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.

장비 1. 준비 <ol><li> 코어 라이너의 제조 <ol><li> 볼륨을 사용하여 수득 될 코어 슬라이스 = πr 2 x 두께의 두께를 계산하게하고; 최종 부피는 &lt;50cm 3 있어야합니다. 10cm 코어 직경, 2cm 두꺼운 조각을 얻을 수있다. 참고 : 볼륨이 전체 50 ㎖ 수 가질 필요는 없지만 porewater 볼륨이 비례 적으로 작아집니다 획득했습니다. </li><li> (다른 직경의 코어를 사용하는 경우 또는 다른 두께) 2cm 고리로 소 (또는 유사한) 슬라이스 하나의 코어 라이너, 또는 동일한 직경의 플라스틱 튜브를 사용. 3-5 반지를 가져옵니다. </li><li> 핵심 라이너, 핵심 모자, 반지, 핵심 슬라이서, 원심 분리기 튜브, 주사기, 일회용 숟가락을 포함, 퇴적물과 접촉 모든 플라스틱 재료를 청소합니다. (층류 바람직하게, 공기 건조에 재료를 플라스틱 재료 nanopure (22 MΩ) 물에 배 린스, 허용, 24 시간 동안 10 %의 염산에 플라스틱 재료를 적시포장하기 전에, 후드 흐름.) </li></ol></li><li> 연구소 잭의 준비 <ol><li> 실험실 잭의 상판의 6 &quot;× 6&quot;크기를 커버하고 구멍을 사용하여이 합판의 중심에 구멍을 드릴, 퍼즐을 사용하여 합판의 조각을 잘라 드릴에 첨부 파일을 보았다. 참고 :이 구멍 PVC 연장 조각의 직경보다 단지 약간 커야한다; 여기에 사용되는 크기의 구멍이 여야 ¾ &quot;. </li><li> 이 합판의 가장자리에 드릴 4 개의 작은 구멍 핸드 드릴 또는 드릴 프레스에 일반 드릴 비트를 사용하여 실험실 잭의 상판의 구멍을 개발하였습니다. 우편 관계와 실험실 잭에 합판을 고정합니다. 참고 :이 합판에는 &quot;호기심&quot;이 없어야합니다. </li></ol></li><li> 구멍 톱을 사용하여 코어 라이너의 외경보다 약간 큰 약 2 X &#39;1.5&#39;합판의 중앙에 구멍을 뚫는다. 10cm 직경의 코어 라이너를 들어, 10.5-11.5 cm의 구멍이 appropria 될 것입니다테. 이 나무는 코어 도광판이다. </li><li> 코어 압출기의 제조 (플런저) <ol><li> 핵심 라이너 내부에 딱 맞는 고무 실험실 스토퍼를 얻습니다. 사용할 수없는 경우, 면도기를 사용하여 크기를 면도. 너무 작은 마개를 사용하지 마십시오. </li><li> . -1&#39;- 약 1.5 &quot;길이 1&quot;직경 다웰 또는 비 처리하는 실험 스토퍼 나사 방수 전기 테이프 스토퍼면에 스크루 헤드 커버. 참고 : 스토퍼의 큰 쪽이 떨어져 앵커에서 직면해야한다. </li></ol></li><li> &quot;긴 섹션 6 ~에 PVC 파이프의 약 1.5 &#39;길이를 잘라. 내경 단계 1.4.2에서 앵커보다 큰해야하지만, 단계 1.4.1에서 스토퍼보다 작 : 주. 이 프로토콜은 &quot;2.375의 진정한 외경 PVC&quot;표준 2를 사용하는 가정합니다. 이러한 PVC 조각 핵심 익스텐더입니다. </li><li> 재료 목록에 나열된 다른 모든 필요한 장비를 조립합니다. 참고 :이 쉬홈 실험실에서 수집 필드 실험실로 가져올 수 울드. </li></ol> 2. 필드 실험실 역 설정 <ol><li> 장갑 가방을 설정 <ol><li> 작업 표면 (등 수조 실험실 표면)에 핵심지도 판을 클램프. 핵심 라이너의 구멍이 작업 표면이지만, 열려 있는지 확인합니다. </li><li> 핵심 지침 접시 위에 일회용 장갑 가방을 놓고 N 2 탱크의 조절기 장갑 가방의 튜브 항목에서 튜브를 실행합니다. 탱크가 안전하게 실린더 벤치 클램프를 사용하여 고정되어 있는지 확인합니다. </li><li> 전기 테이프로 튜브의 외부 주위에 가방을 포위하여이 진입 점을 밀봉 장갑 가방에 튜브를 테이프입니다. . 장갑 가방 내부의 튜브에 튜브 클램프를 밀어 튜브의 약 8 &quot;장갑 가방의 내부로 연장 있는지 확인 개방이 클램프를 둡니다. </li><li> 위에 장갑 가방의 바닥에 &quot;X&quot;를 잘라상자 커터 또는 면도칼을 사용하여 코어지도 판에 구멍. 이 X는 코어 라이너 지름보다 작아야한다. </li><li> 표 1에서 볼 수있는 항목과 장갑 가방을 넣습니다. </li></ol></li><li> 코어 설정 <ol><li> 장갑 가방이 부착되어 작업 영역 아래 바닥에 실험실 잭을 놓습니다. 거꾸로 유지 단계 2.1.4에서 장갑 가방의 바닥에있는 &quot;X&quot;컷을 통해 코어를 배치합니다. 참고 : 약 4 ~ 6 &quot;코어의 코어 안정화 판 위에 확장해야합니다. </li><li> 연구원 2 2.2.6 단계를 2.2.3을 수행 할 수 있도록 지속적으로 핵심을 잡으십시오. </li><li> 테이프 좋은 밀봉 전기 테이프를 많이 사용하여 &quot;X&quot;주위에 비닐 장갑 가방에 코어. </li><li> 완전히 커버한다. 