המחברים מודים לצוות NCDA Sandhills תחנת המחקר לקבלת סיוע בהתקנת lysimeter והוצאה מקבר. מימון לניסויים שתוארו בנציג תוצאות סופק על ידי המרכז למחקר וחינוך סביבתיים Turfgrass. וידאו וייצור כתב יד נתמכה על ידי מחלקות אוניברסיטת מדינת צפון קרוליינה למדעי קרקע ומדעי הצומח.

דגימת שדה מתבצעת בניסוי הזה והוא תחת האישור של מחלקת צפון קרוליינה החקלאות ושירותים לצרכן. 1. התקנת שדה Lysimeter <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר אתר ניסוי, עליהם תנועה לרוחב של כימיקלים מיושמים סביר (כלומר. אתרים עם שיפוע קטן או לא). בחר אתרים המבוססים על תכונות קרקע וצמחייה של עניין. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם מגרשי צמחייה, למשוך תקעי צמחייה לפני lysimeter (איור 1 א) התקנה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כונן את lysimeters מטה אל החלקות הרצויות (עם או בלי צמחייה) באמצעות הודעה נהג הפוך, עוזב ~ 1-2 סנטימטר של lysimeter מעל פני הקרקע כדי להכיל הכימי שיושם ולמזער את התנועה כימית לרוחב. לשם כך, שימוש התגלגל ומרותך גיליונות שמונה עשרה מד פלדה (91 עומק סנטימטר x 15 ס&quot;מ קוטר) (איור 1). השתמש lysimeters של חומרים וממדים שונים כדי שיתאים למילמטרות earch. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החלף תקעי צמחייה הבאים התקנת lysimeter. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנהל את כל צמחייה כמתאימה לניסוי. אם מגרשים הם להישאר חשוף, להשתמש ביישומי נקודה של גלייפוסט כדי לשמור על השטחים נקיים מצמחייה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ודא שהשקיה, דישון, וכל שיטות ניהול אחרות זהות בbareground וחלקות צמחייה. לקבוע מראש השקיה כדי לעמוד ביעדי מחקר. </li></ol> 2. התקנת Porewater סמפלר <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התקן דוגמי porewater, כגון PTFE / קוורץ (50/50%), באמצע lysimeters לאסוף porewater חלחל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח מוט נירוסטה 2.5 סנטימטר במרכז lysimeter ולהכניס אותו לתוך האדמה עם פטיש לעומק סמפלר הרצוי. הערה: גם במקדחה עשויה לשמש לצעד זה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן את קמח סיליקה ותרחיף מים עם 700 מיליליטר של מי השקיה ל~ 900 גרם קמח סיליקה אינרטי מבחינה כימית. מערבבים את thoroug slurryHLY לפני כל סמפלר ממוקם בתערובת. החל לחץ בין -50 ל-70 kPa לסמפלר ממשאבת ואקום כף יד או על סוללות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את סמפלר משיירי קמח סיליקה לאחר 10 דקות, וביסודיות לערבב את תרחיף סיליקה שוב. יוצקים 60 מיליליטר של התרחיף דרך משפך המחובר לצינור בקוטר 2.5 סנטימטר לתחתית הבור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח את סמפלר לחור בעומק הדגימה הרצוי עם פלסטיק או צינור מתכת. ודא שצינור מהדוגם משתרע מחוץ לחור. השתמש בתרחיף של אדמת nontreated, יליד ומים צריכים לגבות את החור שנותר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאפשר זמן בלמלא את המשבצות לאדמה להתיישב; להשתמש בצינור כדי לסתום אדמה נוסף במידת הצורך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למילוי אדמה לרמה המקורית. במידת צורך, להחליף צמחייה בחלק העליון של החור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צרף צינורות סמפלר לבקבוק ואקום באמצעות סעיף של פרופילן אתילן fluorinated צינורות (FEP). עם מהדק צינור פלסטיק, חבר קו צינור שני מתוךבקבוק הוואקום למשאבת ואקום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כסה בקבוקי צינורות וגבייה עם פלסטיק או קלטת שחור אם הכימי (ים) של עניין הוא נוטה photodegradation (תרשים 1C). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החל לחץ ואקום של כ -50 ל-70 kPa באמצעות הבקבוק הריק לדוגמים שוב ושוב במשך כמה ימים לפני ניסויים כדי להבטיח התקנת סמפלר ראויה. </li></ol> 3. כימי בקשה לLysimeters <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאפשר לפחות שבועיים להסתגלות לפני יישומים כימיים נעשים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאסוף דגימות porewater רקע לפני טיפול lysimeter לכמת ריכוזי רקע הכימי (ים) של עניין. