يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

إعداد العمود التجريبية لدراسة التفاعلات الكيميائية الأرضية الأحيائية اللاهوائية بين هيدروكسيدات الحديد (أوكسي)، والعناصر النزرة، والبكتيريا

7.1K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/56240

⸱

ديسمبر 19, 2017

 ,  ,  , 

في هذه المقالة

ملخص

مصير وانتواع من الزرنيخ والزئبق في طبقات المياه الجوفية هي ظروف يرتبط ارتباطاً وثيقا الفيزيائية-الكيميائية والنشاط الميكروبي. وهنا، نقدم برنامج إعداد تجريبية عمود الأصلي الذي يحاكي طبقة المياه جوفية، وتمكن من فهم أفضل للعناصر النزرة بيوجيوتشيميستري في ظروف وصول. وترد مثالين، الجمع بين النهج الجيوكيميائية والميكروبيولوجية.

الملخص

مصير وانتواع من العناصر النزرة (قسم التدريب والامتحانات)، مثل الزرنيخ (ك) والزئبق (Hg)، في طبقات المياه الجوفية ارتباطاً وثيقا بالظروف الفيزيائية والكيميائية، مثل الأكسدة المحتملة (Eh) ودرجة الحموضة، ولكن أيضا إلى الأنشطة الميكروبية التي يمكن أن تقوم بدور مباشر أو غير مباشر على انتواع و/أو التنقل. والواقع أن بعض أنواع البكتيريا يمكن مباشرة أكسدة As(III) إلى As(V) أو الحد من As(V) إلى As(III). وبالمثل، البكتيريا يشاركون بقوة في زئبق ركوب الدراجات، أما من خلال ما مثلايشن، تشكيل الزئبق مونوميثيل عصبي، أو من خلال الحد منه إلى عنصري Hg °. الأقدار على حد سواء زئبق مرتبطة أيضا بشدة تكوين التربة أو المياه الجوفية؛ وفي الواقع، كما ويمكن ربط Hg المركبات العضوية أو هيدروكسيدات (أوكسي)، التي سوف تؤثر على قدرتهم على الحركة. وفي المقابل، يمكن أن تؤثر الأنشطة البكتيرية مثل الحد من هيدروكسيد الحديد (أوكسي) أو تعدين المواد العضوية غير مباشر واحتباس الزئبق. يمكن أن يؤثر وجود كبريتات/كبريتيد أيضا بشدة هذه عناصر معينة من خلال تشكيل المجمعات مثل الايثير-أرسيناتيس بوصفه أو ميتاسينابار مع الزئبق.

ونتيجة لذلك، قد أثيرت العديد من الأسئلة الهامة حول مصير وانتواع من وصفها والزئبق في البيئة وكيفية الحد من سميتها. ومع ذلك، نتيجة مفاعليه بهم نحو مكونات طبقة المياه الجوفية، يصعب أن تنأى بوضوح العمليات الكيميائية الأرضية الأحيائية التي تحدث وآثارها المختلفة على مصير هذه الشركة المصرية للاتصالات.

للقيام بذلك، قمنا بتطوير نسخة أصلية، التجريبية، نفدت إعداد العمود الذي يحاكي طبقة المياه جوفية بالمناطق الغنية كاو Hg--أكسيد الحديد مقابل الحديد المناطق، مما يتيح فهم أفضل للشركة المصرية للاتصالات بيوجيوتشيميستري في ظروف وصول. البروتوكول التالي يعطي إرشادات خطوة بخطوة لإنشاء عمود أما أو زئبق، فضلا عن مثال كما يقضي بذلك الحديد وسلفات التقليل من الشروط.

المقدمة

فهم والتنبؤ بحركة العناصر النزرة (TE) وبيوجيوتشيميستري في البيئة ضروري من أجل رصد وتطوير وتطبيق القرارات الإدارية المناسبة للمواقع الملوثة. وينطبق هذا خاصة في حالة الامتحانات السامة مثل الزرنيخ (ك) والزئبق (Hg). مصير وانتواع لهذه الامتحانات في التربة أو المياه الجوفية ارتباطاً وثيقا للظروف الفيزيائية والكيميائية، مثل Eh ودرجة الحموضة، ولكن أيضا إلى الأنشطة الميكروبية التي يمكن أن تلعب أي دور مباشر على انتواع أو بدور غير مباشر في التنقل.

والواقع أن بعض أنواع البكتيريا يمكن مباشرة أكسدة As(III) إلى As(V) أو الحد من As(V) إلى As(III). وهذا يؤثر على كالسمية، حيث As(III) هو الشكل الأكثر سمية، والتنقل، ومنذ As(III) أكثر تنقلاً من As(V)، الذي يمكن....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

1-إعداد التجريبية

  1. أسيدواش جميع المواد (الزجاج، تترافلوروايثيلين (بفتي)) على اتصال بالعينات (5 أيام في حامض النيتريك (HNO3) 20% v/v) تليها 5 أيام في حمض الهيدروكلوريك (HCl) 10% v/v). يشطف عدة مرات مع مياه نقية جداً وجاف تحت هود الاندفاق الصفحي مسبقة لاستخدام.
  2. استخدام قفازات البولي إثيلين (أو ما شابه ذلك) وغطاء دخان لجميع الخطوات المتعلقة بالمواد الكيميائية.

