स्वच्छ सैम्पलिंग और ट्रेस धातु अध्ययन के लिए नदी और मुहाने जल का विश्लेषण
Summary
Special care using “clean techniques” is required to properly collect and process water samples for trace metal studies in aquatic environments. A protocol for sampling, processing, and analytical procedures with the aim of obtaining reliable environmental monitoring data and results with high sensitivity for detailed trace metal studies is presented.
Abstract
Most of the trace metal concentrations in ambient waters obtained a few decades ago have been considered unreliable owing to the lack of contamination control. Developments of some techniques aiming to reduce trace metal contamination in the last couple of decades have resulted in concentrations reported now being orders of magnitude lower than those in the past. These low concentrations often necessitate preconcentration of water samples prior to instrumental analysis of samples. Since contamination can appear in all phases of trace metal analyses, including sample collection (and during preparation of sampling containers), storage and handling, pretreatments, and instrumental analysis, specific care needs to be taken in order to reduce contamination levels at all steps. The effort to develop and utilize “clean techniques” in trace metal studies allows scientists to investigate trace metal distributions and chemical and biological behavior in greater details. This advancement also provides the required accuracy and precision of trace metal data allowing for environmental conditions to be related to trace metal concentrations in aquatic environments.
This protocol that is presented here details needed materials for sample preparation, sample collection, sample pretreatment including preconcentration, and instrumental analysis. By reducing contamination throughout all phases mentioned above for trace metal analysis, much lower detection limits and thus accuracy can be achieved. The effectiveness of “clean techniques” is further demonstrated using low field blanks and good recoveries for standard reference material. The data quality that can be obtained thus enables the assessment of trace metal distributions and their relationships to environmental parameters.
Introduction
यह आमतौर पर स्वीकार किया गया है प्राकृतिक जल के लिए प्राप्त कुछ धातु का पता लगाने के परिणाम नमूना संग्रह, उपचार और दृढ़ संकल्प 1,2 के दौरान लागू अपर्याप्त तकनीक से उत्पन्न होने वाली कलाकृतियों के कारण गलत हो सकता है। भंग धातुओं का पता लगाने के (सतह के पानी में 3 एनएम रेंज के उप एनएम में) सच सांद्रता परिमाण पहले प्रकाशित मूल्यों की तुलना में कम के आदेश अब तक दो हैं। एक ही स्थिति समुद्री रसायन विज्ञान, जहां समुद्री जल में स्वीकार कर लिया भंग ट्रेस धातु सांद्रता पिछले 40 साल से अधिक परिमाण के आदेश की कमी हुई है या ऐसा करने के रूप में सुधार नमूना और विश्लेषणात्मक तरीकों पेश किया गया है में पाया गया है। प्रयासों "स्वच्छ तकनीक" में कमी या धातु का पता लगाने के संक्रमण के उन्मूलन का पता लगाने धातु विश्लेषण 4-8 के सभी चरणों के दौरान में लक्ष्य के विकास के साथ डेटा की गुणवत्ता में सुधार करने के लिए बनाया गया है। परिवेश पर धातु का पता लगाने सांद्रता के निर्धारण के लिएस्तर, preconcentration अक्सर आवश्यक है। आयन एक्सचेंज तकनीक 8-12 सामान्यतः कुशल preconcentration के लिए लागू किया गया है।
