Diese Forschung wurde zum Teil durch die National Science Foundation RAPID-Programm (NSF-1.048.925, 1.048.919 und 1.048.914) an Alison Keimowitz, Ming-Kuo Lee, Benedict Okeke und James Saunders unterstützt.

1. Herstellung von Ausrüstung <ol><li> Herstellung von Core-Liners <ol><li> Berechnen Dicke der Kernscheibe , die erhalten werden Lautstärke mit = &amp; pgr; r 2 x Dicke; das endgültige Volumen muss &lt;50 cm 3 sein. Mit einer 10 cm Kerndurchmesser 2 cm dicke Scheiben erhalten werden. HINWEIS: Es ist nicht notwendig, das Volumen volle 50 ml zu haben, aber Porenwasser- Volumina werden erhalten proportional kleiner. </li><li> Verwendung einer Stichsäge (oder ähnlich) slice einem Kern liner oder ein Kunststoffrohr mit gleichem Durchmesser, in 2 cm Ringe (oder eine andere Dicke, wenn sie einen anderen Durchmesser Kern verwendet wird). Erhalten Sie 3-5 Ringe. </li><li> Reinigen Sie alle Kunststoff-Material, das in Kontakt mit Sediment, einschließlich Kerneinlagen, Kernkappen, Ringe, Kern Slicer, Zentrifugenröhrchen, Spritzen und Einweg-Löffel kommen. (Kunststoffmaterialien in 10% HCl für 24 Stunden einweichen, abspülen Kunststoffmaterialien in Nanopure 3x (22 M &amp; Omega;) Wasser, und lassen Sie Materialien an der Luft trocknen, vorzugsweise in einer laminarenFlow-Haube, vor der Verpackung.) </li></ol></li><li> Herstellung von Labor Jack <ol><li> Schneiden Sie ein Stück Sperrholz, mit einer Stichsäge, die 6 &quot;x 6&quot; Größe der oberen Platte des Laborboy abzudecken und ein Loch in der Mitte dieses Sperrholz Bohrer ein Loch sah Befestigung an einer Bohrmaschine. Hinweis: Dieses Loch sollte nur geringfügig größer als der Durchmesser des PVC extender Stücke sein; für die Größen hier sollte das Loch 2 verwendet werden ¾ &quot;. </li><li> Bohren Sie vier kleine Löcher in den Rändern dieses Sperrholz auf der oberen Platte des Laborboy mit einem normalen Bohrer auf eine Handbohrmaschine oder Bohrmaschine die Löcher passen. Befestigen Sie das Sperrholz an das Labor-Buchse mit Kabelbindern. HINWEIS: Es sollte in diesem Sperrholz nicht &quot;wackeln&quot; sein. </li></ol></li><li> Bohren Sie ein Loch in der Mitte einer etwa 2 &#39;x 1,5&#39; Sperrholz etwas größer als der Außendurchmesser der Kernliner mit einer Stichsäge. Für 10 cm Durchmesser Kerneinlagen, ein 10,5-11,5 cm Loch wird? Fall seinte. Dieses Holz ist der Kern Führungsplatte. </li><li> Herstellung von Kern Extruder (Plunger) <ol><li> Besorgen Sie sich einen Gummilabor Stopper, das perfekt in den Kern-Liner passt. Wenn keine vorhanden ist, rasieren eine Größe unter Verwendung einer Rasierklinge. Verwenden Sie keine zu kleinen Stopfen verwenden. </li><li> Schrauben Sie den Labor Stopfen auf eine etwa 1&#39;-1.5 &#39;lang, Durchmesser von 1 &quot;Dübel oder Besenstiel. Decken Sie den Schraubenkopf auf dem Gesicht des Anschlags mit wasserdichten Isolierband. HINWEIS: Die größere Seite des Stopfens sollte aus dem Dübel wegweisen. </li></ol></li><li> Schneiden Sie eine etwa 1,5 &#39;Länge von PVC-Rohr in ~ 6 &quot;lange Abschnitte. HINWEIS: Der Innendurchmesser größer sein sollte als der Dübel in Schritt 1.4.2, aber kleiner als der Stopper in Schritt 1.4.1. Dieses Protokoll geht davon aus &quot;mit einem echten Außendurchmesser von 2,375 PVC&quot; Standard 2 verwendet wird. Diese PVC-Stücke sind die Kern Extender. </li><li> Bauen Sie alle anderen in der Materialliste aufgeführt benötigte Ausrüstung. Hinweis: Dieses shOuld im Heimlabor und brachte sie zu dem Feldlabor gesammelt werden. </li></ol> 2. Einstellen der Feldlaborstation nach oben <ol><li> Einstellen der Glove Bag up <ol><li> Klemmen Sie die Aderführungsplatte an der Arbeitsfläche ( Arbeitsplatte, Laborfläche, etc.). Stellen Sie sicher, dass das Loch für den Kern Liner über die Arbeitsfläche, sondern ist offen. </li><li> Setzen Sie den Einweg - Handschuhbeutel über den Kern Führungsplatte, und führen Sie den Schlauch aus dem Schlauch Eintritt des Handschuhbeutel mit dem Regler des N 2 - Tank. Stellen Sie sicher, dass der Tank sicher den Zylinder Tischklemme befestigt ist, verwendet wird. </li><li> Kleben Sie den Schlauch zum Handschuhtasche von rings um die Tasche um das Äußere des Schlauchs mit Isolierband diesen Eintrittspunkt zu versiegeln. Stellen Sie sicher, dass etwa 8 &quot;der Schlauch in das Innere des Handschuhbeutel erstreckt Schieben Sie die Schlauchklemme auf den Schlauch im Inneren des Handschuhbeutel;. Lassen Sie diese Klemme offen. </li><li> Schneiden Sie ein &quot;X&quot; in der Unterseite des Handschuhbeutel über dieLoch in der Platte Kern Führung ein Teppichmesser oder Rasiermesser verwendet wird. Dies sollte x kleiner als der Kern Liner Durchmesser sein. </li><li> Legen Sie die Handschuhbeutel mit den gefundenen Artikel in der Tabelle 1. </li></ol></li><li> Einrichten des Kern <ol><li> Legen Sie die Laborboy auf dem Boden unterhalb der Arbeitsbereich, in dem der Handschuhbeutel befestigt ist. Setzen Sie den Kern durch die &quot;X&quot; Schnitt in den Boden des Handschuhbeutel in Schritt 2.1.4, es in einer aufrechten Position zu halten. HINWEIS: Ungefähr 4-6 &quot;des Kerns sollte über dem Kernstabilisierungsplatte erstrecken. </li><li> Halten Sie den Kern stabil zu erlauben Forscher 2 bis Schritte 2.2.3 bis 2.2.6 durchzuführen. </li><li> Band der Kern mit dem Kunststoffhandschuhbeutel um die &quot;X&quot;, viele