다른 스페이서 뒤에 ~ 3 &quot;긴 결합에 의해 다음 2&quot;직경 ~ 6 &quot;PVC 긴 스페이서로 코어 압출기의 핸들을 삽입 PVC까지이 패턴을 계속핸들; 이는 핸들의 끝을지나 짧은 거리를 연장 할 수있다. 코어의 바닥 아래 (PVC 스페이서와 커플 링) 핵심 압출기를 놓습니다. </li><li> 압출기 코어를 지원할 수 있도록 실험실 잭 코어 압출기를 지원한다. 이 때, 가능한 한 낮은 단자를 유지하고 가능한 코어 스페이서를 사용한다. </li><li> 하단 코어 캡 주위에 조심스럽게 잘라 상자 커터를 사용합니다. 코어 캡 링이 발생한다 컷 코어 라이너의 외부 코어 재료에 대해 대신 코어 캡의 원형 평면 부 주위에 방치. </li><li> 장갑 가방 (연구 1)에 손을 넣습니다. 연구원 2 코어를 높이기 위해 천천히 실험실 잭을 설정하기 시작하면서 핵심 안정화 판 위에 더 움직이지 않도록 코어를 고정. 핵심 압출기의 핵심 라이너를 입력하고 푸시 팝처럼 퇴적물 위쪽으로 밀어 시작해야한다. </li><li> 약간 북동 경우 좌우하는 핵심 압출기 측을 흔들핵심 라이너 (연구 2)에 삽입 할 eded. 이 진입 할 때 약간의 팝업을위한 준비. </li><li> 코어 형 재료의 상부에 또는 코어 라이너 상단 (연구 1 및 2) 근처까지 코어를 마련하는 것을 계속한다. 핵심 캡이 절차를 수행하는 동안 핵심 꼭대기에 남아 있어야합니다. </li></ol></li><li> 장갑 가방 씰링 <ol><li> 필요한 모든 소모품 장갑 가방에 두 번 검사; 휴대용 산소 측정기의 전원을 켭니다. </li><li> 열기 모든 원심 분리기 튜브, 물 병, 공기 갇혀 포함 기타 항목. 코어가 서 물 위에 헤드 스페이스가있는 경우,이 헤드 스페이스를 제거하기 위해 상단 뚜껑을 엽니 다. </li><li> 장갑 가방에 튜브를 통해 질소의 흐름이 완만 한 속도로되도록 조절기의 전원을 켭니다. 개방이 적절한 모든 밸브와 마지막 레귤레이터 단계에서 ~ 15 PSI의 일반적으로 압력. 참고 :이 빠른만큼 피부에 강한 바람 같은 느낌,하지만 너무 강한이 장갑 가방 한모금을 산란 것을해야한다플라이. </li><li> 장갑 가방의 모든 영역에 질소 포인트, 하나의 능력의 최선을 주요 개방 질소를 밀어 넣습니다. 질소의 전원을 끕니다. </li><li> 2.3.9 세 번을 통해 단계 2.3.6를 반복하여 장갑 가방을 세 번 제거. 참고 : 한 사람이이 작업을 수행 할 수 있지만, 하나는 장갑 가방의 일부 장갑에 자신의 손을 유지할 수 있도록 두 사람 쉽게 할 수있다. </li><li> 주위 수회 1-2 번지 코드를 배치하여 글러브 백 본체 개구부를 밀폐. 2.3.3과 동일한 흐름에 질소를 켭니다. 장갑 가방의 내장 장갑 장소 연구원 1의 손. </li><li> 질소와 장갑 가방을 채우기 위해 다른 가방의 한 영역에서 질소 튜브를 이동합니다. 물총 병에 물 위에, 같은 열 원심 분리기 튜브로 어느 틈에 튜브를 포인트 등 </li><li> 튜브 클램프를 닫아 질소를 끕니다. 이것은 고해상도를 제거하지 않고 달성 될 수 있음을 유의장갑 가방에서 earcher 1의 손. </li><li> 장갑 가방의 전면을 열고 연구원 1의 몸을 사용하여, 가능한 한 가방에서 많은 가스를 밀어 넣습니다. 주 : 가방이 시점에서 그 안에 공급 주위에 평평해야합니다. </li><li> 편안한 압력 장갑 가방을 채우고 튜브 클램프를 사용하여 질소를 끄십시오. 시행 착오도 전체로서 편안한 압력을 찾기 위해 요구 될 수 있고, 너무 비어 있지만, 하나의 암을 이동 어렵고 볼 오브젝트를 조작하는 것은 곤란하다. 이 느린 누수가있는 것 또는 어떤 이유로 텅 비어지고있는 경우 짧은 기간이 가방을 보충하기위한 질소 튜브 클램프를 엽니 다. 이 불편 가득 차면 질소의 소량을 수 있도록 가방의 전면을 엽니 다. </li><li> 휴대용 산소 측정기 용존 산소의 수준을 확인합니다. 그것은 1 % 이하이어야한다. </li><li> 일회용 장갑에 장갑 가방 장갑을 삽입합니다. 이들은 민첩성이 향상됩니다. 때마다 그들은 GE를 변경더럽거나 찢어진 t; 에 가방 폐기물 용기에 버린다. </li></ol></li></ol> 3. 코어 단면 주 : 절차의이 부분을 훨씬 더 쉽게 두 연구자로 이루어진다. <ol><li> 주사기를 사용하여 물을 서 제거합니다. 주사기 필터 50 ㎖ 원심 분리기 튜브에이 물과 장소. </li><li> 코어 부분을 제거 <ol><li> 핵심 라이너의 맨 위의 핵심 절편 링을 놓습니다. 퇴적물의 상단 고리의 맨 위에까지 핵심 업 (3.3)를 올립니다. </li><li> 핵심 라이너와 링의 상단 사이의 핵심 슬라이서를 삽입합니다. 침전물 섹션은 이제 핵심 슬라이서 꼭대기에 앉아있다. </li><li> 일회용 숟가락을 사용하여 50 ML 튜브에 퇴적물 이동합니다. 