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החל הכימי של עניין לאדמה או הצמחייה בשיטות טיפוסיות, כגון עם מרסס ידני CO בלחץ-2 בום (איור 1D) או על ידי הפצת הניסוח הפרטני ישירות על פני השטח של העלילה המכילה את lysimeter. אם יישומים כימיים מרובים נחוצים ליעילות, ליישם אותם לדפוסי שימוש או הוראות תווית טיפוסיות. להשאיר כמה lysimeters מטופל לשמש כשליטה. </li></ol> 4. Porewater איסוף וניתוח <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החל כ -50 ל-70 kPa של ואקום לבקבוקי סמפלר porewater ואקום היום לפני או היום של דגימה. מים המקיפים את סמפלר יצויר דרך סמפלר לתוך צינורות, זורמים לבקבוק הוואקום שבו הוא נאסף עד שנדגמו. אדמת הנפח שממנו porewater נאסף וזמן איסוף מים עשוי להיות תלוי בגורמים כגון סוג קרקע, מרקם קרקע, תכולת לחות בקרקע, ועומק סמפלר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאסוף דגימות במרווחי זמן מוגדרים בעקבות יישום כימי, כפי שנקבע מראש על ידי החוקר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מדוד את נפח מים שנאספו לגליל סיים את לימודיו לכל סמפלר porewater. אם הסינון הוא הכרחי, למקם את המים בסאי Luer-לוקringe (גודל יהיה תלוי בנפח מים) ולהעביר את הדגימה דרך מסנן ניילון 25 מ&quot;מ 0.2 מיקרומטר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם שיטות שימור מדגם שונות נדרשות ומדגם מספיק נאסף, יש לחלק את המדגם לתוך מכולות ייחודיות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש במד pH כף יד כדי לקבוע את ה-pH של דגימות שאינם acidified. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התאם את ה-pH על ידי הוספת נפח מספק של החומצה המתאימה במידת הצורך לשימור דגימה. הערה: חומצות מרוכזות יכולות להיות מאכלת או יש לנקוט מחמצנים וזהירות בעת השימוש בהם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> דגימות מניחים על קרח בצידנית או להכניס למקרר עד לניתוח. השתמש בשיטות אנליטיות למדידה כימית כגון ספקטרומטריית מצמידים אינדוקטיבי פלזמה המונית (ICP-MS), ספקטרוסקופיה מצמידים אינדוקטיבי פלזמה אופטית פליטה (ICP-OES), ספקטרוסקופיה קליטה האטומית (AAS), או כרומטוגרפיה ביצועים גבוהים נוזלית (HPLC) ל לנתח את הדגימות. </li></ol> 5. Lysimeter הוצאה מהקבר, אוסף קרקע / צמחייהניתוח nd <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מקבר lysimeters, המכיל אדמה וצמחייה, במרווחי זמן מוגדרים בעקבות יישום כימי. מקבר lysimeters nontreated בכל פעם דגימה כדי לקבוע ריכוזים כימיים רקע בתוך האדמה והצמחייה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מקבר lysimeters ניצול חבית מלחציים רתומים לטרקטור ליישם. מנמיכים את הדלי לעמדה המאפשרת למהדק כדי להיות ממוקם על הקצה החשוף של lysimeter. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הרם ליישם גורם מלחציים לתפוס את הקצה החשוף, מושך את עמודת lysimeter מתוך האדמה (איור 1E). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כובע הוצא קצות lysimeter עם סדיני בידוד לחתוך לקוטר של lysimeters. החזק את כובעים במקום עם שקיות פוליאתילן ליטר בגודל מוכנסות על קצות lysimeter, ושקיות מאובטחים עם סרט דביק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להעביר את lysimeters למעבדת שדה לאדמה וחלוקת מדגם צמחייה. לעבד lysimeters nontreated הראשון למניעת זיהום בבוקרlysimeters אונג. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש הדדיות ראתה מצוידים בסכין חיתוך מתכת לחתוך את lysimeter אורך בצד אחד. חותכים את העמודות מהתחתית (האזור של ריכוז נמוך יותר צפוי) לראש (אזור של ריכוז גבוה יותר צפוי) על מנת להבטיח את האדמה בעומקים עמוקים יותר אינה מזוהמת על ידי אדמה בעומקים רדודים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פיצול לפתוח את lysimeter. השתמש בצלחות מפרידים מתכת לחלקי אדמה וצמחייה בדידים נפרדים. בחר במרווחים עומק אדמה המבוססים על האורך של מטרות lysimeter ומחקר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בכפיות או מריות לחפור באדמה וצמחייה מחולקים. מניחים כל דגימה בשקית הקפאה פוליאתילן שכותרתו כראוי. אל תאסוף אדמה ישירות במגע עם lysimeter. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע את פרוטוקול החפירה לעומק כל דגימה רצויה. הנח שקיות דגימה בצידנית מלאה קרח ולהעביר אותם למעבדה. חנות דגימות במקפיא עד לניתוח. </li></ol>

