 사람이 연동 펌프 (내부 배터리 샘플링 펌프)의 펌프 헤드에 펌핑 튜브를 연결해야합니다. 펌프가 시작하고, 물 (하류 측)의 전체 부피 샘플러의 적어도 3 회 배출. 파우더 프리 장갑을 착용하고 샘플 병을 채우기 시작하는 병 뚜껑의 가방을 엽니 다.
      1. 다른 사람이 사용할 수있는 경우 또는, 상기 제삼자가 내측 백 샘플 캡을 개방하고, (B)에 샘플을 빼낸 샘플링 튜브를 들고 담당해야ottle.
    4. 현장에서 전도도, 온도 및 pH를 측정을위한 125 ml의 플라스틱 병에 필터링되지 않은 샘플을 수집합니다.
    5. (1 (a 필터없이 출구를 통해) 제 (500㎖ 용량 또는 미립자 샘플 수집 1000 ml)에 필터링되지 않은 샘플을 수집 한 다음, 여과 물 샘플을 수집 한 캡슐 형 필터를 통과하는 물의 강제로 플라스틱 클램프 출구를 닫고 -L) 용해 된 미량 금속 결정합니다.
    6. 필터링 된 샘플을 수집 DOC와 EDTA 측정을위한 40 ml의 호박 유리 병 (필터와 출구를 통해).
    7. 1,000 ml / 분으로 대략 500 ml / 분의 유속으로 물을 채취. 압력 (필터 '사양에 따라) 구축을 시작할 때 캡슐 필터를 교체합니다. 시료의 종류마다, 품질 관리 분취 역할을 선택된 위치에서 추가 샘플뿐만 아니라 필드 블랭크를 수집한다.
    8. 드라이 아이스 저장 i에서 40 ml의 유리 병 배치얼음 상자, 얼음 가슴에 폴리에틸렌 병 N.
  2. 부유 입자상 물질의 컬렉션 (SPM)
    1. 플라스틱 여과 깔대기 및 용기를 사용하는 진공 여과에 의해 0.4 ㎛의 폴리 카보네이트 (PC) 막 필터에 대한 SPM을 (산 세척 및 미리 칭량) 모은다.
    2. SPM 농도를 수득 미립자 미량 금속 결정 입자를위한 샘플을 제공하기 위해 실험실에서 건조 막 필터를 고정.

3. 샘플 전처리 (추적 금속 용해)

  1. 용해 된 미량 금속 결정의 경우, 샘플 병에 2 ml의 농축 서브 삶은 HNO 3 (1-L 당 샘플)를 추가합니다. FEP 병에 전송 용해 된 미량 금속 샘플 (산성화). 대안 적으로, 샘플은 FEP 병에 직접 수집 할 수있다. 24 시간 (8 ~ 15 와트 UV 램프)에 대한 FEP 병에 샘플을 UV는-조사.