이 가득하면 단단히 튜브 캡. </li><li> nanopure 물 코어 슬라이서 및 핵심 절편 링을 씻어; 장갑 가방 내부의 폐기물 용기에 더러운 쓰레기를 분출. 일회용 숟가락도 세척 할 수있다,또는 필요한 개수에 따라 폐기. 종이 수건 핵심 슬라이서 및 핵심 절편 링을 건조. </li><li> 더 이상의 핵심 소재까지 단계를 반복 3.2 남아있다. </li></ol></li><li> 코어 올리기 <ol><li> 3.2 통하여 그 코어를 마련하는 것이 필요하다. 실험실 잭을 사용하여 작은 단위로이 작업을 수행합니다. 실험실 잭이 완전히 확장되면 다음과 같은 세 가지 단계를 수행합니다. </li><li> 장갑 가방 (연구원 1)의 자리에 코어를 잡으십시오. </li><li> 완전히 (연구원 2) 압축 할 때, 가장 낮은 설정으로 실험실 잭을 낮 춥니 다. 코어는 아래에서 지원하는 장갑 가방 및 연구원 2의 손에서 연구원 1의 손으로 고정되어 있는지 확인합니다. </li><li> 핵심 압출기의 하단 및 PVC 스페이서 및 부속품과 잭 사이의 공간을 채 웁니다. 코어가 안전하게 코어의 상단 놓아 전에 핵심 확장에서 지원되는지 확인합니다. </li></ol></li></ol> 4. 예호호 Porewaters <ol><li> 장갑 가방을 열고 원심 분리기 튜브 랙을 제거합니다. </li><li> 등 빈 폐기물 용기 종이 수건, 물,와 내부를 닦아 흙, 액체, 또는 응축을 제거하여 필요에 따라 장갑 가방을 청소합니다. </li><li> 번지 코드와 느슨하게 장갑 가방을 봉인. </li><li> (필요한 경우) 지금 침전물을 절단 포함 원심 분리기 튜브의 무게를. </li><li> 캡 / 튜브 접합부를 밀봉 전기 테이프로 원심 분리기 튜브의 상단을 감싸. </li><li> 테이핑 후에 무게에 의해 원심 분리 용 튜브를 균형. 추가 0.5 g에서 무게를 얻기 위해 전기 테이프를 제거합니다. 주 : 일반적으로, 코어의 상부에서 튜브는 아래에서보다 밝게 할 것이다. </li><li> 최대 가속에 원심 분리기 원심 분리기에 넣어 튜브 20 분 (1,100 XG 권장). 참고 : 높은 원심 분리 속도가 porewaters의 큰 간격을 허용합니다. </li><li> centrifu에서 전기 테이프를 제거unpeeling하거나 장갑 가방에 튜브를 반환하기 전에 면도칼로 슬라이스로 인해서 GE의 튜브. 원심 분리 후 랙과 장갑 부대로 돌아 원심 분리기 튜브를 돌려줍니다. </li><li> 장갑 가방에 원심 분리기 튜브, 주사기, 주사기 필터의 또 다른 세트를 추가합니다. 이 새로운 튜브 porewaters를 개최하고 사전에 표시 할 수 있습니다. </li><li> 단계 2.3.5에서와 같이 다시 장갑 가방을 제거. 글러브 주머니 만 튜브를 제거하기 위해 잠시 개방하여, 정리되지 않은 경우, 단지 두 번을 제거하기 위해 허용 될 것이다. 산소 모니터를 사용하는 경우 장갑 가방 분위기 &lt;1 % O 2 확인. 새로 추가 된 원심 분리기 튜브를 열고 그들을 제거하는 것을 잊지 마십시오. </li><li> 장갑 가방에 장갑에 손을 넣습니다; 이전과 같이, 일회용 장갑 커버. </li><li> 하나의 튜브를 엽니 다. 주사기를 사용하여 침전물 위에서 por​​ewaters 제거하고 주사기 팁 주사기 필터를 부착. porewaters 및 퇴적물이 잘 분리 된 경우 porewatERS 제거 배럴과 끝에 주사기 필터 주사기에 직접 주입 할 수있다. </li><li> 적절한 원심 분리기 튜브에 주사기 필터를 통해 물을 밀어 넣습니다. 참고 : 일부 힘이 필요합니다; 샘플 당 하나 이상의 주사기 필터가 필요할 수있다. </li><li> 침전물과 porewaters를 포함하는 튜브를 포함하는 원심 분리기 튜브의 캡을 교체합니다. </li><li> 반복 각 샘플에 대해 4.15를 통해 4.13 단계를 반복합니다. </li><li> 열기 장갑 가방 및 샘플을 제거합니다. 모두 침전물과 porewater 튜브의 무게를 다시 측정 할 수있다. </li><li> 원하는 경우 즉시 porewaters을 분석합니다. 분석은 주요 이온 (11), 이온 크로마토 그래피 (13)에 의해 전압 전류 철 분화 12 비소 분화 용 ferrozine 및 설파이드 분화 (14)를 포함 할 수있다 (이에 제한되지 않음). </li><li> 필요한 경우 나중에 계획 분석을위한 분석에 대한 건조 배송에 porewaters 및 퇴적물을 고정 (약 -80 ° C) 분화를 유지한다. 그것은 분님도 샘플 밀폐 용기 나 질소 치환 한 알루미늄 가방에 시원한 유지하는 것이 적절합니다. </li><li> 제 2 코어의 장갑 가방을 다시 사용 원하는 경우 (2.2.2에서 시작). 두 개의 코어 후, 글러브 백은 일반적으로 변경되어야한다. </li></ol>

