Name: estimating sediment denitrification rates using cores and n2o microsensors
Uploaded: 2018-12-06T13:00:00
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스페인 정부는의 CP-L. (FPU12-00644) 및 정부의 드 Economia y Competitividad의 연구 보조금을 predoctoral 화목으로 정부의 드 모두를 통해 자금을 제공: NitroPir (CGL2010-19737), 잠시 (CGL2013-45348-P), 전송 ( CGL2016-80124-C2-1-P). REPLIM 프로젝트 (INRE-INTERREG 프로그램. EUUN-유럽 연합 EFA056/15) 지원 되는 프로토콜의 마지막 글.

1입니다. 준비
참고:이 측정은 촬영 전에 하루 시작.
<ol><li>측정 설치 조립 (그림 1는, 테이블의 자료를 참조). 참고: 일정 하 고 높은-품질 전원 공급을 보장 하기 위해, 측정 장치에 연결 을 통해 그립 또한 백업으로 역할을 할 수 있는 무정전 전원 공급 장치 (UPS). 정전 긴 기간, 자동차 배터리는 여분의 전원 역할을 합니...

<ol>
	<li>Rockstrom, J., 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+safe+operating+space+for+humanity.">A safe operating space for humanity.</a> Nature. 461 (7263), 472-475 (2009).</li><li>Erisman, J. W., Galloway, J., Seitzinger, S., Bleeker, A., Butterbach-Bahl, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reactive+nitrogen+in+the+environment+and+its+effect+on+climate+change.">Reactive nitrogen in the environment and its effect on climate change.</a> Current Opinion in Environmental Sustainability. 3 (5), 281-290 (2011).</li><li>Gruber, N., Galloway, J. 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Vol. 717. , 179-244 (1988).</li><li>Seitzinger, S., 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=Denitrification+across+landscapes+and+waterscapes:+A+synthesis.">Denitrification across landscapes and waterscapes: A synthesis.</a> Ecological Applications. 16 (6), 2064-2090 (2006).</li><li>Contribution of Working Group I to the fifth assessment report of the intergovernmental panel on climate change. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> IPCC. Climate Change 2013: The Physical Science Basis. , (2013).</li><li>Ravishankara, A. R., Daniel, J. S., Portmann, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nitrous+Oxide+(N2O):+The+Dominant+Ozone-Depleting+Substance+Emitted+in+the+21st+Century.">Nitrous Oxide (N2O): The Dominant Ozone-Depleting Substance Emitted in the 21st Century.</a> Science. 326 (5949), 123-125 (2009).</li><li>Balderston, W. 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D., Stief, P., Behrens, S., Kappler, A., Schmidt, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+spatial+resolution+of+distribution+and+interconnections+between+Fe-+and+N-redox+processes+in+profundal+lake+sediments.">High spatial resolution of distribution and interconnections between Fe- and N-redox processes in profundal lake sediments.</a> Environmental Microbiology. 16 (10), 3287-3303 (2014).</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> SensorTrace BASIC 3.0 user manual. , (2010).</li><li>Schwing, P. T., 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=Sediment+Core+Extrusion+Method+at+Millimeter+Resolution+Using+a+Calibrated,+Threaded-rod.">Sediment Core Extrusion Method at Millimeter Resolution Using a Calibrated, Threaded-rod.</a> Journal of visualized experiments. (114), 54363 (2016).</li><li>Bernhardt, E. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ecology.+Cleaner+lakes+are+dirtier+lakes.">Ecology. Cleaner lakes are dirtier lakes.</a> Science. 342 (6155), 205-206 (2013).</li><li>Finlay, J. C., Small, G. E., Sterner, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+influences+on+nitrogen+removal+in+lakes.">Human influences on nitrogen removal in lakes.</a> Science. 342 (6155), 247-250 (2013).</li><li>Seitzinger, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Denitrification+in+fresh-water+and+coastal+marine+ecosystems-+ecological+and+geochemical+significance.">Denitrification in fresh-water and coastal marine ecosystems- ecological and geochemical significance.</a> Limnology and Oceanography. 33 (4), 702-724 (1988).</li><li>Seitzinger, S. P., Nielsen, L. P., Caffrey, J., Christensen, P. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Denitrification+measurements+in+aquatic+sediments+-+a+comparison+of+3+methods.">Denitrification measurements in aquatic sediments - a comparison of 3 methods.</a> Biogeochemistry. 23 (3), 147-167 (1993).</li><li>Christensen, P. B., Nielsen, L. P., Revsbech, N. P., Sorensen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microzonation+of+denitrification+activity+in+stream+sediments+as+studied+with+a+combined+oxygen+and+nitrous-oxide+microsensor.">Microzonation of denitrification activity in stream sediments as studied with a combined oxygen and nitrous-oxide microsensor.</a> Applied and Environmental Microbiology. 55 (5), 1234-1241 (1989).</li><li>Peter, N. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Denitrification+in+sediment+determined+from+nitrogen+isotope+pairing.">Denitrification in sediment determined from nitrogen isotope pairing.</a> FEMS Microbiology Ecology. 9 (4), 357-361 (1992).</li><li>Risgaard-Petersen, N., Nielsen, L. P., Rysgaard, S., Dalsgaard, T., Meyer, 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=Application+of+the+isotope+pairing+technique+in+sediments+where+anammox+and+denitrification+coexist.">Application of the isotope pairing technique in sediments where anammox and denitrification coexist.</a> Limnology and Oceanography-Methods. 1, 63-73 (2003).</li></ol>