추적 금속 분석을위한 4. 예비 농도 및 치료

  1. 작은 (10 ~ 30 ㎖의 용량) 플라스틱 컵에 양이온 교환 수지 2 g을 계량하여 컵이 N HNO 3 용액을 소량의 추가. 10 ml의 용량을 크로마토 그래피 칼럼에 수지를 부어. 5 ml의 2 N HNO 3 열을 세척하여 수지를 청소 두 번 (서브 삶은), 및 초순수 (HPW) 3 회 씻어.
  2. NH 4 + 형에 수지를 변환하는 컬럼에 (서브 삶은) 1 M NH 4 OH 10 ML을 추가합니다.
  • 완충 용액 (1 M 아세트산 암모늄)
    1. HPW 약 800 ml의 (서브 삶은) 빙초산 57 ML을 추가합니다. 수산화 암모늄 ~ 60ml를 추가 (21 %, 비등-SUB) 및 아세트산과 혼합한다. 5.5 최종 pH 및 1,000 ml의에 최종 볼륨을 조정합니다.
  • 농축 과정 (미량 금속을 용해)
    1. 30 ml의 1 M의 암모늄 아세트을 추가하여 5.5 ± 0.3로 산성화시키고, UV 조사 된 시료의 pH를 조절완충 용액 일부 (~ 2.8 ㎖) NH 4 OH를 먹었다 샘플로 (서브 삶은).
    2. ~ 30 양이온 교환 수지 (4.1 절)로 포장 열 위의 cm와는 ~ 60cm의 FEP 관 크로마토 그래피 모자 및 커넥터 (암 루어)하여 샘플 병 농축 컬럼을 연결하는 샘플 병을 배치합니다.
    3. 컬럼 위에 연결된 두 방향 스톱 콕을 사용하여 3-5 ml / 분의 유속을 제어한다. 시료는 농축 컬럼을 통과 할 수 있습니다. 샘플이 컬럼을 통과 한 후, 열에서 튜브와 캡을 분리합니다.
    4. 2 × 5 ml의 HPW 1 M 암모늄 아세테이트 (산도 5.5)의 4 × 5 ml의 및 기타 미량 금속의 주요 양이온을 분리하는 HPW의 2 × 5 ml의 열을 처리합니다.
    5. 바로 열 아래에 30 ml의 산 세척 PE 병을 놓고 7 × 1 ml의 2 N HNO 3 열을 씻어 PE 병에 (서브 삶은).
    6. 중량 A를 구함으로써이 N HNO 3 유출 물 (~ 8.0 ㎖)의 양을 결정차 2 N HNO 3 폐수의 비중.
  • 입자상 부유물 소화
    1. SPM 샘플로 건조 PC 필터를 동결 건조 후에 무게. 장소 SPM 샘플, 미리 무게 퍼플 루오로 알칸에 필터와 (PFA) 선박 (60 ml의 용량), 그리고 혈관에 집중 HNO 3의 3 ㎖를 추가합니다.
    2. 2.5 kg-m의 일정한 토크로 혈관을 강화하고, 12 시간 동안 130 ° C에서 기존의 오븐에서 소화. 냉각 한 후, 용기를 열어 용기에 HF 2 ㎖를 추가한다.
    3. 2.5 kg-m의 일정한 토크로 혈관을 강화하고, 12 시간 동안 130 ° C에서 기존의 오븐에서 소화. 냉각 한 후, 용기를 열어 용기에 4.5 % 붕산 용액 16 ml를 추가.
    4. 2.5 kg-m의 일정한 토크로 혈관을 강화하고, 12 시간 동안 130 ° C에서 기존의 오븐에서 소화. 각 용기의 무게를 측정하고, 각 다이제스트 용액의 비중을 결정최종 다이제스트 볼륨을 얻었다.
    5. (최종 필터에 샘플 무게로 나눈 볼륨을 소화) 각각의 필터에 SPM의 최종 부피와 무게에서 소화에 대한 희석 계수를 계산합니다.
  • 5. 샘플 분석

    1. 미량 금속
      1. 예비 농축 샘플 불꽃 원자 흡광 분석, 흑연로 원자 흡수 분광법을 사용하는 미립자의 용액에 용해 및 / 또는 유도 결합 플라즈마에 미량 금속 (CD, CO, 구리, 철, 망간, 니켈, 납 및 아연) 농도를 결정 질량 분석기.
      2. 유도 결합 플라즈마 - 원자 발광 분석법에 의해 농축 전에 그린 서브 샘플 입자상 부유물의 다이제스트, 주요 이온 농도 일부 미량 금속을 결정.
    2. 보조 매개 변수
      1. 휴대용 장치를 이용하여, 현장에서의 샘플 온도, pH, 염분 및 전도성을 결정한다.
      2. 결정 용해 또는적외선 분광법 (21)에 의해 이산화탄소 감지와 습식 산화에 따라 ganic 탄소 (DOC)는 총 유기 탄소 분석기에 의해 농도. 수립 된 절차 (22, 23) 아래의 (a SPD-M10AV Diodearray 검출기) 고성능 액체 크로마토 그래피 총 EDTA 농도를 결정한다.

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Representative Results

    개발 및 "클린 기술"의 사용과, 이제 잘 주변 바다에서 정확한 미량 금속의 농도를 얻기 위해, 물 샘플의 미량 금속이 농축 것이 일반적임을 인식한다. 자연수에서 미량 금속에 대한 대부분의 수질 기준이 낮은 μg의 / L 범위에있는 동안, 낮은 검출 한계는 수생 환경에서의 대기 농도에서 미량 금속에 화학적 및 생물학적 영향을 조사하기 위해 필요하다.