gute Abdichtung elektrischer Band. </li><li> Den Griff des Kernextruder in einen Durchmesser von 2 &quot;, ~ 6&quot; langen Spacer PVC, gefolgt von einem ~ 3 &quot;lange Kupplung, durch einen anderen Abstandhalter gefolgt. Setzen Sie diese Muster, bis die PVC völlig Abdeckungender Griff; es kann eine kurze Strecke über das Ende des Handgriffs erstrecken. Platzieren Sie den Kern Extruder (mit PVC-Abstandhalter und Kupplungen) unterhalb der Unterseite des Kerns. </li><li> Unterstützen Sie den Kernextruder mit dem Labor-Buchse, so dass der Extruder den Kern unterstützen kann. Zu diesem Zeitpunkt halten die Buchse so gering wie möglich und die Kernabstandshalter verwenden, wo immer möglich. </li><li> Verwenden Sie Schneider eine Kiste vorsichtig um die untere Kernkappe zu schneiden. Dieser Schnitt in einem Ring von Kernkappe führen sollte um die Außenseite des Kerns Liner und einem flachen kreisförmigen Abschnitt der Kernkappe an Ort und Stelle gegen die Kernmaterialien gelassen wird. </li><li> Legen Sie die Hände in den Handschuhbeutel (Forscher 1). Halten Sie den Kern stabil, so dass sie nicht weiter über dem Kern Stabilisierungsplatte bewegt, während Forscher 2 beginnt die Laborboy drehen sich langsam um den Kern zu erhöhen. Der Kernextruder sollte den Kern Liner betreten und beginnen, die Sedimente nach oben wie ein Push-Pop zu drücken. </li><li> Wiggle die Kernextruder Seite leicht zur Seite, wenn neEDED es in den Kern Liner einzulegen (Forscher 2). Seien Sie bereit für eine leichte Pop vorbereitet, wenn es eintritt. </li><li> Weiter um den Kern, bis die Spitze des entkernten Material zu erhöhen, an oder nahe der Spitze der Kernauskleidung (Forscher 1 und 2) ist. Beachten Sie, dass die Kernkappe oben auf dem Kern während dieses Vorgangs bleiben soll. </li></ol></li><li> Die Abdichtung der Glove Bag <ol><li> Überprüfen Sie, daß alle notwendigen Vorräte im Handschuhbeutel sind; Schalten Sie den tragbaren Sauerstoffmessgerät. </li><li> Öffnen Sie alle Zentrifugenröhrchen, Wasserflaschen und andere Gegenstände, die eingeschlossene Luft enthalten. Wenn der Kern Luftraum über dem stehenden Wasser hat, öffnen Sie die obere Kappe diesen Luftraum zu spülen. </li><li> Schalten Sie den Regler, so dass der Stickstoffstrom durch das Rohr in den Handschuhbeutel mit mäßiger Geschwindigkeit ist. Im allgemeinen wird ein Druck von ~ 15 psi in der letzten Reglerstufe mit allen geöffneten Ventilen geeignet ist. Hinweis: Dies sollte schnell genug sein, wie eine starke Brise auf der Haut zu spüren, aber nicht so stark, dass es Handschuhbeutel sup streutLagen. </li><li> Richten Sie den Stickstoff in allen Bereichen des Handschuhbeutel, und drücken Sie den Stickstoff aus der Hauptöffnung zum Besten der Fähigkeit. Schalten Sie den Stickstoff. </li><li> Spülen Sie die Handschuhbeutel dreimal durch die Schritte 2.3.6 bis 2.3.9 dreimal wiederholen. HINWEIS: Eine Person kann dies zu erreichen, aber es kann für zwei Personen leichter sein, so dass man seine oder ihre Hände in den Handschuhen zu halten, der ein Teil des Handschuhbeutel sind. </li><li> Verschließen Sie die Hauptöffnung des Handschuhbeutel durch Umwickeln 1-2 Bungee-Seile um es mehrmals. Schalten Sie den Stickstoff auf eine ähnliche Strömung wie in 2.3.3. Platz Forscher 1 die Hände in den Einbau-Handschuhe des Handschuhtasche. </li><li> Bewegen Sie den Stickstoffeinleitungsrohr aus einem Bereich des Beutels zum anderen die Handschuhbeutel mit Stickstoff zu füllen. Richten Sie die Röhre in irgendwelche Ritzen wie geöffnet Zentrifugenröhrchen, über dem Wasser in einer Spritzflasche, usw. </li><li> Schalten Sie den Stickstoff durch die Schlauchklemme schließen. Beachten Sie, dass dies ohne entfernen res erreicht werdenearcher 1 die Hände aus dem Handschuhtasche. </li><li> Öffnen Sie die Vorderseite des Handschuhbeutel und mit Forscher 1 des Körpers, drücken Sie so viel Gas aus dem Beutel wie möglich. HINWEIS: Die Tasche sollte an dieser Stelle um die Lieferungen innerhalb es eben sein. </li><li> Füllen Sie den Handschuhbeutel zu einem bequemen Druck und drehen Sie den Stickstoff mit der Schlauchklemme aus. Einige Versuch und Irrtum kann eine komfortable Druck zu finden benötigt, da zu voll und es ist schwierig, die Arme zu bewegen, während zu leer und es ist schwer zu sehen und Objekte manipulieren. Öffnen Sie die Stickstoff-Schlauchklemme für kurze Zeit den Beutel zu füllen, wenn es ein langsames Leck zu haben scheint oder wird immer leerer aus irgendeinem Grund. Öffnen Sie die Vorderseite der Tasche geringe Mengen an Stickstoff zu lassen, wenn es unangenehm voll wird. </li><li> Überprüfen Sie den Gehalt an gelöstem Sauerstoff auf dem tragbaren Sauerstoffmessgerät. Es sollte unter 1% liegen. </li><li> Legen Sie die Handschuhbeutel Handschuhe in Einweghandschuhe. Diese werden Geschicklichkeit verbessern. Ändern Sie sie, wann immer sie get schmutzig oder zerrissen; in der in-Tasche Abfallbehälter entsorgen. </li></ol></li></ol> 3. Sectioning den Core Hinweis: dieser Teil des Verfahrens ist viel leichter mit zwei Forschern durchgeführt. <ol><li> Entfernen Sie das Wasser stehend mit einer Spritze. Spritzenvorsatzfilter dieses Wasser aufnehmen und in 50 ml Zentrifugenröhrchen. </li><li> Entfernen Sie einen Kernabschnitt <ol><li> Legen Sie einen Kern Schneidering über dem oberen Ende der Kernschicht. Heben