Name: measuring carbon-based contaminant mineralization using combined co2 flux and radiocarbon analyses
Uploaded: 2016-10-21T12:30:00
Duration: 11 min 19 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Measuring Carbon-based Contaminant Mineralization Using Combined CO2 Flux and Radiocarbon Analyses at JoVE.com

Financial support for this research was provided by the Strategic Environmental Research and Development Program (SERDP ER-2338; Andrea Leeson, Program Manager). Michael Pound, Naval Facilities Engineering Command, Southwest provided logistical and site support for the project. Brian White, Erika Thompson and Richard Wong (CBI Federal Services, Inc) provided on-site logistical support, historical site perspective and relevant reports. Todd Wiedemeier (T.H. Wiedemeier &amp; Associates) provided documentation, discussion and historical site perspectives.

1. הכנה והתקנת השדה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לרכוש ציוד שדה צורך; משאבות, כוח (סוללות, שמש, שנאים, וכו &#39;), צינורות, גם כובעים, אבזרים, צלוחיות מדגם ובקבוקים, בדיקות (pH, אה, וכו&#39;) ומשאבות מתח נמוך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חותם משאבות אוויר המופעל באמצעות סוללות. לקדוח חור לתוך דיור המשאבה (גודל 53) ונתב קטע קצר (3-5 &quot;) של 1/16&quot; צינורות גז-חדיר פלסטיק (עבור PFA למשל). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חותם את כל המנות החיצוניות של המשאבה (סביב דיור הגומי הנמוך) עם איטום ימי ואחריו מעייל של איטום סיליקון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ בדיקות משאבות על ידי נושב בעדינות בצינור הדיור תוך חסימת היצוא. בדוק דליפה חזותית. הערה: לחץ קל צריך להחזיק אם אין דליפת אוויר (איור 1).. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התקן בארות ניטור במידת הצורך (במחקר זה בארות קיימות שימשו - הוקרן ברחבי vadose: ממשק תהום) 18 </sup&gt;. הערה: גם אחד חייב להיות רקע היטב נציג מיקומו של האתר המזוהם - אך ללא זיהום נפט מבוסס ידוע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לקבל נתוני דוגמנות תהום ראשוניים אם הם לא קיימים (מוליכות הידראוליות, נקבובי האקוויפר, צפיפות קרקע, תשואה מסוימת, שיפוע הידראולי, וכו &#39;) כמתואר 18. השתמש בנתונים אלה כדי לפתח אזור השפעה (זואי) מודל (אומדן של האזור הלכיד CO 2). הכן את המודל זואי כמתואר חומרים משלימים 18. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כן CO 2 מלכודות בשקילה החוצה ~ 25 גרם NaOH והעברת בקבוק סרום 100 מיליליטר. כיסוי או בקבוק הסרום עם מחץ ו crimp בחוזקה. הכינו מלכודת עבור כל טוב אוסף (איור. 2), בתוספת שדה ריק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנהל דגימת תהום ראשונית לפי צורך כדי להשיג pH הראשונית, פחמן אורגני מומס ריכוזים (DIC) וריכוזי קטיון 10,18. מלאו 40 מ&quot;ל נדיפים אובקבוקון ניתוח ganic (VOA), מלמטה המניסקוס קמור עם מי התהום (מדגם באמצעות ביילר, משאבת peristaltic, או קו ריק), להוסיף 5 טיפות של תמיסת CuSO 4 רווי 19, מכסה הדוק (חייב להשתמש כמוסות מחצה) ובו סכום נמוך אמיץ ככל האפשר. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קח בקבוקונים נוספים עבור ניתוחים אחרים (ריכוזי מזהמים, למשל). השתמש בקבוקון unpreserved למדידת pH אם מטר אינו זמין בתחום. מכניסים למקרר והובלה למעבדה. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נתב את קווי החשמל (מסוגלים לשאת ~ 1 אמפר) על פני הקרקע או אמצעי נוח אחר זה טוב. להטביע משאבה שונה (ראה 1.2) ולוודא המשאבה מבצעית (אמור להיות מסוגל לשמוע את זה עובד). הערה: המשאבות יכולות להכיל 12 V אבל להשתמש במתח נמוך כדי לחסוך בצריכת חשמל (איור 3).. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בארות קאפ עם כובעים גם גז חזק שונים. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי להכין כובעים, שני לקדוח חורים (תרגיל גודל 53) דרך כובעים כדי בכושר בחוזקה 1/16 &quot;נתיבי גז. קווי גז הכביש שני דרך הכובע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> משוך קו אחד כך שהוא ינוח בסמיכות לשולחן מי התהום (איור. 4). להטביע אגוז חלד כבד בקצה כדי להכביד הקו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כביש בקו השני ממש מתחת הכובע (זה יהיה הקו בתמורת גז). מעיל משטחים וחוטים איטום עם גריז ואקום מספיק כדי לאסור כל חילופי האוויר. הדק על מכסה הבאר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נתב את הצינורות הנמוכים לתוך כניסת המשאבה. כביש קו גז מהמשאבה מלכודת 2 CO (NaOH) באמצעות מחט מד 16 # דרך מחצה. כביש קו החזרה מהמלכודת (באמצעות מחט # 16 שני) אל קו הגז שהסתיים ממש מתחת הכובע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את המשאבה על ידי אספקת כוח ולאסוף לפחות כרכים גם 30 (זה תלוי בנפח של החלל-הראש גם. זה יכול להיות מחושב עם הרדיוס היטב (r) ומרחק מוערך שולחן התהום (L), כלומר, πr 2 ליטר). מחק את המלכודות הראשוניות (כדי לנקות את האמיץ). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סור ולהחליף עם מלכודות טריות לפני איסוף CO ניסיוני 2 על-ידי משייכת המחטים מכל מחץ בקבוק של ומכניס אותם על מחצה הבקבוק החדש. הערת שעה ותאריך עבור מדליק משאבה. </li></ol></li></ol> 2. ניתוח מדגם ראשוני <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי למדוד דסק&quot;ש ידי coulometry 20: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> העברת בשלושה עותקים 1 subsamples מ&quot;ל ל 40 מ&quot;ל בקבוקונים בסרום כתרים עם septa. לחומצה subsamples עם 1 מ&quot;ל 80% H 3 PO 4. Sparge עם זרם אוויר CO 2 -חינם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ייבש את זרם גז CO 2 התפתח שיחים עולים בקנה אחד עם Mg הרציף (CLO 4) 2 וג&#39;ל סיליקה (230-400 רשת, 60 א) מלכודות. הבועה זרם הגז לתא coulometric שבו assay colorimetric משמש לכמת CO 2. השתמש בחומרי ייחוס מאושרים לכייל מדידות 21. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לִמְדוֹדpH באמצעות מד pH מכויל סטנדרטי. מדוד pH שבאתר או על דגימות נשמרו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מדוד הקטיונים המומסים על ידי כרומטוגרפיה יון: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Pipet 5 מ&quot;ל דגימות מי תהום unpreserved כדי autosampler מבחנות. בקבוקונים שווים והכניס autosampler מצמיד את כרומטוגרף יון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בעמודת קטיון הספציפי לניתוח 10,18. השתמש 20 מ&quot;מ חומצה methanesulfonic כמו eluent ותזרים chromatographic מוגדר ~ 0.7 מ&quot;ל דקות -1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לדלל פתרון המניות של 6 תקנים קטיון (המכיל Mg, Ca, Na, ו- K לכל הפחות) 0.5: 4.5, 1: 4, 2: 3, 3: 2, ו -4: 1 שימוש במים מטוהרים. הפעל תקנים אלו בתחילת הניתוח ואחרי 25 כל דגימות ידועות. הפעל מדגם שלוש פעמים (בשלושה עותקים). צור עקומת סטנדרט ידי התוויית ריכוז קטיון לעומת אזור השיא ויצירת רגרסיה ליניארית. ניתוח דגימות שדה בהתאם 10,18. </li></ol></li></ol> 3. למדוד CO 2 הפקהד מינרליזציה דרג באתר <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר כשבועיים עד חודשיים (ישתנו ככל הנראה מאתר לאתר המבוססת על קצב חילוף החומרים של חיידקים באתרה), יפסיק את הספקת החשמל למשאבות ידי ניתוק אותם. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עבור מלכודות גז ממוחזר, להסיר מחטים ולהחליף עם מלכודת &quot;טרי&quot; CO 2. מלכודות יציבות במשך אחסון לטווח ארוך אם אטום (cf איור. 3). </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כאשר מוכן לניתוח, לפזר כל unspent (מוצק) הנותרים NaOH ולהעביר את התוכן נוזל כולו למכשיר נפח להשיג נפח דילול. לקבוע את עוצמת הקול מלא (למשל 200 מ&quot;ל לפזר את NaOH הנותרים מלא) subsamples העברה (5-10 מ&quot;ל) ל 40 מ&quot;ל צלוחיות עם septa. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחומצה על ידי הזרקת 50% (v / v) חומצה זרחתית, sparge ולנתח את זרם הגז כתוצאה ידי coulometry (ראה 2.1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באופן ידני לחשב את שיעור הגבייה CO 2 על ידי קנה המידה של subsample אל volum כולודואר וכדי בזמן איסוף המידע (כלומר, X גרם CO 2 ליום). הפחת את תוכן CO 2 שדה ריק. לדוגמה, אם NaOH-נמס לגמרי הוא 200 מ&quot;ל, להכפיל subsample 10 מ&quot;ל ב -20 לשקף את ריכוז CO 2 בקטגוריה כולה. הערה: אם כי מדגם מיוצג 14 ימים של איסוף, שיעור הגבייה יהיה הריכוז המדורג CO 2 מחולק ל 14 ימים. מגרש את שיעור גביית CO 2 נגד ריכוז דסק&quot;ש הראשוני. אם אין התאמה, שיעור הגבייה הוא לא פונקציה הבלעדית של קינטיקה שיווי משקל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> על מנת לתת דין וחשבון על קינטיקה שיווי משקל, ידני להפחית את שיעור הגבייה הנמוך משיעור אוסף של כל בארות אחרות בתקופת הדגימה. הערה: לדוגמה, אם שיעור הגבייה הנמוך ביותר היה 0.0001 מ&quot;ג ד -1, להפיק את בהנחה שמרנית כי זה מייצג אוסף שיווי משקל אך ורק ולחסר ערך עבור כל שיעורי גביית אחרים כדי להשיג ההדואר CO 2 ייצור שיעור עקב הידרדרות. השיעור המדורג הוא שיעור מינרליזציה פחמן האורגני (השמרני כפי השיעור הנמוך ביותר עשוי לכלול כמה מינרליזציה מזהם). </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נתח את הנותרים CO 2 על ידי Accelerator ספקטרומטריית מסה (AMS) כדי לקבוע את התוכן פחמן רדיואקטיבי 22. השתמש כ פחמן 1 מ&quot;ג לניתוח זה. קנה המידה של הזמן אוסף (ים) כדי לאסוף CO 2 מספיק. הפחת את תוכן פחמן רדיואקטיבי את השדה הריק ידי מאזן מסה (מדידת פחמן רדיואקטיבי מדורגת לסכום CO 2 בתחום ריק). הערה: לקבלת באתר הבדיקה המתוארת, 2 אוספים בשבוע היו יותר מאשר מספיק כדי להשיג 1 פחמן מ&quot;ג. </li></ol> דגם 4. אזור השפעה כדי לאמוד את היקף הקרקע שנדגמו עבור CO 2 <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש 23 MT3DMS יחד עם MODFLOW-2005 24 דרך ממשק ModelMuse 25 כדי לדמות דיפוזיה CO 2 ושיווי משקלהקשורים המסך היטב (וידאו 1). ההחלטה של ​​המודל היא 0.09 מ &#39;0.09 מ&#39; וזה שווה בערך החתך של הבאר נחשבת סביר להערכת זואי. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הורד והתקן MODFLOW-2005 (http://water.usgs.gov/ogw/modflow/MODFLOW.html#downloads), MT3DMS (http://hydro.geo.ua.edu/mt3d/), ו ModelMuse (http : //water.usgs.gov/nrp/gwsoftware/ModelMuse/ModelMuse.html). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> גדר ModelMuse עם מיקום של תכנית MODFLOW. לשם כך, לחץ על &quot;מודל&quot; תפריט, ולאחר מכן בחר &quot;מיקומיתוכניות MOFLOW ...&quot;, ולאחר מכן צבע תכנית ספריית התקנת תכנית MODFLOW-2005: /bin/mf2005.exe. תחת שיח זה אותו הדבר, להגדיר ModelMuse עם מיקום של תכנית MT3DMS (ספריית התקנה: /bin/mt3dms5b.exe). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> גדר חבילות MODFLOW תוכניות (בתוך ModelMuse). כדי לעשות זאת, בחר בתפריט &quot;דגם&quot;, ואז &quot;חבילות MODFLOW תוכניות ....&quot;. תחת &quot;זרימה&quot;, בחר LPF:4; שכבת אריזת זרימת נכס &quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תחת &quot;תנאי שפה,&quot; בחר &quot;ראש הוגדר,&quot; ולאחר מכן בחר CHD: Time-Variant הוגדרה-ראש חבילה &quot;בחר&quot; MT3DMS &quot;בחר&quot; BTN:... חבילה הכולל טיסה בסיסית &quot;קבעת את המינים הניידים ל- CO 2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר אפשרויות MODFLOW בתוך ModelMuse. כדי לעשות זאת, בחר &quot;דגם&quot; בתפריט, ואז אפשרויות MODFLOW. בכרטיסייה &quot;אפשרויות&quot;, להגדיר יחידות מודל (מטרים, שעות, g (גרם)). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> גדר MODFLOW זמן על ידי בחירת תפריט &quot;דגם&quot;, ואז &quot;MODFLOW זמן.&quot; שימוש תקופת מתח אורך 360 יהיה בטווח הסימולציה עבור 15 ימים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> גדר נתוני MODFLOW סטים על ידי בחירת תפריט &quot;נתונים&quot;, בחרו &quot;מערכי נתונים.&quot; הזן נתונים מהאתר של עניין: הידרולוגיה (ערכי K ב 3 מימדים, Modflow ראש ראשוני, Modflow הוגדר ראש); MT3DMS: (סי מקדם דיפוזיה 2, CO ריכוז ראשוני 2, אורך Dispersivity). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Eמשתנה גלובלי dit. בחר בתפריט &quot;נתונים&quot;, בחר &quot;משתנה גלובלי.&quot; הזן את שיעור גביית 2 CO (מאתר) ואת ריכוז 2 הראשוני CO. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סימולציה לרוץ. לחצו על החץ הירוק בסרגל הסמל העליון כדי להתחיל את הסימולציה. שמור קבצי קלט כאשר תתבקש לעשות זאת. סימולציה תפעל. אחרי הגלישה, יצוא MT3DMS קבצי קלט: בחר תפריט &quot;קובץ&quot;, ולאחר מכן &quot;ייצוא&quot; ואז MT3DMS קבצי קלט. סימולציה תגבש ונתוני יצוא. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שים ותוצאות מודל פלט. לחץ על הסמל צג על בר סמל. בחר את הסימולציה. ערכי גבול הפלט זואי ב X, Y ו- Z ציר הערה: מודל זה מייצג אזור השפעה לאיסוף CO 2 (פיתוח המודל המלא מתואר טופס דיווח זמין מהחומרים התומכים) 18. זואי, אשר מוגדר כנפח האקוויפר אשר ריכוז CO 2 של 95% או פחות, נראה סימטרי על שיפוע הידראולי,אשר טוען השפעה קטנה יחסית של תהליך advection עם השיפוע ההידראולי הקטן במהלך העונה היבשה. ניתוח נוסף מציין כי היקף האקוויפר עם כל דלדול CO 2 (כלומר, &lt;99%) ובמידות downgradient ארוך משמעותית. </li></ol></li></ol> 5. תוכן פחמן רדיואקטיבי זוג עם CO 2 הפקה דרג סולם כדי Volume (עם זואי) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> המרת הגילאים פחמן רדיואקטיבי (במידת הצורך) כדי לכל בסימון mil שימוש בנוסחאות תקן 22. השתמש ערך פחמן רדיואקטיבי גם רקע בתור (NOM Δ 14 C) ידוע במשוואה (1). Δ 14 C נפט הוא יודע (-1000). השתמש הערך של הפרט עבור Δ 14 CO 2. לפתור עבור נפט חלק. (1) Δ 14 CO 2 = (Δ 14 C x נפט נפט שבריר) + [Δ 14 C NOM x (1 - חלקנפט)] </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכפל את הנפט שבר בשיעור מינרליזציה CO 2 (3.1) כדי לקבוע את שיעור מינרליזציה המזהם (כלומר, 50% x 1.0 מ&quot;ג ד -1 = 0.5 מ&quot;ג -1 המזהם פחמן ד). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מחלקים את שיעור מינרליזציה מזהמים על פי היקף זואי מחושב ב (4) לקבוע mineralized מסת המזהם ליחידת זמן ליחידת נפח (כלומר, 0.05 מ&quot;ג C מ -3 ד -1). </li></ol>