설명된 방법의 주요 장점은 최소한 방해 퇴적 코어 샘플의 사용 및 N2O 축적의 연속 녹음입니다. 가능성이 상대적으로 낮은 탈 질 작용 속도의 추정 그 발생 위치에비슷한 수 있습니다. 그럼에도 불구 하 고, 응어리, 센서 성능 및 잠재적인 개선에 관한 몇 가지 측면을 설명 합니다.
메서드는 분명히 간단 하지만 중요 한 단계 좋은 코어 회복 이다. 앙금/물 인터페?...

질소 순환의 anthropogenic 변경1지구 시스템 대 한 가장 어려운 문제 중 하나입니다. 인간의 활동 반응 질소 바이오스피어2에 사용할 수 있는 수준의 두 배로 이상 있다. 그러나, 글로벌 N 사이클 평가 방법에 관한 큰 불확실성 남아 있다. 몇 자 속 추정 ± 20% 오류, 보다 적은 비용으로 계량 되어 있다 그리고 많은 ± 50 %와 큰3의 불확실성. 이러한 불확실성 생태계와 변이의 기본 메커니즘의 이해 탈 질 작용의 정확한 의견에 대 한 필요를 나타냅니다. 탈 질 작용은 미생물 활동 통해 질소 산화물, 질산염 및 아 질산염, 주로 이질소 가스, N2O N24로 감소 된다. 통로 반응성 질소의 생물권 가용성에 관련성이 높은 제거5주 과정 이다 때문입니다. N2O 이다 온실 가스는 지구 온난화 잠재력 거의 300 회는 CO의2 100 년, 그리고 그것 방출된6,7되 고 대량으로 성층권 오존 고갈의 현재 주요 원인.
다음에, 선물이 앙금 탈 질 작용 요금 코어와 N2O microsensors 실험적으로 사용 하 여 (그림 1) 추정을 위한 프로토콜. 탈 질 작용 요금 아세틸렌 억제 방법8,9 (그림 2 및 그림 3) 정의 된 기간 동안 N2O의 축적의 측정을 사용 하 여 견적 된다. 산 호수 퇴적 물에 적용 하 여는 방법을 보여 줍니다. 이 사례 연구는 앙금의 물리적 구조에 최소한의 소란와 함께 상대적으로 낮은 비율을 탐지 하기 위한 방법의 성능을 강조 한다.
탈 질 작용은 특히10를 측정 하기 어렵습니다. 여러 대체 접근 및 방법, 각각의 장점과 단점이 있다. 사용 가능한 방법에 단점이 비싼 자원, 부족 한 감도 및 기판 레벨을 수정 하거나 방해 샘플10를 사용 하 여 프로세스의 물리적 구성을 변경 하는 필요의 그들의 사용을 포함 합니다. N2 를 측정 하는 훨씬 더 근본적인 도전 환경10에 그것의 높은 배경 수준 이다. N2O N2 의 감소는 아세틸렌 (C2H2)8,9에 의해 저해. 따라서, 탈 질 작용 낮은 환경 N2O 수준 때문에 실현은 축적 된 N2O C2H2의 존재를 측정 하 여 측정할 수 있습니다.
것은 퇴적 물에 탈 질 작용 속도 측정 C2H2 를 사용 하 여 개발 되었다 약 40 년 전11및 N O2센서의 발생 약 10 년 후12. 가장 널리 적용된 아세틸렌 기반 접근 "정적 핵심"입니다. C2H2 봉인된 퇴적 코어10의 headspace에 추가 되는 축적 된 N2O 24 h의 인큐베이션 기간 동안 측정 된다. 여기 설명 하는 방법을 몇 가지 혁신으로이 절차를 다음과 같습니다. 우리는 몇 분에 대 한 핵심의 물 단계에서 가스를 버블링 하 여 C2H2 를 추가 하 고 우리 모든 headspace 샘플 물을 채우기 N2O는 microsensor의 축적을 측정 하기 전에. 우리는 또한 resuspending는 앙금 없이 물의 계층을 방지 교 반 시스템을 포함 합니다. 절차 단정 앙금 표면적 당 탈 질 작용 비율 (예를 들어, µmol N2O m-2 h-1).
탈 질 작용의 높은 공간 및 시간 변화는 정확한 정량화10에 다른 어려움을 선물 한다. 일반적으로, N2O 축적은 인큐베이션 기간 동안 수집 headspace 샘플의 가스 크로마토그래피에 의해 순차적으로 측정 됩니다. 설명 하는 메서드는 microsensor 연속 신호를 제공 하기 때문에 N2O 축적의 시간적 변화의 향상 된 모니터링 제공 합니다. Microsensor 멀티 미터는 나타난그림 1(a) 컴퓨터와 인터페이스 하는 디지털 microsensor 증폭기 (picoammeter) 이다. 멀티 미터 여러 N2O microsensors를 동시에 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 4 개의 침전 물까지 코어 같은 연구 사이트를 측정할 수 있습니다 동시에 공간 변화에 대 한 계정.
코어 접근 겨우 몇 가지 다른 방법 (예를 들어, 슬러리)에 비해 퇴적 구조를 방해. 앙금의 무결성을 변경 하는 경우 상대 비교에 대 한 적절 한만 되는 비현실적인 탈 질 작용 비율13 을이 끈다. 높은 속도 항상 얻을 수 있습니다 핵심 방법14에 비해 슬러리 방법 후자 기판 확산15탈 질 작용의 한계를 유지 하기 때문에. 슬러리 측정 현장에서 요금16;의 대표 이라고 할 수 없다 그들은 정확한 동일한 절차로 만든 비교에 대 한 상대적 측정값을 제공 합니다.
설명 방법은 장착할 수 있는 어떤 침전 물 형태로 탈 질 작용 속도 추정에 적합 합니다. 특히 운전 요인 들의 실험적인 조작을 수행 하기 위한 방법을 권장 합니다. 예 질 산 가용성 및 온도 에너지 활성화 (전자는) 탈 질 작용17 (그림 2)의 추정을 위한 필요에 따라 수정 하는 실험입니다.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58553/58553fig1v2.jpg"> 그림 1 : 실험 설치. 코어를 사용 하 여 N2O microsensors 앙금 탈 질 작용 속도 추정 (a) 일반 실험 설정. 보육 실 어둠과 제어 온도 (± 0.3 ° C) 조건 보장합니다. 동시에 그들의 각각 N O2센서를 사용 하 여 5 그대로 퇴적 코어를 처리할 수 있습니다. (b) N2O 센서 교정 챔버. 우리 고무 stoppers와 N2O 물 섞어 주사기 적응 (프로토콜 단계 3.4.3 참조). 물 온도 제어 하는 온도계가입니다. (c) 근접 센서 퇴적 코어 샘플의 PVC 커버와 접착 테이프로 밀봉 하는 관절의 중앙 구멍에 삽입. 활동가, 물에 걸려 있다 전자석 그것을 가까이 하 고 아크릴 튜브의 외부 부분에 고정. (d) N2O microsensor의 클로즈업 팁 금속 조각에 의해 보호. (e)는 퇴적 코어를 그냥 복구 되었습니다. 그것은 깊은 호수;에 보트에서 샘플링 코어와 아크릴 튜브 여전히 메신저 적응 중력 corer19에 고정 됩니다. 이 방법을 수행 하는 데 필요한 모든 항목에 대 한 테이블의 자료 를 참조 하십시오. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58553/58553fig1v2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:595px;" width="594">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:227px;">Messenger-adapted gravity corer</td>
			<td style="width:65px;">-</td>
			<td style="width:100px;">-</td>
			<td style="width:203px;">Reference in the manuscript. Made by Glew, J.</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:227px;">Sampling tube</td>
			<td style="width:65px;">-</td>
			<td style="width:100px;">-</td>