Sie den Kern nach oben (Abschnitt 3.3), bis die Spitze des Sediments an der Spitze des Rings ist. </li><li> Den Kern Slicer zwischen der Oberseite des Kerns Auskleidung und dem Ring. Das Sediment Abschnitt sitzt nun oben auf dem Kern-Slicer. </li><li> Bewegen Sie das Sediment in einen 50-ml-Röhrchen mit den Einweg-Löffel. Das Röhrchen fest, sobald er voll ist. </li><li> Spülen Sie die Kern-Slicer und Kernschneidering mit dem Nanopure Wasser; spritzen die schmutzige Abfall in den Abfallbehälter im Inneren des Handschuhbeutel. Einweg-Löffel kann auch gespült werden,oder verworfen werden, abhängig von der Anzahl benötigt werden. Trocknen Sie die Kern-Slicer und Kern sectioning Ring mit Papiertüchern. </li><li> Wiederholen Sie Schritt 3.2 bis keine weitere Kernmaterial bleibt. </li></ol></li><li> Die Anhebung der Kern <ol><li> Ganzen 3.2 ist es notwendig, den Kern zu erhöhen. Tun Sie dies in kleinen Schritten die Labor-Buchse verwenden. Führen Sie die folgenden drei Schritte, sobald die Laborboy vollständig ausgefahren ist. </li><li> Halten Sie den Kern an Ort und Stelle in dem Handschuhsack (Forscher 1). </li><li> Senken Sie die Laborboy auf die niedrigste Einstellung, wenn es vollständig zusammengedrückt wird (Forscher 2). Stellen Sie sicher, dass der Kern an Ort und Stelle gehalten wird, mit Forscher 1 Hände im Handschuhbeutel und Forscher zwei Hände von unten zu unterstützen. </li><li> Füllen Sie den Raum zwischen dem unteren Ende des Kernextruder und die Buchse mit PVC-Abstandhalter und Armaturen. Stellen Sie sicher, dass der Kern sicher durch den Kern-Extender vor dem Loslassen der Oberseite des Kerns unterstützt wird. </li></ol></li></ol> 4. Extracting Porenwässer <ol><li> Öffnen Sie die Handschuhbeutel und entfernen Sie das Rack von Zentrifugenröhrchen. </li><li> Reinigen Sie den Handschuhbeutel, wie durch Entfernen von Boden, Flüssigkeit benötigt, oder Kondensation durch das Innere mit Papiertüchern auszulöschen, Wasser, etc. leeren Abfallbehälter. </li><li> Verschließen Sie den Handschuh Tasche lose mit Bungee-Seilen. </li><li> Wiegen Zentrifugenröhrchen, die nun sediment geschnittene enthalten (falls gewünscht). </li><li> Wickeln Sie die Spitzen der Zentrifugenröhrchen mit Isolierband die Kappe / Rohr-Übergang zu versiegeln. </li><li> Balance der Rohre für die Zentrifugation von ihnen nach Taping Wiegen. Hinzufügen oder Entfernen von Elektro-Band Gewichte zu erhalten innerhalb von 0,5 g. HINWEIS: In der Regel Rohre von der Oberseite des Kerns wird leichter als die von der Unterseite. </li><li> Die Röhrchen in Zentrifuge und Zentrifuge bei maximaler Beschleunigung (1.100 × g wird empfohlen) für 20 min. Hinweis: Höhere Zentrifugation Raten größere Trennung von Porenwässern ermöglicht. </li><li> Entfernen Sie Isolierband vom centrifuge Rohre entweder durch unpeeling oder mit einem Rasiermesser vor dem Schneiden der Rohre an den Handschuhbeutel zurück. Zentrifugenröhrchen Rückkehr nach dem Zentrifugieren, Rack und zur Rückkehr zum Handschuhbeutel. </li><li> Fügen Sie eine weitere Reihe von Zentrifugenröhrchen, Spritzen und Spritzenfilter zum Handschuhtasche. Diese neuen Rohre werden Porenwässer halten und können im Voraus markiert werden. </li><li> Spülen Sie die Handschuhbeutel wieder wie in Schritt 2.3.5. Wenn der Handschuhbeutel nur kurz geöffnet wurde, um die Röhrchen zu entfernen, und wurde nicht gereinigt, wird es annehmbar sein, es zu reinigen nur zweimal. Wenn ein Sauerstoffmonitor verwendet wird, stellen Sie sicher , dass die Atmosphäre in dem Handschuhbeutel &lt;1% O 2. Vergessen Sie nicht, die neu hinzugefügten Zentrifugenröhrchen zu öffnen und zu läutern. </li><li> Legen Sie die Hände an den Handschuhen in der Handschuhbeutel; wie zuvor, Deckel mit Einweghandschuhen. </li><li> Öffnen Sie ein Rohr. Entfernen Sie die Porenwässer aus über dem Sediment unter Verwendung einer Spritze, befestigen dann einen Spritzenfilter an der Spitze der Spritze. Wenn Porenwässern und Sedimente gut getrennt sind, porewaters kann mit dem Zylinder entfernt und einen Spritzenfilter an der Spitze direkt in eine Spritze eingefüllt werden. </li><li> Schieben das Wasser durch den Spritzenfilter in den geeigneten Zentrifugenröhrchen. Hinweis: Einige Kraft, die benötigt werden; mehr als einen Spritzenfilter pro Probe erforderlich. </li><li> Ersetzen Sie die Kappen auf dem Zentrifugenröhrchen, das Sediment und das Röhrchen mit Porenwässer. </li><li> Wiederholen Sie die Schritte 4.13 bis 4.15 für jede Probe. </li><li> Offene Handschuhbeutel und entfernen Proben. Beide Sediment und Porenwasserrohre können erneut gewogen werden. </li><li> Analysieren Porenwässern sofort, falls gewünscht. Die Analysen können , umfassen (sind aber nicht beschränkt auf) Ionenchromatographie für Hauptionen 11, Ferrozin für Eisen speciation 12, Arsen Speziation von Voltammetrie 13 und Sulfid speciation 14. </li><li> Frieren Porenwässern und Sedimente im trockenen Versenders (ca. -80 ° C) Artbildung zu erhalten für später gegebenenfalls für die geplanten Analysen analysiert. Es may auch zweckmäßig sein, Proben in luftdichten Behältern kühl zu halten oder in Stickstoff gespült Aluminiumbeutel. </li><li> die Handschuhbeutel für einen zweiten Kern wiederverwenden (ab 2.2.2), falls gewünscht. Nach zwei Kerne, muss der Handschuhbeutel in der Regel verändert werden. </li></ol>

