무산소 조건에서 퇴적물 코어 단면과 기공 워터스의 추출
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
우리는 퇴적물 코어를 절편과 산소가없는 조건을 유지하면서 기공 물을 추출하는 방법을 보여줍니다. 단순하고 저렴한 시스템을 구축하고 신속한 분석을 용이하게하기 위해 필드 샘플링 사이트 (S)에 근접 임시 작업 영역으로 이송 될 수있다. 코어가 절단되어 휴대용 장갑 가방으로 압출하고, 각각 1-3cm 두꺼운 부분 (코어 직경에 따라)을 50 ㎖ 원심 분리 관으로 밀봉된다. 기공 물은 장갑 가방의 외부 원심 분리로 분리 한 후 침전물의 분리를위한 장갑 가방으로 돌아갑니다. 이러한 추출 기공 물 샘플을 즉시 분석 할 수있다. 등의 황화물, 철 분화 및 비소의 분화와 같은 산화 환원에 민감한 종의 즉시 분석은 기공 물의 산화가 최소임을 나타냅니다; 일부 샘플은 검출되지 철 (III)을 가진 예를 들어 100 %의 Fe (II) 환원 종의 약 100 %를 나타낸다. 두 침전물과 기공 물 샘플 메인으로 보존 할 수 있습니다실험실 복귀에 추가 분석을 위해 화학 종을 주석 박.
Introduction
연구자들은 퇴적물 – 물 시스템의 산화 환원 상태와 geomicrobiology을 공부하고 싶습니다. 기공 물이 종종 시스템의 민감한 모니터하고 공통 소스이기 때문에이 이상적으로하지 유일한 소스하지만, 생태 노출의 비소와 우라늄과 같은 산화 환원에 민감한 중금속 1, 퇴적물 및 기공 물 모두에서 데이터를 사용합니다. 공극수 데이터는 퇴적물 (2)에 설치된 "눈도"로 알려진 확산 평형 필터를 사용하여 동일계에서 수득 될 수있다. 눈도 가장 일반적으로 필드 위치가 종래부터 현장 작업 어디 장기간에 걸쳐 다수의 방문이 필드 위치에 만들어 질 수있다, 예 Shotyk 3 알려져 설정에 사용된다. 따라서 많은 상황은 짧은 시간에 대한 접근 또는 여러 탐색 샘플을 추가 조사 4를 발생해야 위치를 확인하기 위해 획득되는 경우 사이트와 같은 장님 한테도의 사용을 허용하지 않습니다.또한 장님 한테도 물 샘플링 동시에 퇴적물 샘플을하지 않습니다.
들여다 설치가 가능하지 않은 것이 함께 침전물과 물을 샘플 또는 필드 현장에서하는 것이 바람직 할 경우, 가장 일반적인 방법은 침전물을 수득하기 위해 물 퇴적물 코어 링이다. 혼합되지 않은 코어를 획득하는 일이 5에서 기재된 절차 중요한 전구체이다. 코어가 획득되면 기공 물 6을 압착 또는 원심 분리에 의해 수득 될 수있다; 모두 장점과 단점이있다. 원심 분리는 일반적으로 치료가 퇴적물 또는 기공 바다의 산화를 방지하기 위해주의해야하지만 퇴적물 코어, 7 porewaters를 추출하는 가장 신뢰할 수있는 방법으로 간주됩니다.
이 방법에서 우리는 최소한의 산화와 기공 물을 추출하는 핵심 압출 및 원심 분리에 대해 설명합니다. 저자는 해양 8 비롯한 다양한 상황에서 본원에 기재된 방법을 사용하여 호를 오염시킬 <sup> 9, 습지 10. 도시 대표 데이터는 환원 조건이 유지 될 수 있다는 것을 보여준다. 원심 분리기를 제외하고, 사용되는 재료가 저렴하고,이 방법은 화학적 및 geomicrobiological 연구 다양한 질문에 적용될 수있다.
Protocol
Representative Results
Discussion
본 명세서에 기재된 기술이 시스템에 세 개의 필수 성분이있는 위치, 코어 크기, 코어 부 두께의 광범위한 조정될 수가요이다.
코어 분석을 위해 먼저 적절한 사이즈의 코어 압출 제조 시스템. 지침은 여기에 약 30 "코어를 가정 부여된다. 더 이상 코어가 완전히 돌출 더 PVC 연장 조각과 PVC 피팅을 필요로하는 분야에서 수정이 훨씬 더 어렵 관리하기 그대로 압출 시?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 연구는 부분적으로 앨리슨 Keimowitz, 명나라 쿠오 리, 베네딕토 Okeke, 제임스 손더스의 국립 과학 재단 (National Science Foundation)의 RAPID 프로그램 (NSF-1048925, 1048919 및 1048914)에 의해 지원되었다.
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 |
Riferimenti
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