2-إعداد زئبق وكما ارتفعت أكاسيد الحديد غير متبلور

  1. إعداد ما يقرب من 20 غراما فيريهيدراتي (Fe(OH)3): حل 50 غ فيكل3-6 ح2س في 500 مل الماء النقي جداً (المقاومة > سم MΩ 18-1) تحت التحريض في مفاع....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

على سبيل المثال 1. أثر تخفيض الحديد كالتنقل وانتواع

كما تم تلقيح العمود مباشرة مع المياه الجوفية من موقع عرضه بحسب تركيز أعلى من معايير مياه الشرب (براسيوكس، لوار et شير، فرنسا). المياه الجوفية عينات في زجاجات معقمة، وتخزينها في 5 درجة مئوية حتى الاستخدام. كان بنك الاحتياطي الفيدرالي العمود من الأسفل مع هذه المياه التي تحتوي على المجتمع الميكروبي الذاتية الطبيعية تدفق معدل منخفض (2 مل ح-1) بغية تيسير .......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

إعداد العمود التجريبية ثبت أن جهاز مختبر مريحة لدراسة العمليات الكيميائية الأرضية الأحيائية اللاهوائية في ظروف مستمرة. تسمح أنظمة العمود المستمر يعملون في ظروف أقرب إلى تلك المياه الجوفية الحقيقية من نظم دفعة الملاط أو ميكروكوسمس. يمكنك محاكاة النظم المستمر حركة المياه الجوفية من خلال الترسبات طبقة المياه الجوفية.

وتعد الخطوة الأكثر أهمية ضمن البروتوكول هيدروكسيدات (أوكسي) TE-الحديد والخليط مع هلام السليكا والرمال، التي تحتاج إلى إنشاء بسرعة من أجل الحصول على مادة متجانسة. بعد هذه الخطوة الحاس.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

شكر وتقدير

تم تمويل هذا العمل المشترك قبل التعدينية، بمنحه ما بعد الدكتوراه من معهد كارنو ولواريه دو العام المجلس. ونعترف أيضا مع الامتنان الدعم المالي المقدم للمشروع محاور المركز الإقليمي-فال دو لوار.

....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
تتكون أعمدة الطلباتالخاصةBeaucaverre ، فرنسا3 قطع منفصلة ، قلب العمود الرئيسي مع سترة التبريد و 5 منافذ لأخذ العينات (مقاس GL14 مع الزيتون) وقطعة علوية وسفلية تتناسب مع جسم العمود الرئيسي ويتم تثبيتها في مكانها بمفصل سيليكون وبرغي (RIN F 40x38 & SVL 42). ملاحظة: تمت مناقشة هذا التصميم مباشرة مع الشركة. نوصي بالعثور على زجاج محلي.
الحاجز PTFE / السيليكون القطر 20 ممSigma-Aldrich508608
PTFE معرف الأنابيب 3 ممVWR228-0745
المضخة التمعجيةدومينيك دوتشر SAS66493
أنابيب المضخة التمعجية LMT 55VWR224-2250Tygon & reg ؛ LMT 55   ؛
رمل Fontainbleau D50 = 209 & مSIBELCO ، فرنسا
N2< / sub> لسوائدالهواء الفقاعية ، فرنسا
تشعيع جاماIonisos ، Dagneux ، محلل الزئبق الأوتوماتيكي في فرنسا
(AMA 254)تحليلات الملاعب ، فرنسا
Varian SpectrAA 300 ZeemanAgilent
Name< / قوي> <قوي>الشركة رقم الكتالوجتعليقات
Chemicals
HNO3 Supra purVWR1.00441.1000الشركة المصنعة: Merck
HCL 30٪ Supra purVWR1.00318.1000الشركة المصنعة: Merck
الزئبق (NO3< / sub>) 2Merck516953
As2O3Merck202673
FeCl3-6H2OMerck207926
هلام السيليكاSigma-Aldrich336815-500G
ب من

المراجع

  1. Oremland, R. S., Stolz, J. F. The Ecology of Arsenic. Science. 300 (5621), 939(2003).
  2. Silver, S., Phung, L. T. Genes and enzymes involved in bacterial oxidation and reduction of inorganic arsenic. Appl Environ Microbiol. 71 (2), 599-608 (2005).
  3. Compeau, G. C., Bartha....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

استكشف المزيد من المقالات

أوكسي هيدروكسيدات الحديداختزال الكبريتاتاختزال الحديدتمايز أنواع الزرنيخدورة الزئبقالتدفق 연طاريالمجهر الإلكتروني الماسح