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	<li>Chapman, P. M., Wang, F., Germano, J. D., Batley, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pore+water+testing+and+analysis:+the+good,+the+bad,+and+the+ugly.">Pore water testing and analysis: the good, the bad, and the ugly.</a> Mar Poll Bull. 44, 359-366 (2002).</li><li>Teasdale, P. R., Batley, G. E., Apte, S. C., Webster, I. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pore+water+sampling+with+sediment+peepers.">Pore water sampling with sediment peepers.</a> TrAC. 14, 250-256 (1995).</li><li>Steinmann, P., Shotyk, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemical+composition,+pH,+and+redox+state+of+sulfur+and+iron+in+complete+vertical+porewater+profiles+from+two+Sphagnum+peat+bogs,+Jura+Mountains,+Switzerland.">Chemical composition, pH, and redox state of sulfur and iron in complete vertical porewater profiles from two Sphagnum peat bogs, Jura Mountains, Switzerland.</a> Geochim Cosmochim Acta. 61, 1143-1163 (1997).</li><li>Bufflap, S. E., Allen, H. 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R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Arsenic+redistribution+between+sediments+and+water+near+a+highly+contaminated+source.">Arsenic redistribution between sediments and water near a highly contaminated source.</a> Env Sci &amp; Tech. 39, 8606-8613 (2005).</li><li>Natter, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Level+and+Degradation+of+Deepwater+Horizon+Spilled+Oil+in+Coastal+Marsh+Sediments+and+Pore-Water.">Level and Degradation of Deepwater Horizon Spilled Oil in Coastal Marsh Sediments and Pore-Water.</a> Env Sci &amp; Tech. 46, 5744-5755 (2012).</li><li>Jackson, P. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Ion chromatography. , (1990).</li><li>Stookey, L. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ferrozine+-+A+New+Spectrophotometric+Reagent+For+Iron.">Ferrozine - A New Spectrophotometric Reagent For Iron.</a> Anal. Chem. 42, 779-781 (1970).</li><li>He, Y., Zheng, Y., Ramnaraine, M., Locke, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+pulse+cathodic+stripping+voltammetric+speciation+of+trace+level+inorganic+arsenic+compounds+in+natural+water+samples.">Differential pulse cathodic stripping voltammetric speciation of trace level inorganic arsenic compounds in natural water samples.</a> Anal. Chim. Acta. 511, 55-61 (2004).</li><li>Cline, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spectrophotometric+Determination+of+Hydrogen+Sulfide+in+Natural+Waters.">Spectrophotometric Determination of Hydrogen Sulfide in Natural Waters.</a> L&amp;O. 14, 454-458 (1969).</li></ol>

