A protocol for sectioning sediment cores and extracting pore waters under anoxic conditions in order to permit analysis of redox sensitive species in both solids and fluids is presented.
私たちは、堆積物コアを区画し、無酸素条件を維持しながら、間隙水を抽出する方法を示しています。単純な、安価なシステムが構築され、迅速な分析を容易にするために、フィールドサンプリング部位に近い一時的な作業空間(S)に搬送することができます。コアは、それらが区分されている携帯用グローブバッグ内へ押し出され、各1-3 cmの厚さの部分(コア径に依存する)を50 ml遠心チューブに封入されています。間隙水は、グローブバッグの外側に遠心分離で分離し、沈殿物から分離するためのグローブバッグに戻されます。これらの抽出された間隙水のサンプルを直ちに分析することができます。このような硫化物、鉄の分化、およびヒ素のスペシエーションなどのレドックス感受性の高い種の即時分析は、間隙水の酸化が最小限であることを示しています。いくつかのサンプルは、検出可能な鉄(III)と鉄(II)還元種の約100%、 例えば 100%を示しています。どちらの堆積物と細孔水サンプルは、主に保存することができます研究室に戻った時に、さらなる分析のための化学種をTainの。
研究者は、多くの場合、堆積物 – 水系の酸化還元状態とgeomicrobiologyを勉強したいです。間隙水は、ヒ素やウランなどのレドックス感受性重金属1への生態学的暴露の唯一の情報源、多くの場合、システムの敏感なモニターであり、共通の源である、というわけではないので、これは理想的には、堆積物と間隙水の両方からのデータを利用しています。間隙水のデータはまた、堆積物2に取り付け「peepers」として知られている、拡散平衡フィルタを使用してその場で得ることができます。 Peepersは、最も一般的に現場を前開始フィールドワークどこ長期間にわたって複数の訪問が現場に行うことができ、 例えば Shotyk 3によく知られている設定で使用されています。したがって、多くの状況では、このようなのみアクセス可能短時間または複数の探索的サンプルは、さらなる調査が4を発生すべき場所を決定するために得られるサイトなどpeepersの使用を許可していません。さらにpeepersは採水に同時に堆積物を採取しません。
それは一緒に土砂と水をサンプリングし、またはのぞき見をする人の設置が不可能なフィールドサイトにすることが望ましい場合には、土砂と水を得るための最も一般的な方法は、堆積物コアリングです。混合されていないコアを得ることは、このワーク5に記載の手順と重要な前駆体です。コアが得られると間隙水は、6または遠心分離を圧搾することによって得ることができます。両方の長所と短所を持っています。遠心分離は、一般的にケアが堆積物や間隙水の酸化を防ぐために注意しなければならないが、堆積物コア、7からporewatersを抽出するための最も信頼性の高い方法であると考えられています。
この方法では、最小限の酸化に間隙水を抽出するために、コア押し出し、遠心分離を説明します。著者らは、海洋8を含む様々な状況で、本明細書に記載の方法を使用し、湖を汚染しています<sup> 9、及び10を湿地。示す代表的なデータは、還元条件を保存することができることを示しています。遠心分離機を除いて、使用される材料は安価であり、そしてこの方法は、地球化学とgeomicrobiological研究課題の多種多様に適用することができます。
本明細書に記載された技術は、このシステムには3つの必須成分がありますなどの場所、コアサイズ、コア部の厚さ、広い範囲のために調整することができる柔軟なものです。
コアを分析するために、まず、右の寸法のコア押出システムを準備します。ここでの手順は、約30 "コアを前提として説明している。はるかに長いコアは完全に押し出すために複数のPVC?…
The authors have nothing to disclose.
本研究の一部はアリソンKeimowitz、明クオ・リー、ベネディクトOkeke、およびジェームズ・サンダースに国立科学財団のRAPIDプログラム(NSF-1048925、1048919、および1048914)によってサポートされていました。
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 3×3 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 |