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저자는 공개 아무것도 없어.

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 &quot;코어를 가정 부여된다. 더 이상 코어가 완전히 돌출 더 PVC 연장 조각과 PVC 피팅을 필요로하는 분야에서 수정이 훨씬 더 어렵 관리하기 그대로 압출 시?...

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 &quot;눈도&quot;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&gt; 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.

<table><tbody><tr><td>Disposable glove bag(s)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>Z106089-1EA</td><td>One per two cores to be processed is usually sufficient.</td></tr><tr><td>N&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt; tank</td><td>Praxair</td><td></td><td>Often gas supply companies can deliver these directly to the field laboratory.</td></tr><tr><td>Nitrogen gas regulator</td><td>VWR</td><td>55850-478</td><td>Or similar</td></tr><tr><td>Several feet of tubing that fits the regulator</td><td>VWR</td><td>89403-862</td><td>Or similar</td></tr><tr><td>Safety equipment to secure the tank</td><td>VWR</td><td>60142-006</td><td></td></tr><tr><td>Adjustable tubing clamp</td><td>VWR</td><td>62849-112</td><td></td></tr><tr><td>Waterproof, good sealing electrical tape</td><td>Scotch</td><td>Super 33+</td><td>Widely available</td></tr><tr><td>2-4 short bungee cords</td><td></td><td></td><td>Widely available</td></tr><tr><td>Squirt bottles of nanopure water</td><td>VWR</td><td>16650-082</td><td>Any similar bottle is fine; pack an additional supply of nanopure water to refill these.</td></tr><tr><td>Large supply of paper towels and Kimwipes</td><td></td><td></td><td>Widely available</td></tr><tr><td>50 ml centrifuge tubes</td><td>VWR</td><td>21008-951</td><td>Acid cleaned as described in protocol. At least 2/core section needed.</td></tr><tr><td>Several permanent in markers.</td><td></td><td></td><td>Widely available</td></tr><tr><td>Several straight razor blades and box cutters.</td><td></td><td></td><td>Widely available</td></tr><tr><td>Centrifuge</td><td>Beckman-Coulter</td><td>Allegra X-22</td><td>Faster rotor allows greater separation.</td></tr><tr><td>Rotor to accommodate 50 ml tubes</td><td>Beckman-Coulter</td><td>SX-4250</td><td></td></tr><tr><td>50 ml plastic syringes without black rubber tip on the barrel</td><td>VWR</td><td>66064-764&amp;nbsp;</td><td>Acid cleaned as described in protocol. At least 1/core section needed, plus 1 for overlying water.</td></tr><tr><td>Syringe filters compatible with aqueous solutions.</td><td>VWR</td><td>28143-310&amp;nbsp;</td><td>Either 0.45 &amp;mu;m or 0.20&amp;nbsp;&amp;mu;m poresizes may be used. Plan on five filters per core section processed.</td></tr><tr><td>Plastic (disposable) spoons.</td><td></td><td></td><td>Widely available; Acid cleaned as described in protocol.</td></tr><tr><td>Several boxes of disposable gloves.</td><td></td><td></td><td>Widely available</td></tr><tr><td>Large plastic beakers or other waste containers to place in the glove bag.</td><td>VWR</td><td>13890-148</td><td></td></tr><tr><td>Laboratory balance</td><td>VWR</td><td>10205-008</td><td>An available balance will be fine; high precision not required</td></tr><tr><td>Dry shipper, pre-charged with liquid nitrogen</td><td>VWR</td><td>82005-416</td><td>Needed only if samples are being returned to the home laboratory for sensitive analyses.</td></tr><tr><td>Laboratory notebooks</td><td></td><td></td><td>Water repellent can be useful</td></tr><tr><td>Core liners</td><td>Watermark</td><td>77280</td><td>Available from Forrestry Suppliers</td></tr><tr><td>Core caps</td><td>Ben Meadows</td><td>218105</td><td></td></tr><tr><td>Core slicers</td><td>McMaster Carr</td><td>8707K111</td><td>Cut this into 9 3 x 3 squares</td></tr><tr><td>PVC spacers</td><td>McMaster Carr</td><td>48925K96</td><td>Cut this into short lengths</td></tr><tr><td>PVC couplings</td><td>McMaster Carr</td><td>4880K76</td><td>Approximately 12 needed</td></tr><tr><td>Dowel</td><td></td><td></td><td>Widely available</td></tr><tr><td>Lab stopper</td><td>VWR</td><td>59580-400</td><td>Check to ensure the correct size to fit snugly within the core liners</td></tr><tr><td>Plywood for core guidance plate and top of lab jack</td><td></td><td></td><td>Widely available</td></tr><tr><td>Lab jack</td><td>VWR</td><td>89260-826</td><td></td></tr><tr><td>Clamps</td><td></td><td></td><td>Widely available</td></tr><tr><td>Portable oxygen monitor</td><td>RKI instruments</td><td>OX-07</td><td></td></tr></tbody></table>

sediment core sectioning and extraction of pore waters under anoxic conditions

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.