Die Autoren haben nichts zu offenbaren.

Die hier beschriebene Technik ist eine flexible eine , die für eine Vielzahl von Standorten, Kerngrößen eingestellt werden kann, Kernschnittdicke, etc. Es gibt drei wesentliche Komponenten dieses Systems. Zunächst ein Kernextrusionssystem der richtigen Dimensionen bereiten sich auf den Kern zu analysieren. Anleitung hier gegeben sind eine etwa 30 &quot;Kern unter der Annahme, viel mehr Kerne können mehr PVC-Extender Stücke und PVC-Fittings erfordern voll zu extrudieren Planen ...

Forscher oft wünschen den Redoxzustand und Geomikrobiologie eines Sediment-Wasser-System zu studieren. Dies nutzt idealerweise Daten aus beiden Sedimenten und Porenwasser, als Porenwasser sind oft empfindlich Monitore des Systems und sind eine gemeinsame Quelle, wenn auch nicht die einzige Quelle, der ökologischen Belastung durch redoxsensitiven Schwermetalle wie Arsen 1 und Uran. Porenwasserdaten können in situ unter Verwendung von Diffusionsgleichgewicht Filter, auch bekannt als &quot;peepers&quot; erhalten werden , in die 2 Sediment installiert. Peepers werden am häufigsten in den Einstellungen verwendet , wo das Feld Standort vor dem Beginn der Feldarbeit bekannt ist und wo mehrere Besuche über einen längeren Zeitraum kann auf dem Feld vor Ort erstellt werden, zB Shotyk 3. Daher sind viele Kontexte erlauben nicht die Verwendung von peepers wie Websites nur zugänglich für eine kurze Zeit oder bei denen mehrere Sondierungsproben erhalten werden, um zu bestimmen , wo weitere Untersuchungen 4 auftreten sollte.Zusätzlich peepers Sediment nicht gleichzeitig Wasserproben kosten. Wenn es wünschenswert ist, zusammen Sediment und Wasser zu probieren, oder in Feld Websites, auf denen peeper Installation nicht möglich ist, erhalten die am häufigsten verwendete Methode, um Sediment und Wasser ist Sediment Entkernung. Einem ungemischten Kern zu erhalten , ist ein wichtiger Vorläufer für das Verfahren in dieser Arbeit 5 beschrieben. Sobald ein Kernporenwasser erhalten wird , kann durch Quetschen 6 oder Zentrifugation erhalten werden; beide haben Vor- und Nachteile. Die Zentrifugation wird in der Regel die zuverlässigste Methode zur Gewinnung von Porenwässern aus Sedimentkernen betrachtet, 7 Allerdings muss darauf geachtet werden muss , Oxidation von Sedimenten oder Porenwasser zu verhindern. Bei diesem Verfahren beschreiben wir Kern Extrusion und Zentrifugation Porenwasser mit minimaler Oxidation zu extrahieren. Die Autoren haben die hier beschriebenen Verfahren in einer Vielzahl von Zusammenhängen einschließlich Meeres 8, kontaminierte See verwendet <sup&gt; 9 und Feuchtgebiete 10. Die repräsentativen Daten gezeigt, zeigt, dass die reduzierenden Bedingungen erhalten werden kann. Mit Ausnahme der Zentrifuge verwendeten Materialien billig sind, und dieses Verfahren kann auf eine Vielzahl von geochemischen und geomicrobiological Forschungsfragen angewendet werden.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="811">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">&#160;Disposable glove bag(s).&#160;</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>Z106089-1EA</td>
			<td>&#160;One per two cores to be processed is usually sufficient.</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;">&#160;N2 tank</td>
			<td>Praxair</td>
			<td></td>
			<td>Often gas supply companies can deliver these directly to the field laboratory.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Nitrogen gas regulator</td>
			<td>VWR</td>
			<td>55850-478</td>
			<td>Or similar</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Several feet of tubing that fits the regulator</td>
			<td>VWR</td>
			<td>89403-862</td>
			<td>Or similar</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Safety equipment to secure the tank</td>
			<td>VWR</td>
			<td>60142-006</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Adjustable tubing clamp</td>
			<td>VWR</td>
			<td>62849-112</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Waterproof, good sealing electrical tape</td>
			<td>Scotch</td>
			<td>Super 33+</td>
			<td>Widely available</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">&#160;2-4 short bungee cords</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Widely available</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">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 height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Large supply of paper towels and kimwipes.</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Widely available</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">50 mL centrifuge tubes</td>
			<td>VWR</td>
			<td>21008-951</td>
			<td>Acid cleaned as described in protocol.&#160; At least 2/core section needed.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Several permanent in markers.</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Widely available</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">&#160;Several straight razor blades and box cutters.</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Widely available</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Centrifuge</td>
			<td>Beckman-Coulter</td>
			<td>Allegra X-22</td>
			<td>Faster rotor allows greater separation.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Rotor to accommodate 50 mL tubes</td>
			<td>Beckman-Coulter</td>
			<td>SX-4250</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">]50 mL plastic syringes without black rubber tip on the barrel</td>
			<td>VWR</td>
			<td>66064-764&#160;</td>
			<td>Acid cleaned as described in protocol.&#160; At least 1/core section needed, plus 1 for overlying water.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Syringe filters compatible with aqueous solutions.</td>
			<td>VWR</td>
			<td>28143-310&#160;</td>
			<td>Either 0.45 &#956;m or 0.20 &#956;m poresizes may be used.&#160; Plan on five filters per core section processed.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Plastic (disposable) spoons.</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Widely available; Acid cleaned as described in protocol.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Several boxes of disposable gloves.</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Widely available</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;">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 height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Laboratory balance</td>
			<td>VWR</td>
			<td>10205-008</td>
			<td>An available balance will be fine; high precision not required</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">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 height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Laboratory notebooks</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Water repellent can be useful</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Core liners</td>
			<td>Watermark</td>
			<td>77280</td>
			<td>Available from Forrestry Suppliers</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Core caps</td>
			<td>Ben Meadows</td>
			<td>218105</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Core slicers</td>
			<td>McMaster Carr</td>
			<td>8707K111</td>
			<td>Cut this into 9 3x3 squares</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">PVC spacers</td>
			<td>McMaster Carr</td>
			<td>48925K96</td>
			<td>Cut this into short lengths</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">PVC couplings</td>
			<td>McMaster Carr</td>
			<td>4880K76</td>
			<td>Approximately 12 needed</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Dowel</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Widely available</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">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 height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Plywood for core guidance plate and top of lab jack</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Widely available</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Lab jack</td>
			<td>VWR</td>
			<td>89260-826</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Clamps</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Widely available</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">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