			<td style="width:203px;">Acrylic. Dimensions: 100 cm (h) &#215; 6.35 cm (d) &#215; 6.50 cm (D). Sharpen the edge of the sampling tube that penetrates into the sediment to minimize the disturbance in the recovered sediment core sample.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:227px;">Handheld sounder</td>
			<td style="width:65px;">Plastimo</td>
			<td style="width:100px;">38074</td>
			<td style="width:203px;">Echotest II Depth Sounder.</td>
		</tr>
		<tr height="128">
			<td height="128" style="height:128px;width:227px;">Rubber stopper</td>
			<td style="width:65px;">VWR</td>
			<td style="width:100px;">DENE1012114</td>
			<td style="width:203px;">With two holes, used to mix the N2O-water in the calibration chamber. Dimensions: 20 mm (h) &#215; 14 mm (d) &#215; 18 mm (D) (3 mm hole (D)).</td>
		</tr>
		<tr height="126">
			<td height="126" style="height:126px;width:227px;">Rubber stopper</td>
			<td style="width:65px;">VWR</td>
			<td style="width:100px;">217-0125</td>
			<td style="width:203px;">To seal the bottom part of the methacrylate tube and to sample in shallow water bodies. Dimensions: 45 mm (h) &#215; 56 mm (d) &#215; 65 mm (D).</td>
		</tr>
		<tr height="105">
			<td height="105" style="height:105px;width:227px;">PVC cover</td>
			<td style="width:65px;">-</td>
			<td style="width:100px;">-</td>
			<td style="width:203px;">To seal the top side part of the acrylic tube. Dimensions: 45 mm (h) &#215; 56 mm (d) &#215; 65 mm (D). Dimensions: 65 mm (D).</td>
		</tr>
		<tr height="105">
			<td height="105" style="height:105px;width:227px;">Adhesive tape</td>
			<td style="width:65px;">-</td>
			<td style="width:100px;">-</td>
			<td style="width:203px;">Waterproof. To ensure all joints (PVC cover sampling tube and PVC cover sensor) and to avoid water leaks.</td>
		</tr>
		<tr height="105">
			<td height="105" style="height:105px;width:227px;">Thermometer</td>
			<td style="width:65px;">-</td>
			<td style="width:100px;">-</td>
			<td style="width:203px;">Portable and waterproof, to measure the temperature in the water overlying the sediment just after sampling the cores.</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:227px;">GPS</td>
			<td style="width:65px;">-</td>
			<td style="width:100px;">-</td>
			<td style="width:203px;">To save the location of a new sampling site or to arrive at a previous site.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:227px;">Wader</td>
			<td style="width:65px;">-</td>
			<td style="width:100px;">-</td>
			<td style="width:203px;">For littoral or shallow site samplings.</td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:227px;">Boat</td>
			<td style="width:65px;">-</td>
			<td style="width:100px;">-</td>
			<td style="width:203px;">An inflatable boat is the best option for its lightness if the sampling site is not accessible by car.</td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:227px;">Rope</td>
			<td style="width:65px;">-</td>
			<td style="width:100px;">-</td>
			<td style="width:203px;">Rope with marks showing its length (e.g., marked with a color code to distinguish each meter).</td>
		</tr>
		<tr height="44">
			<td height="44" style="height:44px;width:227px;">N2O gas bottle and pressure reducer</td>
			<td style="width:65px;">Abell&#243; Linde</td>
			<td style="width:100px;">32768-100</td>
			<td style="width:203px;">Gas bottle reference.</td>
		</tr>
		<tr height="44">
			<td height="44" style="height:44px;width:227px;">C2H2 gas bottle and pressure reducer</td>
			<td style="width:65px;">Abell&#243; Linde</td>
			<td style="width:100px;">32468-100</td>