<ol>
	<li>Wuana, R. A., Okieimen, F. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heavy+Metals+in+Contaminated+Soils:+A+Review+of+Sources,+Chemistry,+Risks+and+Best+Available+Strategies+for+Remediation.">Heavy Metals in Contaminated Soils: A Review of Sources, Chemistry, Risks and Best Available Strategies for Remediation.</a> ISRN Ecology. , 1-20 (2011).</li><li>Donaldson, D., Kiely, T., Wu, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> 1-38 U.S. Environmental Protection Agency. , (2011).</li><li>Bergstr&#246;m, L., Bergstr&#246;m, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Environmental+fate+of+chemicals+in+soil.">Environmental fate of chemicals in soil.</a> Ambio. 27, 16-23 (1998).</li><li>Sutton, M. A., 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> Our Nutrient World. The challenge to produce more food &amp; energy with less pollution. Key Messages for Rio +20. , (2012).</li><li>Du, W., 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=Fate+and+Ecological+Effects+of+Decabromodiphenyl+Ether+in+a+Field+Lysimeter.">Fate and Ecological Effects of Decabromodiphenyl Ether in a Field Lysimeter.</a> Environmental Science and Technology. 47, 9167-9174 (2013).</li><li>Fuhr, F., Burauel, P., Mittelstaedt, W., Putz, T., Wanner, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Environmental fate and effects of pesticides. , 1-29 (2003).</li><li>Hire, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Remarques+sur+l'eau+de+la+pluie,+et+sur+l'origine+des+fontaines;+avec+quelues+particularites+sur+la+construction+des+cisternes.+Memoires+de+l'+Academie+Royale.">Remarques sur l'eau de la pluie, et sur l'origine des fontaines; avec quelues particularites sur la construction des cisternes. Memoires de l' Academie Royale.</a> , 56-69 (1703).</li><li>Wagner, G. H. <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+porous+ceramic+cups+to+sample+soil+water+within+the+profile.">Use of porous ceramic cups to sample soil water within the profile.</a> Soil Science. 94, 379-386 (1962).</li><li>Matteson, A. 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+Retention+in+Foliage+and+Soil+Following+Monosodium+Methyl+Arsenate+(MSMA)+Application+to+Turfgrass.">Arsenic Retention in Foliage and Soil Following Monosodium Methyl Arsenate (MSMA) Application to Turfgrass.</a> Journal of Environmental Quality. 43, 379-388 (2014).</li><li>Sakaliene, O., Papiernik, S. K., Koskinen, W. C., Kavoliunaite, I., Brazenaitei, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Using+Lysimeters+to+Evaluate+the+Relative+Mobility+and+Plant+Uptake+of+Four+Herbicides+in+a+Rye+Production+System.">Using Lysimeters to Evaluate the Relative Mobility and Plant Uptake of Four Herbicides in a Rye Production System.</a> Journal of Agricultural and Food Chemistry. 57, 1975-1981 (2009).</li><li>Cai, Y., Cabrera, J. C., Georgiadis, M., Jayachandran, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+of+arsenic+mobility+in+the+soils+of+some+golf+courses+in+South+Florida.">Assessment of arsenic mobility in the soils of some golf courses in South Florida.</a> Science of the Total Environment. 291, 123-134 (2002).