Campo lysimetry e campionamento porewater permettono ai ricercatori di valutare il destino di sostanze chimiche applicate al suolo e alla vegetazione stabilita. L'obiettivo di questo protocollo è quello di dimostrare come installare la strumentazione necessaria e raccogliere campioni per l'analisi chimica durante lysimetry campo integrato ed esperimenti di campionamento porewater.
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Articolo metodologico
Integrato Campo Lysimetry e Porewater campionamento per la valutazione della chimica Mobilità nel suolo e alla vegetazione Fondata
* These authors contributed equally
In questo articolo
Sommario
Abstract
Sostanze chimiche potenzialmente tossiche sono regolarmente applicati a terra per soddisfare le crescenti esigenze di gestione dei rifiuti e la produzione di cibo, ma il destino di queste sostanze chimiche spesso non è ben compreso. Qui mostriamo un metodo di campionamento campo lysimetry e porewater integrato per valutare la mobilità delle sostanze chimiche applicate al suolo e alla vegetazione stabilita. Lisimetri, colonne aperte di metallo o plastica, sono guidati in bareground o suoli vegetazione. Campionatori Porewater, che sono disponibili in commercio e utilizzato il vuoto per la raccolta percolazione di acqua del suolo, sono installati a profondità predeterminate all'interno dei lisimetri. A orari prestabiliti seguenti applicazione di prodotti chimici per parcelle sperimentali, porewater viene raccolto, e lisimetri, contenente suolo e vegetazione, sono riesumato. Analizzando le concentrazioni chimiche nel suolo lisimetro, la vegetazione, e porewater, i tassi di lisciviazione verso il basso, capacità di ritenzione del suolo, e l'assorbimento impianto per la chimica di interesse può essere quantificato.Poiché campo lysimetry e campionamento porewater sono condotti in condizioni ambientali naturali e con il minimo disturbo del suolo, i risultati ottenuti proiettano scenari reali casi e forniscono informazioni preziose per la gestione delle sostanze chimiche. Poiché le sostanze chimiche sono sempre più applicate a sbarcare in tutto il mondo, le tecniche descritte possono essere utilizzati per determinare se i prodotti chimici applicati pongono effetti nocivi per la salute umana o per l'ambiente.
Introduzione
Sostanze chimiche potenzialmente tossiche sono regolarmente applicati a terra da fonti come i pesticidi, fertilizzanti, liquami / fanghi di depurazione, scarti industriali e rifiuti urbani 1,2. Il destino di queste sostanze chimiche - che possono includere sostanze nutritive, oligoelementi, sostanze organiche, e loro metaboliti associati - spesso non è ben compreso 3. Se le sostanze chimiche non sono gestite correttamente, hanno il potenziale per minacciare la salute umana e ambientale attraverso il loro trasferimento da e per l'accumulo nelle piante, acque superficiali e sotterranee. Con una popolazione mondiale che può raggiungere i 10 mil....
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Protocollo
Campionamento campo è eseguito in questo esperimento ed è sotto l'autorizzazione del North Carolina Department of Agriculture & Consumer Services.
1. Campo lisimetro installazione
- Scegli un sito sperimentale in cui è improbabile movimento laterale dei prodotti chimici applicati (ad esempio. Siti con poca o nessuna pendenza). Selezionare siti basati su suolo e vegetazione proprietà di interesse.
- Se trame sono vegetate, tirare le spine vegetazione prima lisimetrici installazione (Figura 1A).
- Guidare lisimetri basso all'interno delle piazzole desiderati (con o senza vegetazione....
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Risultati
Questo metodo consente l'accumulo di dati sul destino delle sostanze chimiche applicata alla bareground e sistemi suolo vegetazione 5,10. Questo approccio è stato utilizzato per valutare l'arsenico (As) lisciviazione verso il basso, assorbimento e traslocazione in impianti per sistemi di gramigna (Cynodon dactylon) a seguito dell'applicazione della arsenicali erbicida arsenate monosodico metile organica (MSMA) 9. Dal 1960, MSMA è stato utilizzato in non-terreni coltivati, tappeti erbosi, e.......
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Discussione
Utilizzando un lysimetry campo integrato e porewater metodo di campionamento consente ai ricercatori di valutare le distribuzioni spaziali e temporali di una vasta gamma di prodotti chimici terrestri applicata. Il destino dei prodotti chimici nei suoli e dei sistemi di vegetazione può essere controllata da una serie di processi e attributi ambientali, come lisciviazione verso il basso, volatilizzazione, l'idrolisi, la fotolisi, microbica trasformazione / degradazione, pianta assorbimento, tipo di terreno, e il pH de.......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Ringraziamenti
Gli autori riconoscono il personale della Stazione di ricerca NCDA Sandhills per l'assistenza durante l'installazione lisimetro ed esumazione. Finanziamenti per esperimenti descritti in Rappresentante dei risultati è stato fornito dal Centro per Turfgrass Ricerca e di Educazione Ambientale. Video e produzione manoscritta è stato supportato da Dipartimenti North Carolina State University di Scienza del Suolo e Crop Science.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Prenart Super Quartz Samplers (PFTE/Quartz) | Prenart Equipment ApS | N/A | È possibile utilizzare qualsiasi campionatore per l'analisi dei metalli in tracce (ad es SoilMoisture Equipment Corp.) |
| Kit di installazione Prenart | Prenart Equipment ApS | N/A | Contiene tutti gli elementi necessari per l'installazione dei campionatori di acque interstiziali |
| Bottiglie di raccolta da 2 L | Attrezzature Prenart Le bottiglie ApS | forniture da laboratorio, ma i raccordi dovranno essere regolati. Le bottiglie possono essere ricoperte con materiale scuro se sensibili alla luce | |
| Pompa per vuoto portatile | Prenart Equipment ApS | N/A | Vacuporter di Decagon Devices o altre pompe per vuoto a batteria o manuali da campo possono essere utilizzate |
| bottiglie Nalgene in HDPE da 1 oz | Fisher Scientific | 03-313-4A | Il tipo di bottiglia del campione dipenderà dall'analita di interesse e potrebbe essere in vetro |
| Acido nitrico concentrato | Fisher Scientific | A509-P212 | Per la conservazione possono essere necessari altri acidi ossidanti e corrosivi che devono essere usati con cautela |
| 25 mm 0,2 &; micro; m filtri per siringhe in nylon | VWR | 28145-487 | Possono essere utilizzati altri tipi di filtri e dimensioni dei pori, a seconda dell'analita di interesse e della strumentazione analitica |
| Siringhe Luer-Lok da 60 ml Fisher | Scientific | 13-689-8 | Possono essere utilizzate altre dimensioni a seconda del volume del campione raccolto |
| PHmetro portatile | VWR | 248481-A01 | Altri misuratori di pH possono essere utilizzati dopo la calibrazione |
| Cilindro graduato | qualsiasi | N/A Lisimetri | |
| campo (metallo, plastica, ecc.) | N/A | N/A | Spesso questi sono costruiti in base alle specifiche dei ricercatori |
| Trattore a palo rovesciato | N/A | N/A | Qualsiasi trattore può essere utilizzato per installare i lisimetri |
| Spruzzatore a barra portatile | N/A | N/A | Per applicare la tariffa necessaria per l'applicazione |
| Sacchi in polietilene | Johnson & Johnson | N/A Altre | marche possono essere utilizzate per lo stoccaggio del terreno |
| Seghetto alternativo | Black & Decker | N/A | Qualsiasi sega alternativa può essere utilizzata con un accessorio per il taglio dei metalli |
Riferimenti
- 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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Ristampe e permessi