			<td style="width:203px;">Gas bottle reference.</td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:227px;">Tube used to evacuate the excess of water</td>
			<td style="width:65px;">-</td>
			<td style="width:100px;">-</td>
			<td style="width:203px;">Consists of a solid part (e.g., a 5 ml pipette tip without its narrowest end) inserted in a silicone tube.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:227px;">Nitrous Oxide Minisensor w/ Cap</td>
			<td style="width:65px;">Unisense</td>
			<td style="width:100px;">N2O-R</td>
			<td style="width:203px;">We use 4 sensors at a time.</td>
		</tr>
		<tr height="235">
			<td height="235" style="height:235px;width:227px;">Microsensor multimeter 4 Ch. 4 pA channels</td>
			<td style="width:65px;">Unisense</td>
			<td style="width:100px;">Multimeter</td>
			<td style="width:203px;">Picoammeter logged to a laptop. The standard device allows for 2 sensor picoammeter connections (e.g., N2O sensor), one pH/mV and a thermometer. We ordered a device with four picoammeter connections, allowing the use of 4 N2O sensors simultaneously.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:227px;">SensorTrace Basic 3.0 Windows software</td>
			<td style="width:65px;">Unisense</td>
			<td style="width:100px;"></td>
			<td style="width:203px;">Sensor data acquisition software.</td>
		</tr>
		<tr height="107">
			<td height="107" style="height:107px;width:227px;">Calibration Chamber incl. pump</td>
			<td style="width:65px;">Unisense</td>
			<td style="width:100px;">CAL300</td>
			<td style="width:203px;">Calibration chamber. We tuned it with rubber stoppers and syringes to mix the N2O-water without making bubbles.</td>
		</tr>
		<tr height="105">
			<td height="105" style="height:105px;width:227px;">Incubation chamber</td>
			<td style="width:65px;">Ibercex</td>
			<td style="width:100px;">E-600-BV</td>
			<td style="width:203px;">Indispensable equipment for working at a constant temperature (&#177;0.3 &#176;C). It also allows control of the photoperiod.</td>
		</tr>
		<tr height="126">
			<td height="126" style="height:126px;width:227px;">Electric stirrer</td>
			<td style="width:65px;">-</td>
			<td style="width:100px;">-</td>
			<td style="width:203px;">Part of the stirring system. It hangs in the water, overlying the sediment subject, by a fishing line that is hooked to the PVC cover.</td>
		</tr>
		<tr height="252">
			<td height="252" style="height:252px;width:227px;">Electromagnet</td>
			<td style="width:65px;">-</td>
			<td style="width:100px;">-</td>
			<td style="width:203px;">Part of the stirring system. It is fixed to the outside of the acrylic tube, approximately at the same level as the stirrer. It is activated episodically (ca. 1 on-off per s) by a circuit, attracting the stirrer when it is on and releasing it when it is off, thereby generating the movement that agitates the water.</td>
		</tr>
		<tr height="126">
			<td height="126" style="height:126px;width:227px;">Electromagnetic pulse circuit</td>
			<td style="width:65px;">-</td>
			<td style="width:100px;">-</td>
			<td style="width:203px;">Part of the stirring system. It is connected by wires to the electromagnet and sends pulses of current that turn the electromagnet on and off.</td>
		</tr>
		<tr height="170">
			<td height="170" style="height:170px;width:227px;">Uninterruptible power supply (UPS)</td>
			<td style="width:65px;">-</td>
			<td style="width:100px;">-</td>
			<td style="width:203px;">It improves the quality of the electrical energy that reaches the measurement device, filtering the highs and low of the voltage, thereby ensuring a more constant and stable N2O sensor signal.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