<html> 얻어진 결과의 유형 분석 수행에 코어를 제공 한 화학적 환경에 따라 달라진다. 용존 산소 추출 porewaters 측정 할 수 있지만, 여러 가지 설정이 코어의 처음 몇 cm 이하 0이된다. 일반적으로 더 의미있는 정보를 제공하는 분석은 철 분화 (철 II / 철 III) (12), 비소 분화를 포함 (13), 및 황화물 14 (V로서 III / 현재). 같은 황화물로 감소 종의 존재는 환?...

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Sediment Core Sectioning and Extraction of Pore Waters under Anoxic Conditions

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.

무산소 조건에서 퇴적물 코어 단면과 기공 워터스의 추출

We demonstrate a method for sectioning sediment cores and extracting pore waters while maintaining oxygen-free conditions. A simple, inexpensive system is ...

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Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Environment

8.9K 조회수.  Vassar College. 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.

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Laboratory-determined Phosphorus Flux from Lake Sediments as a Measure of Internal Phosphorus Loading

Eutrophication is a water quality issue in lakes worldwide, and there is a critical need to identify and control nutrient sources. Internal phosphorus (P) loading from lake sediments can account for a substantial portion of the total P load in eutrophic, and some mesotrophic, lakes. Laboratory determination of P release rates from sediment cores is one approach for determining the role of internal P loading and guiding management decisions. Two principal alternatives to experimental determination of sediment P release exist for estimating internal load: in situ measurements of changes in hypolimnetic P over time and P mass balance. The experimental approach using laboratory-based sediment incubations to quantify internal P load is a direct method, making it a valuable tool for lake management and restoration.
Laboratory incubations of sediment cores can help determine the relative importance of internal vs. external P loads, as well as be used to answer a variety of lake management and research questions. We illustrate the use of sediment core incubations to assess the effectiveness of an aluminum sulfate (alum) treatment for reducing sediment P release. Other research questions that can be investigated using this approach include the effects of sediment resuspension and bioturbation on P release.
The approach also has limitations. Assumptions must be made with respect to: extrapolating results from sediment cores to the entire lake; deciding over what time periods to measure nutrient release; and addressing possible core tube artifacts. A comprehensive dissolved oxygen monitoring strategy to assess temporal and spatial redox status in the lake provides greater confidence in annual P loads estimated from sediment core incubations.

Lake eutrophication is a water quality issue worldwide, making the need to identify and control nutrient sources critical. Laboratory determination of phosphorus release rates from sediment cores is a valuable approach for determining the role of internal phosphorus loading and guiding management decisions.

호수 퇴적물에서 실험실 결정 인 플럭스 내부 인 로딩의 측정으로

Eutrophication is a water quality issue in lakes worldwide, and there is a critical need to identify and control nutrient sources. Internal phosphorus (P) ...

연구

환경과학

The Benthic Exchange of O2, N2 and Dissolved Nutrients Using Small Core Incubations

The measurement of sediment-water exchange of gases and solutes in aquatic sediments provides data valuable for understanding the role of sediments in nutrient and gas cycles. After cores with intact sediment-water interfaces are collected, they are submerged in incubation tanks and kept under aerobic conditions at in situ temperatures. To initiate a time course of overlying water chemistry, cores are sealed without bubbles using a top cap with a suspended stirrer. Time courses of 4-7 sample points are used to determine the rate of sediment water exchange. Artificial illumination simulates day-time conditions for shallow photosynthetic sediments, and in conjunction with dark incubations can provide net exchanges on a daily basis. The net measurement of N2 is made possible by sampling a time course of dissolved gas concentrations, with high precision mass spectrometric analysis of N2:Ar ratios providing a means to measure N2 concentrations. We have successfully applied this approach to lakes, reservoirs, estuaries, wetlands and storm water ponds, and with care, this approach provides valuable information on biogeochemical balances in aquatic ecosystems.

The Benthic Exchange of O2, N2 and Dissolved Nutrients Using Small Core Incubations

Here, we present small core incubations for the measurement of sediment-water gas and solute exchange. These will provide reliable measurements of sediment-water exchange that assess the role of sediment in influencing biological and biogeochemical processes in aquatic ecosystems.

O의 저서 교환<sub&gt; 2</sub&gt;, N<sub&gt; 2</sub작은 코어 항온 사용&gt;와 용존 영양소

The measurement of sediment-water exchange of gases and solutes in aquatic sediments provides data valuable for understanding the role of sediments in ...