Wir zeigen ein Verfahren zur Sedimentkernen sectioning und Extrahieren von Porenwasser, während sauerstofffreien Bedingungen aufrechterhalten wird. Ein einfaches, preiswertes System ist aufgebaut und können in der Nähe Feldprobenahmestelle (n) in einen temporären Arbeitsraum transportiert werden, eine schnelle Analyse zu erleichtern. Kerne werden in einem tragbaren Handschuhbeutel extrudiert, wo sie geschnitten sind und jeweils 1-3 cm dicken Abschnitt (je nach Kerndurchmesser) wird in 50 ml Zentrifugenröhrchen verschlossen. Porenwasser außerhalb des Handschuhbeutel mit Zentrifugation getrennt und dann wieder in den Handschuhbeutel zur Trennung von Sediment. Diese extrahierten Porenwasserproben können sofort analysiert werden. Immediate Analysen redox sensible Arten, wie beispielsweise Sulfid, Eisen Speziation und Arsen speciation zeigen, dass die Oxidation von Porenwasser ist minimal; Einige Proben zeigen etwa 100% der reduzierten Spezies, zB 100% Fe (II) ohne nachweisbares Fe (III). Beide Sediment und Porenwasserproben können zur Haupt konserviert werdenTain chemischen Spezies zur weiteren Analyse bei der Rückkehr in das Labor.

<html> Die Art der erzielten Ergebnisse hängt von Analysen durchgeführt und auf der geochemischen Einstellung, aus dem der Kern erhalten wurde. Gelöster Sauerstoff kann in den extrahierten Porenwässer gemessen werden, aber in vielen Einstellungen werden diese Null unterhalb der ersten wenigen cm des Kerns sein. Die Analysen , die in der Regel aussagekräftige Informationen zur Verfügung stellen , umfassen Eisen Artbildung (Fe II / Fe III) 12, Arsen Artbildung (As III / As ...

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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.

Bohrkern Sectioning und Gewinnung von Porenwasser unter anoxischen Bedingungen

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

sediment-core-sectioning-extraction-pore-waters-under-anoxic

Research

JoVE Journal

Environment

8.9K Aufrufe.  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.

Serie: Sediment Core Sectioning and Extraction of Pore Waters under Anoxic Conditions

Determination of Microbial Extracellular Enzyme Activity in Waters, Soils, and Sediments using High Throughput Microplate Assays

Much of the nutrient cycling and carbon processing in natural environments occurs through the activity of extracellular enzymes released by microorganisms. Thus, measurement of the activity of these extracellular enzymes can give insights into the rates of ecosystem level processes, such as organic matter decomposition or nitrogen and phosphorus mineralization. Assays of extracellular enzyme activity in environmental samples typically involve exposing the samples to artificial colorimetric or fluorometric substrates and tracking the rate of substrate hydrolysis. Here we describe microplate based methods for these procedures that allow the analysis of large numbers of samples within a short time frame. Samples are allowed to react with artificial substrates within 96-well microplates or deep well microplate blocks, and enzyme activity is subsequently determined by absorption or fluorescence of the resulting end product using a typical microplate reader or fluorometer. Such high throughput procedures not only facilitate comparisons between spatially separate sites or ecosystems, but also substantially reduce the cost of such assays by reducing overall reagent volumes needed per sample.

Microplate based procedures are described for the colorimetric or fluorometric analysis of extracellular enzyme activity. These procedures allow for the rapid assay of such activity in large numbers of environmental samples within a manageable time frame.

Bestimmung mikrobieller extrazelluläre Enzymaktivität in Wasser, Böden und Sedimente mit hohem Durchsatz Mikrotiterplatten-Assays

Much of the nutrient cycling and carbon  processing in natural environments occurs through the activity of extracellular  enzymes released by ...

Forschung

Umwelt

A Protocol for Collecting and Constructing Soil Core Lysimeters

Leaching of nutrients from land applied fertilizers and manure used in agriculture can lead to accelerated eutrophication of surface water. Because the landscape has complex and varied soil morphology, an accompanying disparity in flow paths for leachate through the soil macropore and matrix structure is present. The rate of flow through these paths is further affected by antecedent soil moisture. Lysimeters are used to quantify flow rate, volume of water and concentration of nutrients leaching downward through soils. While many lysimeter designs exist, accurately determining the volume of water and mass balance of nutrients is best accomplished with bounded lysimeters that leave the natural soil structure intact. 
Here we present a detailed method for the extraction and construction of soil core lysimeters equipped with soil moisture sensors at 5 cm and 25 cm depths. Lysimeters from four different Coastal Plain soils (Bojac, Evesboro, Quindocqua and Sassafras) were collected on the Delmarva Peninsula and moved to an indoor climate controlled facility. Soils were irrigated once weekly with the equivalent of 2 cm of rainfall to draw down soil nitrate-N concentrations. At the end of the draw down period, poultry litter was applied (162 kg TN ha-1) and leaching was resumed for an additional five weeks. Total recovery of applied irrigation water varied from 71% to 85%. Nitrate-N concentration varied over the course of the study from an average of 27.1 mg L-1 before litter application to 40.3 mg L-1 following litter application. While greatest flux of nutrients was measured in soils dominated by coarse sand (Sassafras) the greatest immediate flux occurred from the finest textured soil with pronounced macropore development (Quindocqua).

A detailed method for extraction and assembly of intact soil core lysimeters and their use for study of leachate and associated loss of nutrients from surface applied poultry litter is demonstrated.