estimating sediment denitrification rates using cores and n2o microsensors

탈 질 작용은 생물권에서 반응성 질소를 제거 하는 기본 생물 지구 화학적 프로세스. 이 프로세스의 정량적 평가 평가 변경 anthropogenic 세계적인 질소 순환 및 온실 가스 (즉, N2O)의 방출에 대 한 특히 관련 되었다. 여러 가지 방법을 탈 질 작용, 측정 하는 데 사용할 수 있습니다 하지만 그들 중 누구도 완전히 만족. 기존 방법으로 문제는 그들의 부족 한 감도, 그리고 기판 레벨을 수정 하거나 사용 하 여 프로세스의 물리적 구성 변경의 필요가 방해 샘플. 이 작품 유선 결합 하 여 침전 물 탈 질 작용 비율, 아세틸렌 억제 및 microsensor 측정 누적 된 N2o.의 추정 하는 방법을 설명 합니다. 이 방법의 주요 장점은 퇴적 구조의 낮은 방해와 N2O 축적; 연속 기록의 컬렉션 이러한 0.4-1 최대 최소 값을 신뢰할 수 있는 탈 질 작용의 추정을 가능 하 게 µmol N2O m-2 h-1. 핵심 요소를 조작 하는 능력은 실험적인 통찰력을 얻기 위해 추가 이점이 다. 프로토콜에서는 아세틸렌 저해 수행 센서 캘리브레이션 코어를 수집 하기 위한 절차를 설명 합니다 N2O 축적을 측정 하 고 탈 질 작용 속도 계산. 방법은 검색 퇴적 코어를 가진 수 중 시스템에 탈 질 작용 속도 추정에 적합 합니다. N O2농도 센서의 검출 한계 보다, 탈 질 작용 대신 N2O 방출 추정 아세틸렌 억제 단계를 생략할 수 있습니다. 우리 질 산 가용성 뿐만 아니라 과정의 온도 의존을 증가 하 여 모두 실제 및 잠재적인 탈 질 작용 속도 추정 하는 방법을 보여 줍니다. 우리 산 호수 앙금을 사용 하 여 프로시저를 설명 하 고 장점 및 약점의 다른 방법에 비해 기술 토론. 이 메서드는 특정 목적;에 대 한 수정할 수 있습니다. 예를 들어, nitrification 및 탈 질 작용 또는 필드 현장에서 측정의 탈 질 작용을 평가 하기 위해 15N 추적기와 결합할 수 있습니다.

468 탈 질 작용의 총 2013-2014 기간 동안 Pyrenean 산 호수에서 퇴적 물에 위의 프로토콜을 사용 하 여 견적 되었다. 우리는 (그림 2 및 그림 3) 절차를 설명 하기 위해 이러한 결과의 일부를 보여줍니다. 일반적으로, N O2농도 시간 사이의 선형 모델 좋은 상관 관계 (R2 ≥ 0.9) 있다. 탈 질 작용 속도 (단계 7.3;의 견적을 제?...

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Estimating Sediment Denitrification Rates Using Cores and N2O Microsensors

이 방법은 누적된 N2o.의 아세틸렌 억제 기술과 microsensor 측정을 사용 하 여 퇴적 코어에서 앙금 탈 질 작용 요금 견적 프로토콜에서는 아세틸렌 저해 수행 센서 캘리브레이션 코어를 수집 하기 위한 절차를 설명 합니다 N2O 축적을 측정 하 고 탈 질 작용 속도 계산.