<ol>
	<li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+situ+bioremediation:+When+does+it+work.">In situ bioremediation: When does it work.</a> National Research Council. , 1-207 (1993).</li><li>Vangelas, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Summary Document of Workshops for Hanford, Oak Ridge and Savannah River Site as part of the Monitored Natural Attenuation and Enhanced Passive Remediation for Chlorinated Solvents - DOE Alternative Project for Technology Acceleration. , 1-89 (2003).</li><li>Wiedemeier, T. H., 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=.">.</a> Technical Protocol for Evaluating Natural Attenuation of Chlorinated Solvents in Ground Water. , 1-248 (1998).</li><li>Wilson, J. T., Kampbell, D. H., Ferrey, M., Estuestra, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Evaluation of the Protocol for Natural Attenuation of Chlorinated Solvents: Case Study at the Twin Cities Army Ammunition Plant. , 1-49 (2001).</li><li>Elsner, 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=Current+challenges+in+compound-specific+stable+isotope+analysis+of+environmental+organic+contaminants.">Current challenges in compound-specific stable isotope analysis of environmental organic contaminants.</a> Analytical and Bioanalytical Chemistry. 403 (9), 2471-2491 (2012).</li><li>Meckenstock, R. U., Griebler, C., Morasch, B., Richnow, H. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stable+isotope+fractionation+analysis+as+a+tool+to+monitor+biodegradation+in+contaminated+acquifers.">Stable isotope fractionation analysis as a tool to monitor biodegradation in contaminated acquifers.</a> Journal of Contaminant Hydrology. 75 (3-4), 215-255 (2004).</li><li>Kirtland, B. C., Aelion, C. M., Stone, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessing+in+situ+mineralization+of+recalcitrant+organic+compounds+in+vadose+zone+sediments+using+&#948;13C+and+&#916;14C+measurements.">Assessing in situ mineralization of recalcitrant organic compounds in vadose zone sediments using &#948;13C and &#916;14C measurements.</a> Journal of Contaminant Hydrology. 76 (1-2), 1-18 (2005).</li><li>Kirtland, B. C., Aelion, C. M., Stone, P. A., Hunkeler, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isotopic+and+Geochemical+Assessment+of+in+Situ+Biodegradation+of+Chlorinated+Hydrocarbons.">Isotopic and Geochemical Assessment of in Situ Biodegradation of Chlorinated Hydrocarbons.</a> Environmental Science and Technology. 37 (18), 4205-4212 (2003).</li><li>Aelion, C. M., Kirtland, B. C., Stone, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Radiocarbon+assessment+of+aerobic+petroleum+bioremediation+in+the+vadose+zone+and+groundwater+at+an+AS/SVE+site.">Radiocarbon assessment of aerobic petroleum bioremediation in the vadose zone and groundwater at an AS/SVE site.</a> Environmental Science and Technology. 31 (12), 3363-3370 (1997).</li><li>Boyd, T. J., Pound, M. J., Lohr, D., Coffin, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Radiocarbon-depleted+CO2+evidence+for+fuel+biodegradation+at+the+Naval+Air+Station+North+Island+(USA)+fuel+farm+site.">Radiocarbon-depleted CO2 evidence for fuel biodegradation at the Naval Air Station North Island (USA) fuel farm site.</a> Environmental Science: Processes &amp; Impacts. 15 (5), 912-918 (2013).</li><li>Coffin, R. B., 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=Radiocarbon+and+Stable+Carbon+Isotope+Analysis+to+Confirm+Petroleum+Natural+Attenuation+in+the+Vadose+Zone.">Radiocarbon and Stable Carbon Isotope Analysis to Confirm Petroleum Natural Attenuation in the Vadose Zone.</a> Environmental Forensics. 9 (1), 75-84 (2008).</li><li>Sihota, N. J., Ulrich Mayer, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterizing+vadose+zone+hydrocarbon+biodegradation+using+carbon+dioxide+effluxes,+isotopes,+and+reactive+transport+modeling.">Characterizing vadose zone hydrocarbon biodegradation using carbon dioxide effluxes, isotopes, and reactive transport modeling.</a> Vadose Zone Journal. 11, (2012).</li><li>Sihota, N. I., Singurindy, O., Mayer, K. U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CO2-Efflux+Measurements+for+Evaluating+Source+Zone+Natural+Attenuation+Rates+in+a+Petroleum+Hydrocarbon+Contaminated+Aquifer.">CO2-Efflux Measurements for Evaluating Source Zone Natural Attenuation Rates in a Petroleum Hydrocarbon Contaminated Aquifer.</a> Environmental Science &amp; Technology. 45 (2), 482-488 (2011).</li><li>Norman, J. 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=A+comparison+of+six+methods+for+measuring+soil-surface+carbon+dioxide+fluxes.">A comparison of six methods for measuring soil-surface carbon dioxide fluxes.</a> J. Geophys. Res. 102 (24), 28771-28777 (1997).</li><li>Amos, R. T., Mayer, K. U., Bekins, B. A., Delin, G. N., Williams, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+dissolved+and+vapor-phase+gases+to+investigate+methanogenic+degradation+of+petroleum+hydrocarbon+contamination+in+the+subsurface.">Use of dissolved and vapor-phase gases to investigate methanogenic degradation of petroleum hydrocarbon contamination in the subsurface.</a> Water Resources Research. 41 (2), 1-15 (2005).</li><li>Molins, S., Mayer, K. U., Amos, R. T., Bekins, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vadose+zone+attenuation+of+organic+compounds+at+a+crude+oil+spill+site+-+Interactions+between+biogeochemical+reactions+and+multicomponent+gas+transport.">Vadose zone attenuation of organic compounds at a crude oil spill site - Interactions between biogeochemical reactions and multicomponent gas transport.</a> Journal of Contaminant Hydrology. 112 (1-4), 15-29 (2010).</li><li>McCoy, K., Zimbron, J., Sale, T., Lyverse, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+Natural+Losses+of+LNAPL+Using+CO2+Traps.">Measurement of Natural Losses of LNAPL Using CO2 Traps.</a> Groundwater. , (2014).</li><li>Boyd, T. J., Montgomery, M. T., Cuenca, R. H., Hagimoto, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combined+radiocarbon+and+CO2+flux+measurements+used+to+determine+in+situ+chlorinated+solvent+mineralization+rate.">Combined radiocarbon and CO2 flux measurements used to determine in situ chlorinated solvent mineralization rate.</a> Environmental Science: Processes &amp; Impacts. , (2015).</li><li>Winslow, S. D., Pepich, B. V., Bassett, M. V., Wendelken, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microbial+inhibitors+for+US+EPA+drinking+water+methods+for+the+determination+of+organic+compounds.">Microbial inhibitors for US EPA drinking water methods for the determination of organic compounds.</a> Environmental Science and Technology. 35 (20), 4103-4110 (2001).</li><li>Johnson, K. M., Sieburth, J. M., Williams, P. J. l. B., Br&#228;ndstr&#246;m, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coulometric+total+carbon+dioxide+analysis+for+marine+studies:+Automation+and+Calibration.">Coulometric total carbon dioxide analysis for marine studies: Automation and Calibration.</a> Mar.Chem. 21 (2), 117-133 (1987).</li><li>Dickson, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Standards+for+ocean+measurements.">Standards for ocean measurements.</a> Oceanography. 23 (3), 34-47 (2010).</li><li>Stuiver, M., Polach, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Discussion:+Reporting+of+14C+Data.">Discussion: Reporting of 14C Data.</a> Radiocarbon. 19 (3), 355-363 (1977).</li><li>Zheng, C., Wang, P. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> MT3DMS: A modular three-dimensional multispecies transport model for simulation of advection, dispersion, and chemical reactions of contaminants in groundwater systems; documentation and user's guide. , (1999).</li><li>Harbaugh, A. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> MODFLOW-2005, the US Geological Survey modular ground-water model: The ground-water flow process. , (2005).</li><li>Winston, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Ground Water - Book 6. Vol. Techniques and Methods. , (2009).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Semi-Annual Post-Closure Maintenance Report for Calendar Year 2011 Installation Restoration (IR) Program Site 2 (Old Spanish Bight Landfill), Site 4 (Public Works Salvage Yard), and Site 5, Unit 1 (Golf Course Landfill). , (2011).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Annual Progress Report October 2010 to December 2011, Operable Unit 24. , (2012).</li></ol>

