Feld Lysimetrie und Porenwasserprobennahme Forschern erlauben, die das Schicksal von Chemikalien, um Böden und Vegetation fest angewendet zu beurteilen. Das Ziel dieses Protokolls ist es, zu zeigen, wie erforderliche Instrumentierung installieren und sammeln Proben für die chemische Analyse im integrierten Feld Lysimetrie und Porenwasser-Probenahme Experimenten.
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Methodenartikel
Integrierte Feld Lysimetrie und Porenwasserprobennahme für die Bewertung von Chemical Mobilität in Böden und Vegetation Gegründet
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In diesem Artikel
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Potenziell toxische Chemikalien werden routinemäßig angewendet, um zu landen, um wachsenden Anforderungen an die Abfallwirtschaft und Nahrungsmittelproduktion gerecht zu werden, aber das Schicksal dieser Chemikalien ist oft nicht gut verstanden. Hier zeigen wir ein integriertes Feld Lysimetrie und Porenwasserprobenahmeverfahren für die Bewertung der Mobilität von Chemikalien in Böden und Vegetation fest aufgebracht. Lysimeter, offene Spalten aus Metall oder Kunststoff, in bareground oder bewachsenen Böden angetrieben. Porenwassersammler, die im Handel erhältlich sind und mit Vakuum zu sammeln sickert Bodenwasser, in vorgegebenen Tiefen innerhalb der Lysimeter installiert. Am verabredeten Zeiten folgende chemische Anwendung auf Versuchsflächen wird Porenwasser gesammelt und Lysimeter, Boden und Vegetation enthalten, werden exhumiert. Durch die Analyse von chemischen Konzentrationen im Lysimeter Boden, Vegetation und Porenwasser, nach unten Auslaugraten, Bodenrückhaltevermögen und Pflanzenaufnahme für die Chemie von Interesse kann quantifiziert werden.Da Feld Lysimetrie und Porenwasser-Probenahme werden unter natürlichen Umweltbedingungen und mit minimalen Bodenstörung durchgeführt, abgeleitet Projektergebnisse real-case-Szenarien und liefern wertvolle Informationen für die chemische Management. Als Chemikalien werden weltweit zunehmend angewendet, um zu landen, können die beschriebenen Techniken verwendet, um zu bestimmen, ob brachten Chemikalien stellen Risiken für die menschliche Gesundheit oder die Umwelt werden.
Einleitung
Potenziell toxische Chemikalien werden routinemäßig angewendet, um aus Quellen wie Pflanzenschutzmittel, Dünger, Abwasser / biosolids, Industrieabfälle und Siedlungsabfälle 1,2 landen. Das Schicksal dieser Chemikalien - die Nährstoffe zählen kann, Spurenelemente, organische und die damit verbundenen Stoffwechselprodukte - wird oft nicht gut verstanden 3. Wenn die Chemikalien nicht richtig verwaltet, haben sie das Potenzial, die menschliche Gesundheit und Umwelt durch Übertragung an und wuchs in Pflanzen, Oberflächenwasser und Grundwasser gefährden. Mit einer Weltbevölkerung von 10 Milliarden Menschen bis zum Jahr 2050 erreichen kann, gibt es wac....
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Protokoll
Feld-Abtastung wird in diesem Experiment durchgeführt und steht unter der Zulassung des North Carolina Department of Agriculture & Consumer Services.
1. Feld Lysimeter-Installation
- Wählen Sie eine experimentelle Website, auf der seitlichen Bewegung des aufgebrachten Chemikalien ist unwahrscheinlich (dh. Websites mit wenig oder ohne Steigung). Wählen Sie Websites basierend auf Boden und Vegetation Eigenschaften von Interesse.
- Vor der Installation (Abbildung 1A) Lysimeter Wenn bewachsenen Grundstücke sind, ziehen Vegetation Steckern.
- Fahren Sie die Lysimeter nach unten in die gewünsch....
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Ergebnisse
Diese Methode ermöglicht die Anhäufung von Daten über das Schicksal von Chemikalien angewandt, um bareground und bewachsenen Bodensystemen 5,10. Dieser Ansatz wurde verwendet, um Arsen (As) nach unten Auslaugung, Absorption und Translokation in Anlagen zur Bermuda bewerten (Cynodon dactylon)-Systeme nach Anwendung von organischen Arsen Herbizid Mononatrium-Methyl-Arsenat (MSMA) 9. Seit den 1960er Jahren hat MSMA in Nicht-Kulturflächen, Rasen, und die Baumwollproduktion verwendet worden, ab.......