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

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

이 방법은 질소 주기 및 온실 가스 배출을 이해하는 데 관련된 퇴적물의 탈질과 관련된 생조 화학의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 신뢰할 수 있는 탈질 속도 추정을 위해 질소 산화물 축적의 퇴적물 구조 및 용기 기록의 낮은 교란이다. 심해 기관의 경우 조사 목표에 따라 샘플링 포인트를 선택합니다.GPS 좌표를 사용하여 위치를 기록하고 핸드헬드 소언더를 사용하여 측정 깊이를 취하십시오. 샘플링 튜브가 퇴적물에서 약 1미터 가 될 때까지 메신저적응 중력 코어링 시스템을 배포합니다. 샘플링 장비를 60초 동안 안정화하여 거의 방해받지 않는 퇴적물 코어의 올바른 퇴적물 침투 및 복구를 보장합니다.샘플링 튜브가 퇴적물을 관통할 수 있도록 약 1미터 이상의 로프를 방출합니다. 샘플링 튜브가 너무 많이 침투하면 물 침전 인터페이스를 방해할 수 있습니다. 코러가 고정된 상태로 수직 위치에 있도록 밧줄에 긴장을 유지하려고하는 동안 메신저를 해제합니다.로프를 끊임없이 부드럽게 당겨 코러를 복구합니다. 코러가 표면에 가깝지만 여전히 완전히 잠긴 후에는 샘플링 튜브 의 바닥에 고무 스토퍼를 놓습니다. 물에서 전체 코링 시스템을 향상시다.물 침전 인터페이스를 검사합니다. 그것은 명확하고 눈에 띄게 방해하지 해야합니다. 코러에서 샘플 튜브를 해제하고 상단에 PVC 커버를 배치합니다.공공간의 형성을 피하면서 접착제 테이프로 튜브를 밀봉하십시오. 문자 그대로의 서식지와 얕은 수역에서 샘플링 할 때, 매우 얕은 바다에서 샘플링을위한 웨이더에 드레스. 샘플링 튜브를 침전물에 수동으로 삽입합니다.진공을 얻기 위해 샘플링 튜브의 상단에 고무 스토퍼를 배치합니다. 퇴적물에서 코러를 제거하고 튜브 바닥에 다른 고무 스토퍼를 신속하게 소개합니다. 아산화질소가 없는 교정 값의 경우 먼저 센서 팁을 탈온화된 물에 잠급니다.원하는 농도에서 아산화질소 물로 보정하려면 산화 질소를 탈산화물에 몇 분 동안 부글부림으로써 아산화질소 포화 수를 얻습니다. 포화 된 아산화질소 물의 특정 부피를 탈화 된 물의 부피에 추가하여 아산화질소 포화 물을 희석하십시오. 아산화질소 포화수를 교정 용기에 탈이온된 물과 부드럽게 섞어 원하는 농도로 희석합니다.용액을 혼합할 때 교정 용액에서 아산화질소를 제거할 수 있으므로 거품을 생성하지 않도록 주의하십시오. 이제 센서 신호가 일정할 때 읽어보십시오. 이 판독값은 X 마이크로몰라 아산화질소물로 교정값입니다.각 퇴적물 코어의 상단에 있는 PVC 커버를 중앙에 구멍이 있는 다른 커버와 매달려 있는 자기 교반기로 변경합니다. 