The authors declare that they have no competing financial interests

פרוטוקול מתואר שמטרתה לשלב מדידות קצב, מינרליזציה שיעור מן המזהם (ים) ו זואי לקבוע שפלה מזהמת כוללת של אתר. הרכיבים הקריטיים הם, מדידת CO 2 ייצור (מינרליזציה כאשר תקן) לאורך זמן, במקביל לאיסוף CO respired 2 בכמות מספקת (~ 1 מ&quot;ג) לניתוח פחמן רדיואקטיבי AMS מתן סכום נגזר שפלה מזהמת, ו, יצירת מודל זואי להתייחס בשבי CO 2 עד נפח של אדמה או מי תהום ידועה (או שניהם). המרכיבים העיקריים שלושה אלה משולבים להגיע חישוב הכולל בכל נקודת דגימה עבור כמות המזהם מושפל ליחידת נפח ליחידת זמן (GM -3 ד -1, למשל). קנה מידה של החישובים, באמצעות מדידות מופרדות חזרו וגיאוגרפית (בארות המשתרעות על אתר subsampled מעל בסקאלות זמן ארוכה יותר), יאפשר למנהלי אתר להעריך מרחבית temporדינמיקה שפלה אל ולהגיב בהתאם לרגולטורים ובעלי עניין. הפרוטוקול המתואר משתמש משאבות סירקולציה או דוגמים פסיביים פרוסים לטווח ארוך (אסטרטגיה בשלבי פיתוח) כדי ללכוד את ה- CO 2 מגז אמיץ היטב. הסיבה היא פי כמה וכמה. בראש ובראשונה, מספיק CO 2 יש לאסוף כדי להשיג מדידות פחמן רדיואקטיבי (~ 1 מ&quot;ג). שיעורי נשימה ניתן למדוד באמצעות קרקע משטח: מלכודות חילוף אוויר או על ידי שימוש במכשירי נשימת אדמה (תא שטף Licor למשל). שיטות אלה סובלים הצורך לאסוף CO מספיק אסינכרוני 2 לניתוח פחמן רדיואקטיבי - ובכך אולי הטיית המדידה. למשל, בתא שטף ניתן לבוש למדוד אדמה: אוויר CO 2 חליפין תוך התחשבות נהירה של אטמוספרי CO 2 17. אלא אם כן שיעורי נשימה הם גבוהים, מספיק CO 2 למדידות פחמן רדיואקטיבי לא יכול להיות לכוד. בבמקרה זה, ניתן לקחת דגימות ממדגמים גז קרקע גדולים או ממי תהום (עם DIC) 12. יתר על כן, מדידת שטף CO 2 על הקרקע: משטח אוויר כפוף זרם מן לרוחב האווירה לתא או מלכודת השטף. אמיץ גם דגימה &quot;מבודד&quot; האות לאזור של זיהום (בהתאם להתקנה גם במידה מסוימת) אבל מוסר כראוי מפני זרם אטמוספרי (ו- CO 14 המודרני שנוצר atmospherically 2). הקושי העיקרי הוא דגימה מן הבאר מבלי לפתוח אותו כדי לשנות מלכודות (עבור דגימה זמנית). באמצעות משאבות הסירקולציה המחודשת מאפשרת לאדם לטעום אמיץ היטב ולשנות CO 2 מלכודות במרווחי זמן קבועים מבלי לחשוף את מיקום מדגם 14 אטמוספרי CO 2. זה גם מאפשר לדגום CO 2 הניכר אשר לאחר מכן ניתן לנתח עבור שטף ותוכן פחמן רדיואקטיבי טבעי. ה- PR הסחרורotocol הוא לא בלי קושי. אחת הבעיות המרכזיות היא מסירת כוח מספיק כדי להפעיל משאבות ברציפות בתחום. לצורך הניסוי הראשוני (המתואר כאן), פאנלים סולאריים מסופק מספיק אנרגיה כדי להפעיל משאבות עבור כל תקופה של שבועיים. יומני מתח הראו כי לאחר מספר ימים, אנרגיה סולארית לא יכול לשמור על קשר עם הכוח הדרוש ומשאבות לא פעלו במשך כמה שעות בכל יום. זה לא היה מהותי דוגמנות השטף ואיסוף הכוללת, אך מדגיש את הקושי במתן חשמל בשפע לחומרה לשדה-פרסה. בשינה כרגע ריצה אוסף, כוח המשאבות הופרע על ידי צוותות קרקע לכסח בתחום גם ניטור. קווי חשמל מספר נותקו. אנו בוחנים כעת מלכודות CO 2 הפסיבי-לפרוס אמיץ אשר יכול להיות וריד לתוך הבאר לאחזר במועד מאוחר יותר עם נספג CO 2. ניתוח סיכון-תועלת מתנהל (את הסיכון בעיקר נגזר מצורך לפתוח את הראש היטב ולאפשר ב אטמוספרי14 CO 2). המגבלות העיקריות של הטכניקה הם לא להיות מסוגלים להבחין בין מקור הנשימה המדויק במערכות מזהם מעורבות ולא להיות מסוגל לתת דין וחשבון על מוצרים פגומי ביניים מבוססי פחמן (כלומר, DCE, VC, מתאן). למשל, באתר הנוכחי, היה זיהום פחמימני דלק היסטורי בנוסף זיהום CH. CHS כמעט נעשית אך ורק ממקורות נפט. באתר תיאר, CH הוא מבודד בעיקר באזור למד - תוך כמה נפט שיורית כנראה קיים לצפון. אין נפט נמצא בבארות שנדגמו עבור עבודה זו. עם זאת, באתר מזהם מעורב, שיעור מינרליזציה הכולל עשוי להיות קשה לקשור עוזר יחיד או מח&#39; של מזהמים. באמצעות שיטה זו, ניתן לכמת את שפלת CH המלאה (עד 2 CO). אם, פחמן מזהם מומר CH 4 (בתנאים אנאירוביים), את CH 4 עשוי להיות &amp; #34;. אבוד &quot;אם מפזרת הרחק זואי זה פחמן יומר סביר ל- CO 2 בתוך חלקי oxic באזור vadose אם זו אינה מתרחשת בתוך זואי, שיטת הדיווח לא תהווה אותו במקרה זה.. יכולה להיחשב, השיטה המתוארת אומד שמרני, אשר מנקודת מבט רגולטורית, רצוי. בנוסף, מודלי זואי אינם נטולי ודאות. סימולציות מבוססות על ערכים &quot;יחידים&quot; כגון נקבובי וצפיפות בתפזורת אשר נמדדים subsamples להניח להיות הומוגנית - אבל במציאות הם הטרוגניים בבית מקרו microscales מגבלה נתפסת עשויה להיות עלות ניתוח עבור פחמן רדיואקטיבי שפע טבעי (אשר יכול להיות כל כך כמו 600 $ לדגימה) האופי הסופי של המידע שנאספת גורם פחמן רדיואקטיבי.. העלות נמוכה מאוד במציאות. עם דגימות קולעות כמה, אפשר לקבוע אם תיקון משמעותי מתרחש. אם, למשל w הקשורים CO 2ה- i פלומה מזהמת הוא יחסית מדולדל פחמן רדיואקטיבי לאתר רקע 10. אתר עם pH הסביבה הנמוך (&gt; ~ 4.8) ואבן גיר ניכר (קאקו 3) עשוי להיות מועמד עני ליישום הטכניקה הזו. שכבות קרבונט עתיקות עשויות להתמוסס pH הנמוכים הטיה בניתוח. המשמעות של הטכניקה היא ניכר, כסוג מדידה יחיד (פחמן רדיואקטיבי שפע הטבעי) יכול מייד לשמש כדי לאשר בגיור באתרו של מזהם ל- CO 2. ניתוח זה הוא סופי. פחמן רדיואקטיבי לא יכול להיות מדולדל אלא דרך התפרקות רדיואקטיבית - שהוא קבוע למרות פיזית, כימי או שינוי ביולוגי של כל חומר מוצא. מדידות פחמן רדיואקטיבי סטטי (למשל DI 14 C) יכולות להתבצע על דגימות יצוו ולאשר באופן מיידי אם 14 C-מדולדל CO 2 הוא נפוץ באתר (המציין מינרליזציה מזהם עוררין ל- CO 2). Informa זהtion לבד הוא מאוד יקר למנהלי אתר כמו בלעדיו, הם נדרשים להשתמש קווי ראיות עקיפים רבים להסיק כי מינרליזציה המזהם מתרחש. אין מדידה בודדת אחרים יכולים לספק חיבור בטון בין מזהמים מבוססי פחמן פחמן המכיל CO 2 מיוצר באמצעות השפלה מוחלטת. יישומים עתידיים נערכים כיום שבו הקבוצה שלנו תגדל דגימת פתרון זמני להקיף שנה שלמה. על ידי איסוף CO 2, וקביעת מידת מינרליזציה (ים) על מידת המרחבי של האתר, נוכל לחדד מודלים שפלים מזהם לאורך זמן. מידע זה נחוץ באופן ביקורתי על ידי מנהלי האתר על מנת בצורה היעילה ביותר לנהל אתרים מזוהמים. בשימוש מוגבל, רגולטורים בשלושה אתרים שבם הטכניקה יושמה הכירו שיטות תוצאות סופיות. זה הוביל חיסכון בעלויות וכן סייע להדריך אלטע מתקנתrnatives.