    "깨끗한 기술"의 사용을 다음과 같은 향상된 검출 한계, 그것은 분명 그 농축 (그림 1) 필요, 텍사스 강에서 141 무작위로 수집 된 강 물 샘플의 데이터 세트에서 나타났다. 카드뮴, 구리, 니켈 및 납에 대한 미량 금속 데이터의 히스토그램을 나타내고, 특정 원소의 농도 일부 비교적 용이 determi 수 있지만NED (예를 들어, 구리), 일부 요소 (예를 들어, 카드뮴 및 납)이 아니라 일상적인 분석 방법의 검출 한계 이하 주변 바다에서 농도가있다. 상기 비교 USEPA 방법 1637, 1638, 1639에 대해 텍사스 강 데이터 세트로 만든 후, 1640 방법 1637 및 1640 농축와 미량 금속 결정하기위한 기술이며, 흑연로 원자 흡광 분광 분석에 의해 검출 또는 유도 결합 플라즈마 질량 분석을 결합 각기. 방법 1639 및 1638은 농축하지 않고, 전술 한 주변 기기를위한 물에 미량 금속의 결정을위한 것이다.

    그림 1
    141 샘플도 1 텍사스, USA 강에서 수집 된 데이터의 히스토그램 및 CD에 대한 USEPA 방법의 검출 한계에 비해 (a)의 Cu (b)는, 니켈 (c), 및 납 (d). 총 임의로 채취 다른 위치에서,여기에 설명 된 샘플링 및 분석 프로토콜을 사용하여 처리 하였다. 데이터 및 EPA 검출 한계의 분포를 비교하면 텍사스 강에서 샘플의 많은 부분이 최상의 데이터 품질을 얻기 위해서는시켜 농축 될 필요가 있음을 보여준다. 그래프의 검출 한계 (ML)가 그 USEPA 방법 1637, 1638, 1639 및 1640 (방법의 자세한 내용은 텍스트를 참조)에 나와 있습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

    검출 한계는, 표준 물질 (SRM)에 대한 회수율 및 필드 블랭크 샘플로 필드 가져와 처리하고, 처리 된 고순도의 물을 빈 농도의 결과는 "청정 기술"(표 1)의 효과를 나타낸다. 낮은 검출 한계 좋은 SRM 회복, 매우 낮은 필드 빈 농도를 오염 결과를 감소에스. 표 1에 나타낸 결과는 빈 샘플을 처리 한 L에 기초하여 얻어졌다. 낮은 검출 한계는 미량 금속의 농도가 미량 금속 분포가 환경 조건 (파라미터)에 영향을 미치는 미량 금속 지구 화학 (20)에 비교 될 때 중요 양호한 데이터 해상도를 얻을 수 있음을 의미한다. 그러나, 대등하거나 더 나은 필드 샘플링을 포함하지 않은 상술 한 EPA 방법들과 연구 결과 (방법의 검출 한계)를 비교하면 (하단)의 검출 한계는 여기에서 제공되는 프로토콜을 사용하여 수득 하였다. 필드 공백의 유사한 결과에 의해 입증 좋은 정밀도도 달성했다. 복제 된 샘플은 일반적으로 10 % 미만이었다 수집 일부 필드 샘플 및 미량 금속의 농도의 차이에 대해 개별적으로 처리 하였다.

    CD 공동 </ TD> 구리 백만 니켈 아연
    NG / L ㎎ / ℓ ㎎ / ℓ ㎎ / ℓ ㎎ / ℓ ㎎ / ℓ NG / L ㎎ / ℓ
    MDL 1 0.01 0.06 0.3 0.1 0.1 (10) 0.1
    SLR 카메라-3 (= 11 N)
    인증 (13) 0.027 1.35 (100) 3.9 0.83 (68) 1.04 측정 (평균) 12.6 0.026 1.29 97.2 3.86 0.77 (71) 1.13
    표준 편차 0.9 0.008 0.09 4.2 0.20 0.06 9 0.12
    회복(%) 97 97 (96) 97 99 93 (105) (109)
    이 필드를 비워 1 0.2 0.000 0.003 0.03 0.00 0.01 2.5 0.02
    이 필드를 비워 둘 0.2 0.000 0.011 0.02 0.01 0.00 2.9 0.03 필드 빈 (3) 0.1 0.000 0.011 0.03 0.00 0.00 2.5 0.01