Soil Lysimeter Excavation for Coupled Hydrological, Geochemical, and Microbiological Investigations

Studying co-evolution of hydrological and biogeochemical processes in the subsurface of natural landscapes can enhance the understanding of coupled Earth-system processes. Such knowledge is imperative in improving predictions of hydro-biogeochemical cycles, especially under climate change scenarios. We present an experimental method, designed to capture sub-surface heterogeneity of an initially homogeneous soil system. This method is based on destructive sampling of a soil lysimeter designed to simulate a small-scale hillslope. A weighing lysimeter of one cubic meter capacity was divided into sections (voxels) and was excavated layer-by-layer, with sub samples being collected from each voxel. The excavation procedure was aimed at detecting the incipient heterogeneity of the system by focusing on the spatial assessment of hydrological, geochemical, and microbiological properties of the soil. Representative results of a few physicochemical variables tested show the development of heterogeneity. Additional work to test interactions between hydrological, geochemical, and microbiological signatures is planned to interpret the observed patterns. Our study also demonstrates the possibility of carrying out similar excavations in order to observe and quantify different aspects of soil-development under varying environmental conditions and scale.

This study presents an excavation method for investigating subsurface hydrological, geochemical, and microbiological heterogeneity of a soil lysimeter. The lysimeter simulates an artificial hillslope which was initially under homogeneous condition and had been subjected to approximately 5,000 mm of water over eight cycles of irrigation in an 18-month period.

결합 문학, 지구 화학 및 미생물 조사를위한 토양 모형 매립 발굴

Studying co-evolution of hydrological and biogeochemical processes in the subsurface of natural landscapes can enhance the understanding of coupled ...

Reservoir Condition Pore-scale Imaging of Multiple Fluid Phases Using X-ray Microtomography

X-ray microtomography was used to image, at a resolution of 6.6 &#181;m, the pore-scale arrangement of residual carbon dioxide ganglia in the pore-space of a carbonate rock at pressures and temperatures representative of typical formations used for CO2 storage. Chemical equilibrium between the CO2, brine and rock phases was maintained using a high pressure high temperature reactor, replicating conditions far away from the injection site. Fluid flow was controlled using high pressure high temperature syringe pumps. To maintain representative in-situ conditions within the micro-CT scanner a carbon fiber high pressure micro-CT coreholder was used. Diffusive CO2 exchange across the confining sleeve from the pore-space of the rock to the confining fluid was prevented by surrounding the core with a triple wrap of aluminum foil. Reconstructed brine contrast was modeled using a polychromatic x-ray source, and brine composition was chosen to maximize the three phase contrast between the two fluids and the rock. Flexible flow lines were used to reduce forces on the sample during image acquisition, potentially causing unwanted sample motion, a major shortcoming in previous techniques. An internal thermocouple, placed directly adjacent to the rock core, coupled with an external flexible heating wrap and a PID controller was used to maintain a constant temperature within the flow cell. Substantial amounts of CO2 were trapped, with a residual saturation of 0.203 &#177; 0.013, and the sizes of larger volume ganglia obey power law distributions, consistent with percolation theory.

We present a methodology for the imaging of multiple fluid phases at reservoir conditions by the use of x-ray microtomography. We show some representative results of capillary trapping in a carbonate rock sample.

여러 유체 페이즈 저수지 조건 기공 크기의 이미징 X 레이 Microtomography 사용

X-ray microtomography was used to image, at a resolution of 6.6 &#181;m, the pore-scale arrangement of residual carbon dioxide ganglia in the pore-space ...

공학

Resurrection of Dormant Daphnia magna: Protocol and Applications

Long-term studies enable the identification of eco-evolutionary processes that occur over extended time periods. In addition, they provide key empirical data that may be used in predictive modelling to forecast evolutionary responses of natural ecosystems to future environmental changes. However, excluding a few exceptional cases, long-term studies are scarce because of logistic difficulties associated with accessing temporal samples. Temporal dynamics are frequently studied in the laboratory or in controlled mesocosm experiments with exceptional studies that reconstruct the evolution of natural populations in the wild.
Here, a standard operating procedure (SOP) is provided to revive or resurrect dormant Daphnia magna, a widespread zooplankton keystone species in aquatic ecosystems, to dramatically advance the state-of-the-art longitudinal data collection in natural systems. The field of Resurrection Ecology was defined in 1999 by Kerfoot and co-workers, even though the first attempts at hatching diapausing zooplankton eggs date back to the late 1980s. Since Kerfoot&#39;s seminal paper, the methodology of resurrecting zooplankton species has been increasingly frequently applied, though propagated among laboratories only via direct knowledge transfer. Here, an SOP is described that provides a step-by-step protocol on the practice of resurrecting dormant Daphnia magna eggs.
Two key studies are provided in which the fitness response of resurrected Daphnia magna populations to warming is measured, capitalizing on the ability to study historical and modern populations in the same settings. Finally, the application of next generation sequencing technologies to revived or still dormant stages is discussed. These technologies provide unprecedented power in dissecting the processes and mechanisms of evolution if applied to populations that have experienced changes in selection pressure over time.

Resurrection of Dormant Daphnia magna: Protocol and Applications

Long-term studies are essential to understanding the process of evolution and the mechanisms of adaptation. Generally, these studies require commitments beyond the life-time of researchers. Here, a powerful method is described that dramatically advances state-of-the-art data collection to generate longitudinal data in natural systems.

부활의 휴면 벼룩 마그나: 프로토콜 및 응용 프로그램

Long-term studies enable the identification of eco-evolutionary processes that occur over extended time periods. In addition, they provide key empirical ...