עלויות הניקוי הסביבה מדהימים, עם אתרים מזוהמים רבים בארה&quot;ב ומחוצה לה. זה עושה אסטרטגיות טיפול ומעקב חדשניים חיוניות להשגת תגובה מלא (RC) מעמד (למשל, כל פעולה נוספת צורך) כלכלית. באופן מסורתי, קווי ראיות מתכנסות יש תימוכין ב bioremediation באתרו, מרת מזהם אביוטי, או צורות אחרות של הנחתה טבעית. קווים של ראיות לא יכולים לשמש בהחלט לאשר שפלה או לאסוף מידע קצב הידרדרות מזהם תחת בתנאים באתרו 1. איסוף מגוון רחב של נתונים כדי לחזות זמני משיקום (ים) פעמים רבות מומלצת, אולם חיבור בין נתונים אלה חסכוניים כדי לאשר תיקון לחלוטין כבר בעייתי 2-4. קבלת נתוני המודל הרעיוני אתר המציאותי והשלמים ביותר עם עלות קטנה ככל האפשר הנה מטרת אתר ניהול אולטימטיבית. יתר על כן, הרגולטור stakeholדרישות דר מייצגים נהגים נוספים לקבלת מידע עדכני ביותר, בעל ערך וחסכונית. זולות יחסית שיטות מסוגלות לספק הוכחות משכנעות שיעורי תחלופה מזהמים להציע את הערך הגבוה ביותר עבור עמידה ביעדי ניקוי. בגלל חתימות איזוטופי מאוד ברורות זמינות מזהמים מבוסס פחמן, האיזוטופים של פחמן יושמו לאחרונה להבנת תהליכי הנחתה מזהמות באתרי שדה 5-13. האיזוטופים של פחמן אורווה יכולה לשמש כדי לקבוע אם מקור הוא ניחות מבוסס על קינטיקה זיקוק ריילי (cf 5,6 לסקירות). מתודולוגיה זו, בעוד נוח, עשויה להיות מוגבלת כאשר מזהמים הם ממקורות מעורבים - או אינו מייצגים לשפוך isotopically-ייחודי &quot;החל&quot; (שממנו יחסי איזוטופ פחמן יציב ראשוניים ניתן לגזור). ניתוח פחמן רדיואקטיבי שפע טבעי מייצג אלטרנטיבה (ואולי משלימים) רח איזוטופיrategy למדידת שפלה מזהמת מבוסס פחמן ל- CO 2. דלקים וכימיקלים תעשייתיים נגזרים ממקורות נפט יהיו נטולים לחלוטין של 14 C ביחס עכשווי (רכיבה על אופניים פעילים) פחמן, אשר מכיל 14 C נוצר על ידי תגובות קרינה קוסמיות באטמוספרה. ניתוח פחמן רדיואקטיבי אינו כפוף חלוקה כמו ניתוח איזוטופ פחמן יציב, ו -14 C ריקבון לא השפיעו באופן משמעותי על ידי פיזיקליות, כימיות או תהליכים ביולוגיים. יתר על כן, 14 אות C - או היעדרה - בחומרים שמקורם נפט מופץ באופן שווה על פני הברכה המזהמת מה שהופך אותו נותב בליל מלא. הטכניקה המתוארת כאן מסתמכת על התצפית כי כל CO 2 מופק מזהם נגזר מאובנים יהיה נטול 14 C תוך CO 2 שנוצר מפני מיקרואורגניזמים המשפילים NOM יכיל כמויות-מדידים בקלות של 14 ג מדידה14 CO 2 גם מאפשר לקשר שפלת מזהם מלא ישירות (כלומר, מינרליזציה) למוצר סוף מזיק. 14 CO 2 ניתוח נעשה שימוש כדי לעקוב אחרי מוצרים פגומים מזהם מאובנים הנגזרים דלק 7-13. זאת בשל ההחלטה אנליטית בין חברי הסוף (מאובנים ועכשוויים) שהיא בערך 1,100 חלקה לאלף (‰). באופן כללי, מאיץ ספקטרומטריית מסה (AMS) משמשת כדי לפתור פחמן רדיואקטיבי שפע טבעי. האטמוספירה CO 2 (~ + 200 ‰) החיים ביומסה (~ + 150 ‰) ואת הנגזרות החומר האורגני בקרקע CO 2 (~ -200- + 100 ‰) הם כולם ברורים אנליטית מן הנגזרות מאובנים CO 2 (-1000 ‰). זאת בשל ההתפרקות המוחלטת של כל 14 C, אשר יש זמן מחצית חיים של בערך 6,000 שנים. דלקים וכימיקלים תעשייתיים נגזר ממקורות נפט, שהן מיליוני שנים יוסר אופניים פחם פעיליש, חתימת פחמן רדיואקטיבי ברורה (-1000 ‰ ≈ 0% מודרניות - כלומר אין זיהוי על AMS). המדידה היא פשוטה והן מבחינת זיהום מדגם, כמעט כל ההטיות הפוטנציאליות הן כלפי השמרני (זיהום מדגם עם CO המודרנית 2). למשל, CO אטמוספרי 2 נכנס מדגם יגדיל את חתימת איזוטופי פחמן רדיואקטיבי ובכך לגרום להמעיט את קצב ההידרדרות. CO 2 התפתח שפלה מזהמת מבוססת-דלק מאובנים יהיה נטול פחמן רדיואקטיבי. באתר ברקע ללא זיהום, CO 2 respired מחומר אורגני טבעי (NOM) יהיה מתאים לגיל אל NOM. בתוך הפלומה או בשולים, מזהמים שמקורם CO 2 יהיו 0% פחמן מודרני. CO 2 ממקורות NOM ו- CO 2 נגזר ממקורות מאובנים ניתן להבחין עם ערבוב שני מקצה חבר מודל 11. זה אפשרי ולכן estimate חלקם של הברכה CO 2 כולו (פחמן respired) המיוחסת המזהם. שימוש אך ורק שיעור זה, מאובן-פחמימנים או לחמצון כימי תעשייתי באתרי שדה אושר 7-13. חלקם של מזהמים אלו נבעו CO 2 לאחר מכן ניתן בשילוב עם שיעור מינרליזציה הכולל CO 2 (כל CO 2 שנאספו ליחידת זמן ונפח) כדי לקבוע את קצב מינרליזציה המזהם מהותי. בהנחת שיעור הנחתה זו תמשיך בתנאי אתר נתונים, אפשר אז להעריך זמן דרוש לסגירת אתר. טכניקות זמינות לקביעת אדמת אופק CO 2 ונתיבים עם שיטות שיש פעורות או סגור מערכת עיצובי 14. תאי שטף סגור מערכת ומודלי שטף הגז שמשו כדי לקבוע נשימה נטתה בקרקעות מזוהמות 12,13,15-17. במחקרים אלה, מדידות מרחבית קשורה ישירות עם פלומת מזהם ועם backgrouבאזורי nd הראו משופרים לפירוק מזהם אורגני. שיטות מידול שונות שמשו סולם מדידות שטף אנכיים נפח אתר. מטרת המחקר הנוכחי הייתה לפתח שיטות לאיסוף CO בשפע 2 לניתוח AMS (~ 1 מ&quot;ג) ללא השפעה מזיהום אטמוספרי CO 2 (בארות אטומות) תוך שימוש בשיעור האוסף לקבוע נשימה מזהמת. לבסוף, דוגמנות אזור השפעה (זואי) בסופו של דבר לטפס על המדידה 3 מימדים (נפח) ניתן להביא לקביעת פחמימנים כלוריים (CH) המרה על יחידה לפי נפח בסיס לכל יחידת זמן. זואי מאפשרת לקבוע כמה נפח מדידות נשימת פחמן רדיואקטיבי לקוחים. השיטה מורכבת של השמנה התפתחה CO 2 על ידי הסירקולציה מחודשת גז אמיץ גם דרך מלכודת NaOH, מדידת תוכן פחמן רדיואקטיבי של CO שנאסף 2, באמצעות מודל הסוף-חבר שנים עד לחלק את CO 2 שנאסף כדי מזהם אוריםג&#39;ין, אז קנה מידה של המדידה עד נפח מחושב על ידי מודל תהום באתר ספציפי. הגז האמיץ גם הוא ממוחזר כך שרק שיווי משקל מעבדת &quot;למשוך&quot; CO 2 מן זואי הסמוכה.