    표 데이터 품질의 1. 결과는 시료 채취 및 분석 프로토콜이 여기에 설명 된 사용하여 달성. 검출 한계, (3) 제출 공백의 미량 금속 표준 기준 물질 (SLR 카메라-3) 및 미량 금속 농도의 그림에 대한 통계 결과를 (고순도 물로 취급 필드 샘플)에 기재된 프로토콜의 효과를 나타낸다. 농도 단위는 카드뮴과 납, 다른 요소에 대한 μg의 / L를위한 /의 L를 ng를하고 있습니다. 낮은 검출 한계, 표준 참조 자료에 대한 좋은 복구, 낮은 필드 빈 농도를 달성했다.

    여기에 설명 된 샘플링 및 분석 프로토콜을 사용하여 얻어진 결과는 것을 입증하지단지 그것은 또한 응용 프로그램에 대한 큰 범위를 제공, 낮은 검출 한계와 금속 추적 데이터를 생성한다. 미량 금속 개의 독립적 인 방법에 의해 결정된 농도 1 근처 선형 회귀 기울기와 상관 관계 (> 0.994 R 2)의 비교를도 2에 도시 된 바와 같이, 이러한 기술은 수중 환경에 적용될 수 있다는 것을 나타낸다. 이온 교환 농축 기술은 이러한 결과를 생성하는 데 사용되므로, 선형 범위는 설명 된 프로토콜이 미량 금속의 농도는 넓은 범위에 걸쳐 변화 특유 다른 수중 환경에 적용될 수 있다는 것을 나타낸다.

    그림 2
    두 개의 독립적 인 방법에서 얻은 미량 금속의 농도 그림 2. 비교. 아주 좋은 계약이 independen을 사용하여 결정 미량 금속의 농도 사이 발견 된같은 샘플의 별도의 분액에서 t 방법. 하나의 샘플은 유도 결합 플라즈마 원자 발광 분석법하여 분석하고, 다른 하나는 몇 유도 플라즈마 질량 분석에 의한 판정 이후에 이온 교환 기술에 의해시켜 농축 하였다. 대형 농도 범위는 기술은 미량 금속의 농도는 유의 한 차이를 보여 특유 서로 다른 환경에서 미량 금속 연구에 적합한 것을 의미한다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Discussion

    자연의 바다에서 신뢰할 수있는 미량 금속의 데이터를 얻기 오염을 감소하는 것을 목표로 샘플 수집, 처리, 전처리 및 분석 중에 강조로 큰 관심을 필요로한다. 농도가 이전에보고 된 것보다 낮은 크기의 주문이 될 수 있다는 것을 발견 지난 20 년에 "깨끗한 기술"을 사용하여 얻은 천연 바다에서 금속 농도를 추적합니다. 미량 금속의 수준을 정확하게 인간과 고등 생물에 유해한 영향을 더 잘 평가 결과를 측정 할 때 바다에서 미량 금속에 대한 수질 기준은 이제 더 쉽게 평가된다. 생체 이용률 및 수생 환경에서 미량 금속의 독성은 낮은 농도 범위에서보다 엄격한 조사를 필요로한다. 이 미량 금속의 분포와 행동이 환경에 많은 다른 물리 화학적 매개 변수에 의해 제어되는 바와 같이, 쉬운 일이 아니며, 그 때문에, 생체​​ 이용률 및 미량 금속의 독성의 신뢰성 평가도전입니다. 미량 금속 관련된 보조 파라미터의 샘플링 및 분석은 평가에 포함되어야한다.

    오염을 제거하고 궁극적으로 주변 바다에서 미량 금속의 농도에 대한 검출 한계를 낮추는 따라서, 미량 금속 분석의 모든 단계에 특별한주의를 지불하는 과학적인 정당이 필요합니다. 악기 설정에 실험실 도자기, 샘플링 기어, 샘플 용기, 장치 및 시료 전처리, 화학 물질 및 시약 동안 사용 된 재료에서 오염 첨가제가되어 미량 금속 분석의 결과를보고 할 때 필요 위에서 언급 한 모든 요소를​​ 지정해야합니다. 그러므로, 절차는 처리 샘플 수중 환경에서의 미량 금속에 대해 높은 데이터 품질을 얻는쪽으로 모든 중요한 단계이다 분석하는 샘플링 장치, 샘플링 용기 및 재료를 제조 하였다. 기존의 방법 (예를 들면, USEPA 방법)에 비하여, 데이터 프로토콜을 사용하여 수득 개 요더 나은 또는 비슷한 검출 한계 매우 낮은 공백의 결과 위의 에디션. 미량 원소 (8, 표 1)의 대형 스위트 룸 평가 될 수있다.