접착 테이프로 접합을 다시 밀봉합니다. 각 시료의 물 위상을 12cm의 대략적인 높이로 줄입니다.이를 위해 먼저 중앙 구멍에 실리콘 튜브를 삽입하십시오. 그런 다음 퇴적물 코어를 실린더에 넣고 하단 스토퍼를 밀어 압력을 만듭니다. 스토퍼와 퇴적물 샘플이 올라가고 과도한 물이 튜브를 통과합니다.수령인 선박에서 물을 수집합니다. 약 10분 동안 코어의 수상에서 아세틸렌 가스로 부글부글끓는 아세틸렌 억제를 수행한다. 퇴적물을 다시 중단하지 마십시오.접합 센서 PVC 커버를 밀봉하기 전에 이전 남은 물로 모든 공기 공간을 채웁니다. 상단 PVC 커버의 중앙 구멍을 통해 퇴적물 코어에 센서를 배치합니다. 센서의 끝은 교반기 위의 물 상에 있어야 합니다.교반 시스템의 일부인 전자기 펄스 회로를 켭니다. 교반기가 지속적으로 움직일 때까지 아크릴 튜브의 외부 부분 주위에 전자석을 이동한 다음 접착제 테이프를 사용하여 제자리에 고정합니다. 일정한 온도를 보장하기 위해 인큐베이션 챔버를 닫습니다.센서 소프트웨어의 레코드 버튼을 눌러 센서 신호 녹음을 시작합니다. 그런 다음 측정 기간이 끝날 때 정지 버튼을 누릅니다. 센서의 팁이 무료 아산화질소 물에 잠긴 후 아산화질소 교정 제로의 신호를 판독하기 전에 최소 10분 이상 기다립니다.최종 센서 교정을 수행한 후 센서 소프트웨어를 사용하여 파일을 저장합니다. 탈질 속도 계산을 수행하려면 센서의 소프트웨어에 의해 생성된 타부화된 출력 파일로 시작하여 센서의 신호 기록을 밀리볼트 및 마이크로몰라 아산화질소 및 교정 데이터로 포함합니다. 시간에 대한 센서의 신호를 차단하여 아산화질소 축적 추세를 시각화합니다.시료의 초기 적응 기간과 기판 제한으로 인해 가능한 최종 채도를 제외한 선형 축적이 있는 시간 범위만 사용하십시오. 2013년부터 2014년까지 피레네 산호수의 퇴적물에서 이 프로토콜을 사용하여 이 프로토콜을 사용한 것으로 추정되었다. 여기서 요금은 질산염 추가 없이 레이크 플랜에서 측정됩니다.측정은 시즈이며 경우에 따라 요금을 적절하게 추정할 수 있습니다. 이 그림에서 질산염 첨가와 함께 표시된 동일한 샘플은 잠재적 인 비율의 보다 안정적인 판독값과 좋은 추정을 나타낸다. 이 절차는 소독을 근사화하고 비율을 볼 수 있지만 이 활동을 제어하는 주요 요소를 실험적으로 변경하는 방법을 제공합니다.온도와 기판을 테스트하려면 온도의 좋은 제어가 좋고 안정적인 측정을 위한 기본이라는 것을 잊지 마십시오. 또한 코어 컬렉션 중 방해받지 않는 침전물 인터페이스는 신뢰할 수 있는 추정을 위한 첫 번째이자 중요한 요구 사항입니다. 이 절차에 따라 N15 비율과 같은 다른 방법을 결합하여 질화, 탈질 결합 및 기타 질소 주기 프로세스를 조사할 수 있습니다.