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="737">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">Air pump; Power Bubbles 12V</td>
			<td style="width:171px;">Marine Metal</td>
			<td style="width:119px;">B-15</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">Marine Sealant</td>
			<td style="width:171px;">3M</td>
			<td style="width:119px;">5200</td>
			<td>for sealing pumps</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">Silicone Sealant</td>
			<td style="width:171px;">Dap</td>
			<td style="width:119px;">08641</td>
			<td>for sealing pumps</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">Tubing for gas recirculation</td>
			<td style="width:171px;">Mazzer</td>
			<td style="width:119px;">EFNPA2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">Stopcocks (for gas lines)</td>
			<td style="width:171px;">Cole-Parmer</td>
			<td style="width:119px;">30600-09</td>
			<td>for assembling gas lines</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">Male luer lock fittings</td>
			<td style="width:171px;">Cole-Parmer</td>
			<td style="width:119px;">WU-45503-00</td>
			<td>for assembling gas lines</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">Female luer lock fittings</td>
			<td style="width:171px;">Cole-Parmer</td>
			<td style="width:119px;">EW-45500-00</td>
			<td>for assembling gas lines</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">4&#34; Lockable J-Plug well cap</td>
			<td style="width:171px;">Dean Bennett Supply</td>
			<td style="width:119px;">NSN</td>
			<td>2&#34; if smaller wells</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">HOBO 4-Channel Pulse Data Logger</td>
			<td style="width:171px;">Onset</td>
			<td style="width:119px;">UX120-017</td>
			<td>Older model no longer available. Use to monitor pump operation</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">Serum bottles 100 mL (cs/144)</td>
			<td style="width:171px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">33111-U</td>
			<td>For CO2 traps</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">Septa (pk/100)</td>
			<td style="width:171px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">27201</td>
			<td>For CO2 traps</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">Coulometry&#160;</td>
			<td style="width:171px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">Anode solution</td>
			<td style="width:171px;">UIC, Inc</td>
			<td style="width:119px;">CM300-001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">Cathode solution</td>
			<td style="width:171px;">UIC, Inc</td>
			<td style="width:119px;">CM300-002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">For IC analysis</td>
			<td style="width:171px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">Dionex Filter Caps 5 ML 250/pk</td>
			<td style="width:171px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">NC9253179</td>
			<td>Caps for IC</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">Dionex 5 mL vials, 250/pk</td>
			<td style="width:171px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">NC9253178</td>
			<td>Vials for IC</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">If using solar power</td>
			<td style="width:171px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">Renogy Solar Panel kit(s)</td>
			<td style="width:171px;">Renogy&#160;</td>
			<td>KT2RNG-100D-1</td>
			<td>Bundle provides 200W</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">VMAX Solar Battery</td>
			<td style="width:171px;">VMAX</td>
			<td style="width:119px;">VMAX800S</td>
			<td>For energy storage</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