</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=Water+quality,+pesticide+occurrence,+and+effects+of+irrigation+with+reclaimed+water+at+golf+courses+in+Florida.">Water quality, pesticide occurrence, and effects of irrigation with reclaimed water at golf courses in Florida.</a> Swancar, A. (ed USGS) Tallahassee. , (1996).</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=Organic+arsenical+herbicides+(MSMA,+DSMA,+CAMA,+and+Cacodylic+Acid),+reregistration+eligibility+decision;+notice+of+availability.">Organic arsenical herbicides (MSMA, DSMA, CAMA, and Cacodylic Acid), reregistration eligibility decision; notice of availability.</a> Environmental Protection Agency, Federal Register Environmental Documents. , 1-70 (2006).</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=EPA+(not+Araujo+as+stated+before)+Organic+Arsenicals;+Amendments+to+Terminate+Uses:+Amendment+to+Existing+Stocks+Provision.">EPA (not Araujo as stated before) Organic Arsenicals; Amendments to Terminate Uses: Amendment to Existing Stocks Provision.</a> Environmental Protection Agency) 18590-18591 Federal Registrar. 78, (2013).</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=Drinking+Water+Regulations;+Arsenic+and+Clarifications+to+Compliance+and+New+Source+Contaminants+Monitoring+Final+Rule.">Drinking Water Regulations; Arsenic and Clarifications to Compliance and New Source Contaminants Monitoring Final Rule.</a> Environmental Protection Agency. 66, (2001).</li><li>Winton, K., Weber, J. 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+review+of+field+lysimeter+studies+to+describe+the+environmental+fate+of+pesticides.">A review of field lysimeter studies to describe the environmental fate of pesticides.</a> Weed Technology. 10, 202-209 (1996).</li><li>Bergstr&#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=Use+of+lysimeters+to+estimate+leaching+of+pesticides+in+agricultural+soils.">Use of lysimeters to estimate leaching of pesticides in agricultural soils.</a> Environmental Pollution. 67, 325-347 (1990).</li><li>Byron, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lysimeters+promoted+for+pesticide+research.">Lysimeters promoted for pesticide research.</a> Environmental Science and Technology. 31, (1997).</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=Infographic:+Pesticide+Planet.">Infographic: Pesticide Planet.</a> Science. 341, 730-731 (2013).</li><li>Severson, R., Grigal, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Soil+solution+concentrations:+effects+of+extraction+time+using+porous+ceramic+cups+under+constant+tension.">Soil solution concentrations: effects of extraction time using porous ceramic cups under constant tension.</a> Water Resources Bulletin. 12, 1161-1170 (1976).</li><li>Allaire, S. E., Roulier, S., Cessna, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantifying+preferential+flow+in+soils:+A+review+of+different+techniques.">Quantifying preferential flow in soils: A review of different techniques.</a> Journal of Hydrology. 378, 179-204 (2009).</li><li>Weiherm&#252;ller, L., Kasteel, R., Vanderborght, J., P&#252;z, T., Vereecken, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Soil+Water+Extraction+with+a+Suction+Cup.">Soil Water Extraction with a Suction Cup.</a> Valdose Zone Journal. 4, 899-907 (2005).</li><li>Jury, W. A., Fluhler, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Advances in Agronomy. 47, 141-201 (1992).</li></ol>

יש המחברים אין לחשוף.

ניצול lysimetry שדה משולב וגישת דגימת porewater מאפשר לחוקרים להעריך את חלוקת מרחב ובזמן של מגוון רחב של כימיקלים להחיל קרקע. גורלם של חומרים כימיים בקרקעות ומערכות ירוקות יכול להיות נשלט על ידי מספר תהליכים סביבתיים ותכונות, כגון שטיפה כלפי מטה, volatilization, הידרוליזה, photolysis, שי?...