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Diskussion
Mit Hilfe einer integrierten Feld Lysimetrie und Porenwasserstichprobenansatz ermöglicht es Forschern, räumliche und zeitliche Verteilung von einer Vielzahl von Land-brachten Chemikalien beurteilen. Das Schicksal von Chemikalien in Böden und bewachsenen Systeme können durch eine Reihe von Umweltprozessen und Attribute, wie unten Auslaugung, Verflüchtigung, Hydrolyse, Photolyse, mikrobielle Umwandlung / Zersetzung, Pflanzenaufnahme, Bodentyp, Boden-pH 16,17 und gesteuert werden. Anders als Gewächshaus oder Lab.......
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Offenlegungen
Die Autoren haben nichts zu offenbaren.
Danksagungen
Die Autoren erkennen die Mitarbeiter an der Sandhills NCDA Forschungsstation für die Unterstützung bei der Installation und Lysimeter Exhumierung. Die Finanzierung in Repräsentative Ergebnisse beschriebenen Experimenten wurde vom Zentrum für Umweltforschung Turfgrass & Bildung zur Verfügung gestellt. Video-und Manuskript-Produktion wurde durch die North Carolina State University Departments für Bodenkunde und Pflanzenbau unterstützt.
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Materialien
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| Prenart Super Quarz-Probenehmer (PFTE/Quarz) | Prenart Equipment ApS | N/A | Es können alle Probenehmer für die Spurenmetallanalyse verwendet werden (z.B. SoilMoisture Equipment Corp.) |
| Prenart Installationsset | Prenart Equipment ApS | N/A | Enthält alle notwendigen Artikel für die Installation von Porenwasser-Probenehmern |
| 2 L Auffangflaschen | Prenart Equipment ApS | Flaschen können auch von Fisher Scientific (02-923-2) oder anderen Laborbedarfsunternehmen gekauft werden, aber die Armaturen müssen angepasst werden. Flaschen können mit dunklem Material bedeckt werden, wenn sie lichtempfindlich | |
| Tragbare Vakuumpumpe | Prenart Equipment ApS | N/A | Vacuporter von Decagon Devices oder eine andere batteriebetriebene oder Handvakuumpumpe vor Ort können verwendet werden |
| 1 oz HDPE Nalgene Flaschen | Fisher Scientific | 03-313-4A | Der Probenflaschentyp hängt vom interessierenden Analyten ab und kann Glas sein |
| Konzentrierte Salpetersäure | Fisher Scientific | A509-P212 | Oxidierende und ätzende - andere Säuren können zur Konservierung benötigt werden und sollten mit Vorsicht verwendet werden |
| 25 mm 0,2 & Mikro; m Nylon-Spritzenvorsatzfilter | VWR | 28145-487 | Andere Filtertypen und Porengrößen können verwendet werden, abhängig vom interessierenden Analyten und der analytischen Instrumentierung |
| 60 ml Luer-Lok-Spritzen | Fisher Scientific | 13-689-8 | Andere Größen können je nach entnommenem Probenvolumen verwendet werden |
| Tragbares pH-Messgerät | VWR | 248481-A01 | Andere pH-Messgeräte können nach der Kalibrierung verwendet werden |
| Messzylinder | beliebig | N/A | |
| Feldlysimeter (Metall, Kunststoff, etc.) | N/A | N/A | Oft werden diese auf der Grundlage der Spezifikationen der Forscher konstruiert |
| Invertierter Pfostentreiber Traktor | N/A | N/A | Jeder Traktor kann verwendet werden, um die Lysimeter |
| zu installieren Tragbares Auslegersprühgerät | N/A | N/A | Um die für die Anwendung erforderliche Menge anzuwenden |
| Polyethylen-Beutel | Johnson & Johnson | N/A | Andere Marken können für die Lagerung von Boden verwendet werden |
| Säbelsäge | Schwarz & Decker | N/A | Jede Säbelsäge kann mit einem Schneidaufsatz aus Metall verwendet werden |
Referenzen
- Wuana, R. A., Okieimen, F. E. Heavy Metals in Contaminated Soils: A Review of Sources, Chemistry, Risks and Best Available Strategies for Remediation. ISRN Ecology. , 1-20 (2011).
- Donaldson, D., Kiely, T., Wu, L. 1-38 U.S. Environmental Protection Agency. , Washing....
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Nachdrucke und Genehmigungen