    여기에 설명 된 프로토콜을 용이 강 하구 물, 예를 들면, 해양, 호수, 지하수 이외에 수생 샘플의 다른 유형의 집합에 적용 할 수있다. 시료 농축 시간이 소모 될 수 있기 때문에, 여기에 제공된 프로토콜은 다른 해양 환경에서 특정한 특성에 따라 변경 될 수있다. 고 충격 물에서, 샘플은 여전히​​ 정상적으로 수집되어야하지만 매트릭스 간섭이 발생하지 않은 경우 이들은 적절한 수단에 의해 직접적으로 결정될 수있다. 크거나 작은 농축 팩터가 필요한 경우 샘플 부피가 조정될 수있다. 이온 교환 용량이 증가 될 필요 경우, 수지의 더 많은 양이 사용될 수있다.

    이 작품은 보여, 그 미량 금속 우리의 결정환경 관련 파라미터를 결정하는 단계와 함께 샘플링 및 사전 농도를 포함 "클린 기술"을 보내고, 수중 환경에서의 미량 금속의 분포를 더 고려 특정 환경 조건, 자연 및 인위적인 영향 (20)의 정도를 고려하여 평가 될 수있다. 큰 농도는이 프로토콜은 미량 금속 분포 및 동작의 조사는 또한 시간 및 공간에 따라 변화 환경에서 수행 될 수 있음을 의미하는 것으로 적용 할 수 있는지의 범위이다.

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Materials

    Name Company Catalog Number Comments
    Nitric Acid Seastar Chemicals Baseline grade
    Ammonium hydroxide Seastar Chemicals Baseline grade
    Acetic Acid Seastar Chemicals Baseline grade
    Nitric Acid J. T. Baker 9601-05 Reagent grade
    Hydrochloric acid J. T. Baker 9530-33 Reagent grade
    Chromatographic columns Bio-Rad 7311550  Poly-Prep
    Column stack caps Bio-Rad 7311555
    Cap connectors (female Luers) Bio-Rad 7318223
    2-way stopcocks Bio-Rad 7328102
    Cation exchange resin Bio-Rad 1422832  Chelex-100
    Portable sampler (sampling pump) Cole Palmer EW-07571-00
    FEP tube Cole Palmer EW-06450-07 6.4 mm I.D., 9.5 mm O.D.
    Pumping tube Cole Palmer EW-06424-24 6.4 mm I.D. C-Flex
    Capsule filter (0.4 mm) Fisher Scientific WP4HY410F0 polypropylene casing
    1 L low density polyethylene bottle NALGE NUNC INTERNATIONAL 312088-0032
    1 L (or 500 ml) FEP bottle NALGE NUNC INTERNATIONAL 381600-0032