Ein Protokoll zum Sammeln und Konstruieren von Bodenkern Lysimeter

Leaching of nutrients from land applied fertilizers and manure used in agriculture can lead to accelerated eutrophication of surface water. Because the ...

Clean Sampling and Analysis of River and Estuarine Waters for Trace Metal Studies

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.

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.

Saubere Probenahme und Analyse von River und Estuarine Waters für Spurenmetallforschung

Most of the trace metal concentrations in ambient waters obtained a few decades ago have been considered unreliable owing to the lack of contamination ...

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.

Die Benthic Austausch von O<sub&gt; 2</sub&gt;, N<sub&gt; 2</sub&gt; Und gelöste Nährstoffe mit kleinen Kern Inkubationen

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

Reliable Method for Assessing Seed Germination, Dormancy, and Mortality under Field Conditions

We describe techniques for approximating seed bank dynamics over time using Helianthus annuus as an example study species. Strips of permeable polyester fabric and glue can be folded and glued to construct a strip of compartments that house seeds and identifying information, while allowing contact with soil leachate, water, microorganisms, and ambient temperature. Strips may be constructed with a wide range of compartment numbers and sizes and allow the researcher to house a variety of genotypes within a single species, different species, or seeds that have experienced different treatments. As opposed to individual seed packets, strips are more easily retrieved as a unit. While replicate packets can be included within a strip, different strips can act as blocks or can be retrieved at different times for observation of seed behavior over time. We used a high temperature glue gun to delineate compartments and sealed the strips once the seed and tags identifying block and removal times were inserted. The seed strips were then buried in the field at the desired depth, with the location marked for later removal. Burrowing animal predators were effectively excluded by use of a covering of metal mesh hardware cloth on the soil surface. After the selected time interval for burial, strips were dug up and seeds were assessed for germination, dormancy and mortality. While clearly dead seeds can often be distinguished from ungerminated living ones by eye, dormant seeds were conclusively identified using a standard Tetrazolium chloride colorimetric test for seed viability.

Here we present a protocol for assessing seed survivorship, germination and dormancy under field conditions using buried, labeled seed strips and tetrazolium chloride (TZ) viability testing.

Zuverlässige Methode zur Beurteilung der Samenkeimung Dormanz und Mortalität unter Feldbedingungen

We describe techniques for approximating seed bank dynamics over time using Helianthus annuus as an example study species. Strips of permeable polyester ...

Extraction of Organochlorine Pesticides from Plastic Pellets and Plastic Type Analysis

Plastic resin pellets, categorized as microplastics (&#8804;5 mm in diameter), are small granules that can be unintentionally released to the environment during manufacturing and transport. Because of their environmental persistence, they are widely distributed in the oceans and on beaches all over the world. They can act as a vector of potentially toxic organic compounds (e.g., polychlorinated biphenyls) and might consequently negatively affect marine organisms. Their possible impacts along the food chain are not yet well understood. In order to assess the hazards associated with the occurrence of plastic pellets in the marine environment, it is necessary to develop methodologies that allow for rapid determination of associated organic contaminant levels. The present protocol describes the different steps required for sampling resin pellets, analyzing adsorbed organochlorine pesticides (OCPs) and identifying the plastic type. The focus is on the extraction of OCPs from plastic pellets by means of a pressurized fluid extractor (PFE) and on the polymer chemical analysis applying Fourier Transform-InfraRed (FT-IR) spectroscopy. The developed methodology focuses on 11 OCPs and related compounds, including dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT) and its two main metabolites, lindane and two production isomers, as well as the two biologically active isomers of technical endosulfan. This protocol constitutes a simple and rapid alternative to existing methodology for evaluating the concentration of organic contaminants adsorbed on plastic pieces.

Microplastics act as vector of potentially toxic organic contaminants with unpredictable effects. This protocol describes an alternative methodology for assessing the levels of organochlorine pesticides adsorbed on plastic pellets and identifying the polymer chemical structure. The focus is on pressurized fluid extraction and attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectroscopy.

Extraktion von Organochlor-Pestiziden aus Kunststoff-Pellets und Kunststoff-Typ-Analyse

Plastic resin pellets, categorized as microplastics (&#8804;5 mm in diameter), are small granules that can be unintentionally released to the environment ...

Extraction and Characterization of Surfactants from Atmospheric Aerosols

Surface-active compounds, or surfactants, present in atmospheric aerosols are expected to play important roles in the formation of liquid water clouds in the Earth&#39;s atmosphere, a central process in meteorology, hydrology, and for the climate system. But because specific extraction and characterization of these compounds have been lacking for decades, very little is known on their identity, properties, mode of action and origins, thus preventing the full understanding of cloud formation and its potential links with the Earth&#39;s ecosystems.
In this paper we present recently developed methods for 1) the targeted extraction of all the surfactants from atmospheric aerosol samples and for the determination of 2) their absolute concentrations in the aerosol phase and 3) their static surface tension curves in water, including their Critical Micelle Concentration (CMC). These methods have been validated with 9 references surfactants, including anionic, cationic and non-ionic ones. Examples of results are presented for surfactants found in fine aerosol particles (diameter &#60;1 &#956;m) collected at a coastal site in Croatia and suggestions for future improvements and other characterizations than those presented are discussed.

Methods are presented for the targeted extraction of surfactants present in atmospheric aerosols and the determination of their absolute concentrations and surface tension curves in water, including their Critical Micelle Concentration (CMC).

Die Extraktion und Charakterisierung von Tensiden aus Atmosphärische Aerosole

Surface-active compounds, or surfactants, present in atmospheric aerosols are expected to play important roles in the formation of liquid water clouds in ...