Sediment Core Extrusion Method at Millimeter Resolution Using a Calibrated, Threaded-rod

Aquatic sediment core subsampling is commonly performed at cm or half-cm resolution. Depending on the sedimentation rate and depositional environment, this resolution provides records at the annual to decadal scale, at best. An extrusion method, using a calibrated, threaded-rod is presented here, which allows for millimeter-scale subsampling of aquatic sediment cores of varying diameters. Millimeter scale subsampling allows for sub-annual to monthly analysis of the sedimentary record, an order of magnitude higher than typical sampling schemes. The extruder consists of a 2 m aluminum frame and base, two core tube clamps, a threaded-rod, and a 1 m piston. The sediment core is placed above the piston and clamped to the frame. An acrylic sampling collar is affixed to the upper 5 cm of the core tube and provides a platform from which to extract sub-samples. The piston is rotated around the threaded-rod at calibrated intervals and gently pushes the sediment out the top of the core tube. The sediment is then isolated into the sampling collar and placed into an appropriate sampling vessel (e.g., jar or bag). This method also preserves the unconsolidated samples (i.e., high pore water content) at the surface, providing a consistent sampling volume. This mm scale extrusion method was applied to cores collected in the northern Gulf of Mexico following the Deepwater Horizon submarine oil release. Evidence suggests that it is necessary to sample at the mm scale to fully characterize events that occur on the monthly time-scale for continental slope sediments.

An extrusion method using a calibrated threaded-rod is presented, which allows for mm scale subsampling of aquatic sediment cores. Millimeter-scale sampling is necessary to fully characterize recent event stratigraphy in sediment records.

교정, 스레드로드를 사용하여 미터 해상도에서 퇴적물 코어 압출 방법

Aquatic sediment core subsampling is commonly performed at cm or half-cm resolution. Depending on the sedimentation rate and depositional environment, ...

화학

Estimating Sediment Denitrification Rates Using Cores and N2O Microsensors

Denitrification is the primary biogeochemical process removing reactive nitrogen from the biosphere. The quantitative evaluation of this process has become particularly relevant for assessing the anthropogenic-altered global nitrogen cycle and the emission of greenhouse gases (i.e., N2O). Several methods are available for measuring denitrification, but none of them are completely satisfactory. Problems with existing methods include their insufficient sensitivity, and the need to modify the substrate levels or alter the physical configuration of the process using disturbed samples.This work describes a method for estimating sediment denitrification rates that combines coring, acetylene inhibition, and microsensor measurements of the accumulated N2O. The main advantages of this method are a low disturbance of the sediment structure and the collection of a continuous record of N2O accumulation; these enable estimates of reliable denitrification rates with minimum values up to 0.4-1 &#181;mol N2O m-2 h-1. The ability to manipulate key factors is an additional advantage for obtaining experimental insights. The protocol describes procedures for collecting the cores, calibrating the sensors, performing the acetylene inhibition, measuring the N2O accumulation, and calculating the denitrification rate. The method is appropriate for estimating denitrification rates in any aquatic system with retrievable sediment cores. If the N2O concentration is above the detection limit of the sensor, the acetylene inhibition step can be omitted to estimate the N2O emission instead of denitrification. We show how to estimate both actual and potential denitrification rates by increasing nitrate availability as well as the temperature dependence of the process. We illustrate the procedure using mountain lake sediments and discuss the advantages and weaknesses of the technique compared to other methods. This method can be modified for particular purposes; for instance, it can be combined with 15N tracers to assess nitrification and denitrification or field in situ measurements of denitrification rates.

Estimating Sediment Denitrification Rates Using Cores and N2O Microsensors

This method estimates sediment denitrification rates in sediment cores using the acetylene inhibition technique and microsensor measurements of the accumulated N2O. The protocol describes procedures for collecting the cores, calibrating the sensors, performing the acetylene inhibition, measuring the N2O accumulation, and calculating the denitrification rate.

코어를 사용 하 여 N2O Microsensors 앙금 탈 질 작용 속도 추정

Denitrification is the primary biogeochemical process removing reactive nitrogen from the biosphere. The quantitative evaluation of this process has ...

Isolation of Quartz Grains for Optically Stimulated Luminescence (OSL) Dating of Quaternary Sediments for Paleoenvironmental Research

Optically stimulated luminescence (OSL) dating quantifies the time since mineral grains were deposited and shielded from additional light or heat exposure, which effectively resets the luminescence clock. The systematics of OSL dating is based on the dosimetric properties of common minerals, like quartz and feldspar. The acquired luminescence with exposure to natural ionizing radiation after burial provides a depositional age for many Quaternary sedimentary systems, spanning the past 0.5 Ma. This contribution details the procedures for separating pure quartz grains of a known range of particle sizes to facilitate luminescence analysis with small or single grain aliquots. Specifically, protocols are given for the needed data and interpretations for effective OSL dating of terrestrial sediment cores or sample tubes from exposures. These cores, 5-20 m long in 1.2 m sections, are split lengthwise and crown-cut leaving 80% of core volume undisturbed, which facilitates sampling of light-protected sediment for OSL dating deep within the core. Sediment samples are then subjected to a series of physical separations to obtain a certain grain-size interval (e.g., 150-250 &#181;m). Magnetic minerals are removed in wet and dry states using magnets. A series of chemical digestions starts with soaking in H2O2 to remove organic matter, followed by HCl exposure to remove carbonate minerals, followed by density separation. Subsequently, grains are soaked in HF for 80 min and after in HCl to render solely quartz grains. The mineralogic purity (&#62;99%) of the quartz extract is quantified with grain petrographic assessment and Raman spectroscopy. Repeating this quartz isolation procedure may be necessary with sediment that contains &#60;15% quartz grains. Excitation of the purified quartz grains by LED-derived blue and IR light allows calculations of the fast and IR depletion ratios, which are metrics to assess the dominance of luminescence emissions from quartz.