    DOWNLOAD MATERIALS LIST

    References

    1. Taylor, H. E., Shiller, A. M. Mississippi River Methods Comparison Study: Implications for water quality monitoring of dissolved trace elements. Environmental Science and Technology. 29, 1313-1317 (1995).
    2. Windom, H. L., Byrd, J. T., Smith, R. G., Huan, F. Inadequacy of NASQAN data for assessing metal trends in the nation's rivers. Environmental Science and Technology. 25, (6), 1137-1142 (1991).
    3. Mason, R. P. Trace Metals in Aquatic Systems. Wiley-Blackwell. (2013).
    4. Wen, L. -S., Santschi, P., Gill, G., Paternostro, C. Estuarine trace metal distributions in Galveston Bay: importance of colloidal forms in the speciation of the dissolved phase. Marine Chemistry. 63, 185-212 (1999).
    5. Wen, L. -S., Stordal, M. C., Tang, D., Gill, G. A., Santschi, P. H. An ultraclean cross-flow ultrafiltration technique for the study of trace metal phase speciation in seawater. Marine Chemistry. 55, 129-152 (1996).
    6. Benoit, G. Clean technique measurement of Pb, Ag, and Cd in freshwater: A redefinition of metal pollution. Environmental Science and Technology. 28, 1987-1991 (1994).
    7. Benoit, G., Hunter, K. S., Rozan, T. F. Sources of trace metal contamination artifacts during collection, handling, and analysis of freshwater. Analytical Chemistry. 69, (6), 1006-1011 (1997).
    8. Jiann, K. -T., Presley, B. J. Preservation and determination of trace metal partitioning in river water by a two-column ion exchange method. Analytical Chemistry. 74, (18), 4716-4724 (2002).
    9. Fardy, J. J. Preconcentration Techniques for Trace Elements. Alfassi, Z. B., Wai, C. M. CRC Press. 181-210 (1992).
    10. Pai, S. -C. Pre-concentration efficiency of Chelex-100 resin for heavy metals in seawater. Part 2. Distribution of heavy metals on a Chelex-100 column and optimization of the column efficiency by a plate simulation method. Analytica Chimica Acta. 211, 271-280 (1988).
    11. Pai, S. -C., Fang, T. -H., Chen, C. -T. A., Jeng, K. -L. A low contamination Chelex-100 technique for shipboard pre-concentration of heavy metals in seawater. Marine Chemistry. 29, 295-306 (1990).
    12. Pai, S. -C., Whung, P. -Y., Lai, R. -L. Pre-concentration efficiency of Chelex-100 resin for heavy metals in seawater. Part 1. Effects of pH and salts on the distribution ratios of heavy metals. Analytica Chimica Acta. 211, 257-270 (1988).
    13. Salbu, B., Oughton, D. H. Trace Elements in Natural Waters. Salbu, B., Steinnes, E. CRC Press. 41-69 (1995).
    14. U.S. Environmental Protection Agency. Method 1669. Sampling ambient water for trace metals at EPA Water Quality criteria levels. 30 U.S. Environmental Protection Agency. Washington, D.C. Available from: https://www3.epa.gov/caddis/pdf/Metals_Sampling_EPA_method_1669.pdf (1996).
    15. Horowitz, A. J., et al. Problems associated with using filtration to define dissolved trace metal concentrations in natural water samples. Environmental Science and Technology. 30, 954-963 (1996).
    16. Cortecci, G., et al. Geochemistry of trace elements in surface waters of the Arno River Basin, northern Tuscany, Italy. Applied Geochemistry. 24, (5), 1005-1022 (2009).
    17. Markich, S. J., Brown, P. L. Relative importance of natural and anthropogenic influences on the fresh surface water chemistry of the Hawkesbury-Nepean River, south-eastern Australia. The Science of the Total Environment. 217, 201-230 (1998).
    18. Shafer, M. M., Overdier, J. T., Hurley, J. P., Armstrong, D., Webb, D. The influence of dissolved organic carbon, suspended particles, and hydrology on the concentration, partitioning and variability of trace metals in two contrasting Wisconsin watersheds (U.S.A.). Chemical Geology. 136, 71-97 (1997).
    19. Warren, L. A., Haack, E. A. Biogeochemical controls on metal behaviour in freshwater environments. Earth-Science Reviews. 54, 261-320 (2001).
    20. Jiann, K. -T., Santschi, P. H., Presley, B. J. Relationships between geochemical parameters (pH, DOC, SPM, EDTA Concentrations) and trace metal (Cd, Co, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn) concentrations in river waters of Texas (USA). Aquatic Geochemistry. 19, (2), 173-193 (2013).
    21. Peltzer, E. T., et al. A comparison of methods for the measurement of dissolved organic carbon in natural waters. Marine Chemistry. 54, 85-96 (1996).
    22. Nowack, B., Kari, F., Hilger, S. U., Sigg, L. Determination of dissolved and adsorbed EDTA species in water and sediments by HPLC. Analytical Chemistry. 68, (3), 561-566 (1996).
    23. Bergers, P. J. M., de Groot, A. C. The analysis of EDTA in water by HPLC. Water Research. 28, (3), 639-642 (1994).

    Comments

    0 Comments


      Post a Question / Comment / Request

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

      Usage Statistics