沿海和海洋生态系统作为水库,对于从陆地生态系统中去除硝酸盐十分重要。水生环境中的硝酸盐可以同时由多个过程消耗。如脱硝、麻醉剂和DNRA。
虽然先前的研究表明,DNRA具有潜在的否认性责任,但与测量否认性相比,衡量DNRA活性的研究仍然非常有限。在我们的协议中,我们提供了测量环境样品中潜在DNRA速率的详细程序。我们相信,潜在的DNRA速率可以从N15标签铵积累与N15标记硝酸盐添加计算。
与其他方法相比,我们的方法的优点是,铵最终转化为一氧化二氮,具有低大气背景。此外,我们通过四极气相色谱质谱仪测量一氧化二氮也是不明智的。与同位素比质谱仪价格更低、易于管理。
首先,在一小块铝箔上放置一块60毫米的PTFE胶带。在450摄氏度的玻璃纤维过滤器中,在消声炉中灰4小时。然后将玻璃纤维过滤器放在胶带长轴的中点上方一点。
接下来,在玻璃纤维过滤器中心发现每升0.9摩尔的20微升硫酸,并立即使用平端邮票和直端钳子折叠PTFE胶带。将 PTFE 胶带翻转到玻璃纤维过滤器上,然后通过折叠密封 PTFE 胶带的两侧,然后用钳子紧按边缘。使用钳子,折叠 PTFE 胶带的开端,然后按压边缘。
用钳子紧按边缘,密封 PTFE 胶带的开端,注意不要按玻璃纤维过滤器。将 30 毫克氧化镁转移到 20 毫升玻璃瓶中,然后将 PTFE 信封放在小瓶中。将先前制备的样品或标准样品的五毫升转移到含有氧化镁和 PTFE 包络的小瓶中。
并立即关闭小瓶与灰色丁基橡胶塞。然后,用铝盖密封小瓶。在 4 摄氏度的黑暗条件下,以 150 RPM 的速度摇动小瓶 3 小时。
之后,从每个小瓶中取下铝盖和丁基橡胶塞。使用点端钳从每个小瓶中取出 PTFE 信封,然后用离子交换水彻底冲洗信封和钳子。然后,用擦拭纸擦拭信封和钳子,将信封放在新鲜的擦拭纸上。
打开带平端和尖端钳子的 PTFE 信封,按照折叠步骤的相反顺序打开。使用平端钳子,握住玻璃纤维过滤器的外围区域,其中硫酸应不吸收。并将其转移到一个11毫米的螺丝帽试管。
用离子交换水冲洗钳子,然后用擦拭纸擦拭。在每个试管中加入一毫升离子交换水。用 PTFE 内衬螺钉盖关闭试管,并允许它们在室温下至少站立 30 分钟,以完全躲避玻璃纤维过滤器中的铵离子。
之后,打开螺钉盖,将两毫升以前准备好的螺旋酸盐氧化溶液试剂添加到试管中,然后用螺钉盖紧闭管,以防止在以下步骤中出现任何损失或污染。将试管放在机架上,用双层铝箔包裹,并在 121 摄氏度下直立放置试管一小时。混合100毫升的无菌40毫升每升磷酸盐缓冲液,和100毫升无菌30毫升每升葡萄糖无菌。
在 300 毫升 Erlenmeyer 烧瓶中,在 200 毫升磷酸盐缓冲葡萄糖溶液中加入一种 P.12 氟草的甘油库存。用超纯氦流清洗一小时。接下来,将先前准备的除尼器悬浮液的两毫升分配到五毫升小瓶中。
用灰色丁基橡胶塞和铝封口盖住每个小瓶。用超纯氦气代替 Headspace 空气,吸尘三分钟,为氦充电一分钟。将头空间气体正压设置为 1.3 个大气,以避免意外空气污染。
使用一毫升一次性注射器,通过丁基橡胶塞注入一毫升样品或标准样品。然后,在25摄氏度的高温条件下孵育小瓶过夜。第二天,每升氢氧化钠注射0.3毫升6摩尔,以阻止利化并吸收头空间二氧化碳,否则会干扰一氧化二氮的分析。
因为二氧化碳和一氧化二氮的分子量相同。使用具有改性注射口的四极极性GC/MS,确定头空间气体中分子量为44、45和46的一氧化二氮数量。这一代表性结果来自2011年日本东部大地震产生的15个盐沼沉积物的氮追踪实验,这些实验位于日本庆县和宫城县的月球地区。
在整个潜伏期,在下部和区间收集的所有沉积物中,标记的铵浓度都增加。DNRA 速率在 24.8 到 177 之间。与之前研究中报告的值相当,但高于从类似环境派生的值。
高DNRA率,可以解释为盐沼被用作在地震前的种植场。与推测一致,与次交区相比,地间区丰富的有机化合物DNRA率较高。我们的协议广泛适用于代谢途径的分析,其中涉及铵的形成和N15微量增加。