Anoksik Koşullarında Tortu Çekirdek Kesit ve Gözenek Waters Ekstraksiyon
Summary
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.
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 <sup> 9 ve sulak 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.
Protocol
Representative Results
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…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
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
| 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 |
Referenzen
- 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).
- Teasdale, P. R., Batley, G. E., Apte, S. C., Webster, I. T. Pore water sampling with sediment peepers. TrAC. 14, 250-256 (1995).
- 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).
- Bufflap, S. E., Allen, H. E. Sediment pore water collection methods for trace metal analysis: A review. Wat Res. 29, 165-177 (1995).
- Glew, J., Smol, J., Last, W., Last, W., Smol, J. Chapter 5, Sediment Core Collection and Extrusion. Developments in Paleoenvironmental Research. , 73-105 (2001).
- Jahnke, R. A. A simple, reliable, and inexpensive pore-water sampler. L&O. 33, 483-487 (1988).
- Bufflap, S. E., Allen, H. E. Comparison of pore water sampling techniques for trace metals. Wat Res. 29, 2051-2054 (1995).
- 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).
- Keimowitz, A. R., et al. Arsenic redistribution between sediments and water near a highly contaminated source. Env Sci & Tech. 39, 8606-8613 (2005).
- 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).
- Jackson, P. E. . Ion chromatography. , (1990).
- Stookey, L. L. Ferrozine – A New Spectrophotometric Reagent For Iron. Anal. Chem. 42, 779-781 (1970).
- 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).
- Cline, J. D. Spectrophotometric Determination of Hydrogen Sulfide in Natural Waters. L&O. 14, 454-458 (1969).