measuring carbon-based contaminant mineralization using combined co2 flux and radiocarbon analyses

שיטה מתוארת המשתמשת בהיעדר פחמן רדיואקטיבי כימיקלים תעשייתיים ודלקים עשו ממקורות נפט אשר לעתים קרובות לזהם את הסביבה. אות פחמן רדיואקטיבי זה - או לייתר דיוק עדר אות - מופצת באופן שווה על פני ברכת מקור מזהמת (שלא כמו נותב מוסיף אותו) אינו מושפעת ביולוגי, כימי או תהליכים פיסיקליים (למשל, שיעור ההתפרקות רדיואקטיבית 14 C הוא משתנה). אם החומר מזהם נגזר מאובנים נפגע באופן מלא ל- CO 2, מוצר-סוף מזיק, כי CO 2 יכיל שום פחמן רדיואקטיבי. CO 2 שמקורם בחומר אורגני טבעי שפלה (NOM) ישקף את תוכן פחמן רדיואקטיבי NOM (בדרך כלל &lt;ישן 30,000 שנים). לאחר שקבל תוכן פחמן רדיואקטיבי ידוע NOM (רקע אתר), מודל ערבוב שני מקצה חבר יכול לשמש כדי לקבוע את ה- CO 2 נגזר ממקור מאובן במדגם תהום או גז קרקע נתון. צימוד pCO ercent 2 נגזר המזהם עם קצב הנשימה CO 2 מספקת אומדן של הסכום הכולל של המזהם מושפל ליחידת זמן. לבסוף, קביעת אזור השפעה (זואי) המייצג את הנפח שממנו באתר CO 2 נאספו מאפשר קביעת השפלה המזהמת ליחידה זמן ונפח. יחד עם אומדני מסת מזהם שלם, הרי בסופו של דבר יכולים לשמש כדי לחשב את זמן יציאת remediate או להשתמש בכל דרך אחרת על ידי מנהלי אתר לקבלת החלטות.

Watch this Scientific Journal Video about Measuring Carbon-based Contaminant Mineralization Using Combined CO2 Flux and Radiocarbon Analyses at JoVE.com

Measuring Carbon-based Contaminant Mineralization Using Combined CO2 Flux and Radiocarbon Analyses

A protocol is described wherein CO2 mineralized from organic contaminant (derived from petroleum feedstocks) biodegradation is trapped, quantified, and analyzed for 14C content. A model is developed to determine CO2 capture zone's spatial extent. Spatial and temporal measurements allow integrating contaminant mineralization rates for predicting remediation extent and time.

פחמן מבוסס מדידת מינרליזציה מזהם שימוש המשולב CO<sub&gt; 2</sub&gt; ניתוח שטף ו פחמן רדיואקטיבי

A method is described which uses the absence of radiocarbon in industrial chemicals and fuels made from petroleum feedstocks which frequently contaminate ...

Research

JoVE Journal

Environment

Measuring Carbon-based Contaminant Mineralization Using Combined CO2 Flux and Radiocarbon Analyses

Surface Renewal: An Advanced Micrometeorological Method for Measuring and Processing Field-Scale Energy Flux Density Data

חידוש פני השטח: שיטה מתקדם Micrometeorological למדידה ועיבוד שדה בקנה מידת אנרגיה שטף נתוני צפיפות

Advanced micrometeorological methods have become  increasingly important in soil, crop, and environmental sciences.  For many scientists without formal ...

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

נקבע מעבדה זרחן שטף מאגם המשקעים כמדד לטעינה הפנימית זרחן

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

Measuring Fluxes of Mineral Nutrients and Toxicants in Plants with Radioactive Tracers

מדידת שטפים של חומרים מזינים ומינרליים רעלים בצמחים עם חומרים רדיואקטיביים

Unidirectional influx and efflux of nutrients and toxicants, and their resultant net fluxes, are central to the nutrition and toxicology of plants. ...

Measurement of Greenhouse Gas Flux from Agricultural Soils Using Static Chambers

מדידה של שטף גזי חממה מקרקעות חקלאיות באמצעות לשכות סטטי

Measurement of greenhouse gas (GHG) fluxes between the soil and the atmosphere, in both managed and unmanaged ecosystems, is critical to understanding the ...

A CO2 Concentration Gradient Facility for Testing CO2 Enrichment and Soil Effects on Grassland Ecosystem Function

A CO2 Concentration Gradient Facility for Testing CO2 Enrichment and Soil Effects on Grassland Ecosystem Function

CO<sub&gt; 2</sub&gt; מתקן מפל ריכוזים לבדיקה CO<sub&gt; 2</sub&gt; העשרה וקרקע השפעות על תפקוד המערכת האקולוגית גראסלאנד

Continuing increases in atmospheric carbon dioxide concentrations (CA) mandate techniques for examining impacts on terrestrial ecosystems. Most ...

Measurement of the Rheology of Crude Oil in Equilibrium with CO2 at Reservoir Conditions

Measurement of the Rheology of Crude Oil in Equilibrium with CO2 at Reservoir Conditions

מדידה של ראולוגיה של נפט גולמי שיווי משקל עם CO<sub&gt; 2</sub&gt; בתנאים מאגר

A rheometer system to measure the rheology of crude oil in equilibrium with carbon dioxide (CO2) at high temperatures and pressures is described. The ...

Measuring the Flight Ability of the Ambrosia Beetle, Platypus Quercivorus (Murayama), Using a Low-Cost, Small, and Easily Constructed Flight Mill

Measuring the Flight Ability of the Ambrosia Beetle, Platypus Quercivorus Murayama, Using a Low-Cost, Small, and Easily Constructed Flight Mill

מדידת היכולת טיסה של החיפושית אמברוזיה, ברווזן Quercivorus (Murayama), באמצעות בעלות נמוכה, קטנה, טיסה מתוכננת בקלות מיל

The ambrosia beetle, Platypus quercivorus (Murayama), is the vector of a fungal pathogen that causes mass mortality of Fagaceae trees (Japanese oak wilt). ...

Measuring Stolons and Rhizomes of Turfgrasses Using a Digital Image Analysis System

מדידת Stolons המלבלבים של Turfgrasses באמצעות מערכת ניתוח תמונה דיגיטלי

Length and diameter of stolons or rhizomes are usually measured using simple rulers and calipers. This procedure is slow and laborious, so it is often ...

Combined Size and Density Fractionation of Soils for Investigations of Organo-Mineral Interactions

גודל משולב של צפיפות Fractionation של קרקעות החקירות של האינטראקציות אורגניות-מינרליים

Combined size and density fractionation (CSDF) is a method used to physically separate soil into fractions differing in particle size and mineralogy. CSDF ...

Identifying Per- and Polyfluorinated Chemical Species with a Combined Targeted and Non-Targeted-Screening High-Resolution Mass Spectrometry Workflow

זיהוי לכל-כימית Polyfluorinated מינים בזרימת עבודה משולבת יישוב, שאינו ממוקד-סינון ברזולוציה גבוהה ספקטרומטר מסה

Historical and emerging per- and polyfluoroalkyl substances (PFASs) have garnered significant interest from the public and government agencies from the ...