Continuous Instream Monitoring of Nutrients and Sediment in Agricultural Watersheds

Pollutant concentrations and loads in watersheds vary considerably with time and space. Accurate and timely information on the magnitude of pollutants in water resources is a prerequisite for understanding the drivers of the pollutant loads and for making informed water resource management decisions. The commonly used &#34;grab sampling&#34; method provides the concentrations of pollutants at the time of sampling (i.e., a snapshot concentration) and may under- or overpredict the pollutant concentrations and loads. Continuous monitoring of nutrients and sediment has recently received more attention due to advances in computing, sensing technology, and storage devices. This protocol demonstrates the use of sensors, sondes, and instrumentation to continuously monitor in situ nitrate, ammonium, turbidity, pH, conductivity, temperature, and dissolved oxygen (DO) and to calculate the loads from two streams (ditches) in two agricultural watersheds. With the proper calibration, maintenance, and operation of sensors and sondes, good water quality data can be obtained by overcoming challenging conditions such as fouling and debris buildup. The method can also be used in watersheds of various sizes and characterized by agricultural, forested, and/or urban land.

With the advancement of technology and the rise in end-user expectations, the need and use of higher temporal resolution data for pollutant load estimation has increased. This protocol describes a method for continuous in situ water quality monitoring to obtain higher temporal resolution data for informed water resource management decisions.

Kontinuierliche Instream Überwachung von Nährstoffen und Sediment in landwirtschaftlichen Wasserscheiden

Pollutant concentrations and loads in watersheds vary considerably with time and space. Accurate and timely information on the magnitude of pollutants in ...

Microfluidic Devices for Characterizing Pore-scale Event Processes in Porous Media for Oil Recovery Applications

Microfluidic devices are versatile tools for studying transport processes at a microscopic scale. A demand exists for microfluidic devices that are resistant to low molecular-weight oil components, unlike traditional polydimethylsiloxane (PDMS) devices. Here, we demonstrate a facile method for making a device with this property, and we use the product of this protocol for examining the pore-scale mechanisms by which foam recovers crude oil. A pattern is first designed using computer-aided design (CAD) software and printed on a transparency with a high-resolution printer. This pattern is then transferred to a photoresist via a lithography procedure. PDMS is cast on the pattern, cured in an oven, and removed to obtain a mold. A thiol-ene crosslinking polymer, commonly used as an optical adhesive (OA), is then poured onto the mold and cured under UV light. The PDMS mold is peeled away from the optical adhesive cast. A glass substrate is then prepared, and the two halves of the device are bonded together. Optical adhesive-based devices are more robust than traditional PDMS microfluidic devices. The epoxy structure is resistant to swelling by many organic solvents, which opens new possibilities for experiments involving light organic liquids. Additionally, the surface wettability behavior of these devices is more stable than that of PDMS. The construction of optical adhesive microfluidic devices is simple, yet requires incrementally more effort than the making of PDMS-based devices. Also, though optical adhesive devices are stable in organic liquids, they may exhibit reduced bond-strength after a long time. Optical adhesive microfluidic devices can be made in geometries that act as 2-D micromodels for porous media. These devices are applied in the study of oil displacement to improve our understanding of the pore-scale mechanisms involved in enhanced oil recovery and aquifer remediation.

The goal of this procedure is to easily and rapidly produce a microfluidic device with customizable geometry and resistance to swelling by organic fluids for oil recovery studies. A polydimethylsiloxane mold is first generated, and then used to cast the epoxy-based device. A representative displacement study is reported.

Mikrofluidische Geräte zur Charakterisierung von Pore angelegte Veranstaltung Prozesse in porösen Medien für Öl-Recovery-Anwendungen

Microfluidic devices are versatile tools for studying transport processes at a microscopic scale. A demand exists for microfluidic devices that are ...

Sampling, Sorting, and Characterizing Microplastics in Aquatic Environments with High Suspended Sediment Loads and Large Floating Debris

The ubiquitous presence of plastic debris in the ocean is widely recognized by the public, scientific communities, and government agencies. However, only recently have microplastics in freshwater systems, such as rivers and lakes, been quantified. Microplastic sampling at the surface usually consists of deploying drift nets behind either a stationary or moving boat, which limits the sampling to environments with low levels of suspended sediments and floating or submerged debris. Previous studies that employed drift nets to collect microplastic debris typically used nets with &#8805;300 &#181;m mesh size, allowing plastic debris (particles and fibers) below this size to pass through the net and elude quantification. The protocol detailed here enables: 1) sample collection in environments with high suspended loads and floating or submerged debris and 2) the capture and quantification of microplastic particles and fibers &lt;300 &#181;m. Water samples were collected using a peristaltic pump in low-density polyethylene (PE) containers to be stored before filtering and analysis in the lab. Filtration was done with a custom-made microplastic filtration device containing detachable union joints that housed nylon mesh sieves and mixed cellulose ester membrane filters. Mesh sieves and membrane filters were examined with a stereomicroscope to quantify and separate microplastic particulates and fibers. These materials were then examined using a micro-attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectrometer (micro ATR-FTIR) to determine microplastic polymer type. Recovery was measured by spiking samples using blue PE particulates and green nylon fibers; percent recovery was determined to be 100% for particulates and 92% for fibers. This protocol will guide similar studies on microplastics in high velocity rivers with high concentrations of sediment. With simple modifications to the peristaltic pump and filtration device, users can collect and analyze various sample volumes and particulate sizes.

Most microplastic research to date has occurred in marine systems where suspended solid levels are relatively low. Focus is now shifting to freshwater systems, which may feature high sediment loads and floating debris. This protocol addresses collecting and analyzing microplastic samples from aquatic environments that contain high suspended solid loads.

Probenahme, Sortieren und Charakterisierung Mikroplastik in aquatischen Umgebungen mit hohen abgehängte Sedimentfracht und große schwimmende Trümmer

The ubiquitous presence of plastic debris in the ocean is widely recognized by the public, scientific communities, and government agencies. However, only ...