Isolation of Quartz Grains for Optically Stimulated Luminescence OSL Dating of Quaternary Sediments for Paleoenvironmental Research

This protocol is for the isolation of quartz grains by size for luminescence dating of sediments. Outlined are physical cleansing and chemical digestions by soaking sequentially in H2O2, HCl, HF, and HCl again to isolate quartz grains. The quartz purity is quantified with microscopic assessment, Raman spectroscopy, and IR depletion ratio.

고환경 연구를 위한 4차 퇴적물의 광학 자극 발광(OSL) 연대 측정을 위한 석영 입자 분리

Optically stimulated luminescence (OSL) dating quantifies the time since mineral grains were deposited and shielded from additional light or heat ...

Pore-scale Imaging and Characterization of Hydrocarbon Reservoir Rock Wettability at Subsurface Conditions Using X-ray Microtomography

In situ wettability measurements in hydrocarbon reservoir rocks have only been possible recently. The purpose of this work is to present a protocol to characterize the complex wetting conditions of hydrocarbon reservoir rock using pore-scale three-dimensional X-ray imaging at subsurface conditions. In this work, heterogeneous carbonate reservoir rocks, extracted from a very large producing oil field, have been used to demonstrate the protocol. The rocks are saturated with brine and oil and aged over three weeks at subsurface conditions to replicate the wettability conditions that typically exist in hydrocarbon reservoirs (known as mixed-wettability). After the brine injection, high-resolution three-dimensional images (2 &#181;m/voxel) are acquired and then processed and segmented. To calculate the distribution of the contact angle, which defines the wettability, the following steps are performed. First, fluid-fluid and fluid-rock surfaces are meshed. The surfaces are smoothed to remove voxel artefacts, and in situ contact angles are measured at the three-phase contact line throughout the whole image. The main advantage of this method is its ability to characterize in situ wettability accounting for pore-scale rock properties, such as rock surface roughness, rock chemical composition, and pore size. The in situ wettability is determined rapidly at hundreds of thousands of points. 
The method is limited by the segmentation accuracy and X-ray image resolution. This protocol could be used to characterize the wettability of other complex rocks saturated with different fluids and at different conditions for a variety of applications. For example, it could help in determining the optimal wettability that could yield an extra oil recovery (i.e., designing brine salinity accordingly to obtain higher oil recovery) and to find the most efficient wetting conditions to trap more CO2 in subsurface formations.

This protocol is presented to characterize the complex wetting conditions of an opaque porous medium (hydrocarbon reservoir rock) using three-dimensional images obtained by X-ray microtomography at subsurface conditions.

기 공-규모 이미징 및 x 선 Microtomography를 사용 하 여 표면 상태에 탄화수소 공기 통 바위 습윤의 특성

In situ wettability measurements in hydrocarbon reservoir rocks have only been possible recently. The purpose of this work is to present a protocol to ...

Dissolved Solute Sampling Across an Oxic-Anoxic Soil-Water Interface Using Microdialysis Profilers

Biogeochemical processes shift rapidly in both spatial (millimeter scale) and temporal (hour scale to day scale) dimensions at the oxic-anoxic interface in response to disturbances. Deciphering the rapid biogeochemical changes requires in situ, minimally invasive tools with high spatial and temporal sampling resolution. However, the available passive sampling devices are not very useful in many cases either due to their disposable nature or the complexity and extensive workload for sample preparation.
To address this problem, a microdialysis profiler with 33 individual polyethersulfone nanomembrane tubes (semipermeable, &#60;20 nm pore size) integrated into the one-dimensional skeleton (60 mm) was established to iteratively sample the dissolved compounds in porewater across the soil-water interface at a high resolution of 1.8 mm (outer diameter plus one spacing, i.e., 0.1 mm between probes). The sampling mechanism is based on the principle of concentration gradient diffusion. The automatic loading of degassed water allows minimal disturbance to the chemical species across the oxic-anoxic interface.
This paper describes the procedures of device setup and continuous porewater sampling across the soil-water interface on a daily basis. Concentration-depth profiles were selectively measured before (on Day 6) and after (on Day 7) disturbances induced by irrigation. The results showed that concentration-depth profiles were undergoing rapid changes, especially for redox-sensitive elements (i.e., iron and arsenic). These protocols can help investigate the biogeochemical responses across the soil-water interface under various disturbances caused by physical, chemical, and biological factors. The paper thoroughly discusses the advantages and disadvantages of this method for potential use in the environmental sciences.

A microdialysis profiler is described to sample dissolved porewater solutes across an oxic-anoxic soil-water interface in situ with minimal disturbance. This device is designed to capture rapid changes in concentration-depth profiles induced by disturbances at the soil-water interface and beyond.

Microdialysis Profilers를 사용한 Oxic-Anoxic 토양-물 계면에서의 용존 용질 샘플링

Biogeochemical processes shift rapidly in both spatial (millimeter scale) and temporal (hour scale to day scale) dimensions at the oxic-anoxic interface ...

무산소 조건에서 퇴적물 코어 단면과 기공 워터스의 추출

요약

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