संदूषण कंटेनर की दीवारों से पैदा कर सकते हैं, कंटेनर, पारखी, नमूना हैंडलिंग और भंडारण, और नमूना संरक्षण और विश्लेषण 7,13 की सफाई। अभी हाल ही में किए गए एक स्वच्छ तरीकों का उपयोग कर सभी अध्ययनों से संकेत मिलता है कि प्राकृतिक जल में धातु का पता लगाने सांद्रता आम तौर पर अच्छी तरह से दिनचर्या तरीकों 7 का पता लगाने सीमा से नीचे हैं। 1990 के दशक में संदिग्ध धातु का पता लगाने के डेटा की मान्यता के बाद से, स्वच्छ तरीकों धातु का पता लगाने के लिए दृढ़ संकल्प के लिए 14 अमेरिका EPA (पर्यावरण संरक्षण एजेंसी) के दिशा निर्देशों में शामिल किया गया है और अमेरिकी भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण उनके पानी की गुणवत्ता की निगरानी के लिए स्वच्छ तरीकों को अपनाया गया है परियोजनाओं 15। ट्रेस धातु की पढ़ाई के लिए स्वच्छ तरीकों के क्रम में एक फर्म और सटीक डाटा बेस तैयार करने के लिए सभी परियोजनाओं में कार्यरत होने की जरूरत है।
<pवर्ग = "jove_content"> सिद्धांत रूप में, पानी धातु का पता लगाने के निर्धारण के लिए इस्तेमाल नमूने एक विशेष सामग्री और संरचना, संग्रहीत और, ठीक से उचित कंटेनर और तंत्र का उपयोग कर इलाज वाद्य विश्लेषण के साथ आगे बढ़ने से पहले की उचित नमूना गियर के साथ एकत्र किया जाना चाहिए। चूंकि निलंबित बात कण (एसपीएम) नमूना भंडारण अवधि के दौरान परिवर्तन से गुजरना और पानी रचना, पानी के नमूनों से एसपीएम का तेजी से जुदाई बदल सकते हैं जलीय वातावरण में ट्रेस धातु अध्ययन के लिए एक आम बात है। प्राकृतिक जल में भंग ट्रेस धातु सांद्रता के निर्धारण के लिए, निस्पंदन आवश्यक है और लाइन में निस्पंदन तकनीक उपयुक्त और कुशल हैं।वितरण और ऐसी सतह और जमीन पानी के रूप में जलीय वातावरण में धातुओं का पता लगाने के व्यवहार प्राकृतिक (जैसे, अपक्षय) और मानवजनित से प्रभावित हो सकते हैं (जैसे, अपशिष्ट जल अपशिष्ट) कारकों, साथ ही अन्य पर्यावरणीय स्थितियों, इस तरह के रूप में पुन:gional भूविज्ञान, आकृति विज्ञान, भूमि के उपयोग और वनस्पति, और जलवायु 16-19। यह तो इस तरह के निलंबित बात कण की सांद्रता (एसपीएम), भंग कार्बनिक कार्बन (डॉक्टर), मानवजनित ligands (जैसे, ethylenediaminetetraacetic एसिड, EDTA), नमक, redox क्षमता और पीएच 17-20 के रूप में भौतिक मानकों में अंतर हो सकता है। इसलिए, सटीक और प्रासंगिक धातु का पता लगाने के अध्ययन का पता लगाने धातु विश्लेषण के लिए नमूने का उचित संग्रह के रूप में अच्छी तरह से करने के लिए संबंधित कारकों और मानकों के निर्धारण की आवश्यकता है।
Protocol
Representative Results
Discussion
प्राकृतिक जल में विश्वसनीय धातु का पता लगाने डेटा प्राप्त करने के महान देखभाल के रूप में नमूना संग्रह, प्रसंस्करण, pretreatments, और विश्लेषण के प्रदूषण को कम करने का लक्ष्य है कि बल दिया दौरान की आवश्यकता है। प…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The authors thank Drs. Bobby J. Presley, Robert Tayloy, Paul Boothe, Mr. Bryan Brattin, and Mr. Mike Metcalf for their assistance during the laborious field sampling and lab work for the practical development and application of “clean techniques”.
Materials
| Nitric Acid | Seastar Chemicals | Baseline grade | |
| Ammonium hydroxide | Seastar Chemicals | Baseline grade | |
| Acetic Acid | Seastar Chemicals | Baseline grade | |
| Nitric Acid | J. T. Baker | 9601-05 | Reagent grade |
| Hydrochloric acid | J. T. Baker | 9530-33 | Reagent grade |
| Chromatographic columns | Bio-Rad | 7311550 | Poly-Prep |
| Column stack caps | Bio-Rad | 7311555 | |
| Cap connectors (female luers) | Bio-Rad | 7318223 | |
| 2-way stopcocks | Bio-Rad | 7328102 | |
| Cation exchange resin | Bio-Rad | 1422832 | Chelex-100 |
| Portable sampler (sampling pump) | Cole Palmer | EW-07571-00 | |
| FEP tube | Cole Palmer | EW-06450-07 | 6.4 mm I.D., 9.5 mm O.D. |
| Pumping tube | Cole Palmer | EW-06424-24 | 6.4 mm I.D. C-Flex |
| Capsule filter (0.4 mm) | Fisher Scientific | WP4HY410F0 | polypropylene casing |
| 1 L low density polyethylene bottle | NALGE NUNC INTERNATIONAL | 312088-0032 | |
| 1 L (or 500 ml) FEP bottle | NALGE NUNC INTERNATIONAL | 381600-0032 |
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