Research

JoVE Journal

Environment

Estimating Sediment Denitrification Rates Using Cores and N2O Microsensors

Measuring Rates of Herbicide Metabolism in Dicot Weeds with an Excised Leaf Assay

절제 잎 분석과 쌍자엽 잡초의 제초제 대사의 요금을 측정

In order to isolate and accurately determine rates of herbicide metabolism in an obligate-outcrossing dicot weed, waterhemp (Amaranthus tuberculatus), we ...

연구

환경과학

Sediment Core Sectioning and Extraction of Pore Waters under Anoxic Conditions

무산소 조건에서 퇴적물 코어 단면과 기공 워터스의 추출

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

Continuous Instream Monitoring of Nutrients and Sediment in Agricultural Watersheds

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Preparation of DMMTAV and DMDTAV Using DMAV for Environmental Applications: Synthesis, Purification, and Confirmation

Preparation of DMMTAV and DMDTAV Using DMAV for Environmental Applications: Synthesis, Purification, and Confirmation

DMMTAV 및 환경 응용 프로그램에 대 한 DMAV 를 사용 하 여 DMDTAV 의 준비: 합성, 정화, 및 확인

Dimethylated thioarsenicals such as dimethylmonothioarsinic acid (DMMTAV) and dimethyldithioarsinic acid (DMDTAV), which are produced by the metabolic ...

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

샘플링, 정렬, 및 높은 정지 퇴적 부하와 큰 부동 파편 수생 환경에서 Microplastics

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

Laboratory and Field Protocol for Estimating Sheet Erosion Rates from Dendrogeomorphology

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Investigation of Plant Interactions Across Common Mycorrhizal Networks Using Rotated Cores

회전 된 코어를 사용 하 여 일반적인 Mycorrhizal 네트워크를 통해 상호 작용 식물의 조사

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14NH4+/15NH4+ N2O로순차적변환을 통한 분석 에 따른 암모늄에 대한 질산염 감소의 잠재적 비율 측정

The importance of understanding the fate of nitrate (NO3&#8722;), which is the dominant N species transferred from terrestrial to aquatic ecosystems, has ...

Sampling for Estimating Frankliniella Species Flower Thrips and Orius Species Predators in Field Experiments

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현장 실험에서 프랭클린니엘라 종 꽃 물방울과 오리우스 종 육식 동물을 추정하기위한 샘플링

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Enhanced Oil Recovery using a Combination of Biosurfactants

생체 계면활성제의 조합을 사용한 향상된 오일 회수

Biosurfactants are surface-active compounds capable of reducing the surface tension between two phases of different polarities. Biosurfactants have been ...