כימיקלים רעילים המיושמים באופן שיגרתי לנחות ממקורות כגון חומרי הדברה, דשנים, ביוב / biosolids, פסולת תעשייתית, פסולת עירונית ו1,2. גורלם של כימיקלים אלה - שעשויים לכלול חומרים מזינים, יסודות קורט, חומרים אורגניים, ומטבוליטים הקשורים בם - הוא לעתים קרובות לא מובן היטב 3. אם הכימיקלים לא מנוהלים כמו שצריך, יש להם את הפוטנציאל לאיים על בריאות אדם ועל הסביבה עד להעברתם ולהצטברות בצמחים, מים עיליים ומי תהום. עם אוכלוסייה עולמית, שעשוי להגיע ל10 מליארד אנשים 2050, יש דרישות גוברת בטיפול בפסולת וייצור מזון 2, ויישום הארץ של כימיקלים רבים כבר הגדיל 3,4. בהתאם לכך, יש צורך במחקר שמכמת את השינויים, ניידות, מגבלות טעינה, וסיכונים סביבתיים הכוללים מכימיקלים הדורשים סילוק קרקע או שאנו תלויים כדי לשפר את יבול בריאותולהיכנע. מספר האסטרטגיות להיות מועסק כדי להעריך איומים מכימיקלים המיושמים בסביבה. , מחקרי מודל מערכת מבוסס מעבדה שנערכו לספק מידע על מנגנונים בסיסיים שליטה הניידות של חומרים כימיים בקרקעות. כאשר מנתחים את גורל כימי במעבדה, מניפולציה של &quot;הסביבה&quot; ותשומות מלאה ניתן להשיג, אבל אלה רק לעתים נדירות להתאים 5,6 תנאים סביבתיים בעולם האמיתי. לפיכך, חיוץ תוצאות מעבדה להגדרות שדה עשויה להוביל לתחזיות מדויקות על איומים כימיים. לעומת זאת, מדידות שדה רחבות כבר בשימוש כדי להגדיר התנהגות כימית בסביבה. עם זאת, מסקנות לגבי גורל סביבתי ממדידות אלה לעתים קרובות מסובכות בשל השיעורים לעתים קרובות נמוכים השימוש (לדוגמא כמה גרם -1) של כימיקלים מוחלים, כמו גם את יחסי הגומלין המורכבים בין תהליכים הידרולוגיים וbiogeochemical בדוארnvironment המווסתים את החלוקה כימית. Lysimetry, כולל lysimetry שדה, שימוש היסטורי שנעשה על ידי מדעני אדמה ויבול כדי להעריך את הניידות כלפי מטה של ​​חומרים כימיים מוחלים על קרקעות וצמחייה שהוקמה באופן שיטתי. Lysimeter הוא מכשיר עשוי מתכת או פלסטיק שממוקם לתוך אדמה של עניין, והוא משמש כדי לקבוע את גורלם של חומרים כימיים המיושמים בסכומים ידועים לאזור מצומצם. דגימות קרקע וצמחייה שנאספו מlysimeters ניתן להשתמש כדי להעריך את האבולוציה של הפצות כימיות לאורך זמן. בגלל lysimetry השדה מתבצע בתנאים סביבתיים טבעיים, תוצאות עשויות לשמש כדי לחזות אמיתי תרחישים הנגזרים מיישומים כימיים למערכות קרקע. מחקרי lysimeter מוקדמים נמדדו דיות, זרימת לחות, ו / או תנועה של חומרי מזון. מחקרי lysimeter מודרניים למדוד חומרי הדברה וחומרים מזינים פיזור, תנועת חומרי הדברה, תנודתיות, ומאזן מסה, יחד עם aforemeמדידות ntioned 3. הגבלה של lysimetry שדה המסורתי היא שניידות כימית בתוך פרופיל קרקע מוגדרת במידה רבה על ידי מדידות מוצק שלב, בעוד פחות תשומת לב מוקדשת לריכוזים מומסים כימיים במים חלחלו דרך הקרקעות - מרכיב קריטי שעלולה להשפיע על הפוטנציאל לזיהום מי תהום מכימיקלים להחיל קרקע. למרות התשטיפים מתחתית lysimeters לעתים נאסף לניתוח, החלטה זו עומק מגבלות גישה של ריכוזי porewater ובדרך כלל דורשת חפירת אדמה משמעותית לפני ניסויים. במקום זאת, כדי לקבל נתונים על ריכוזי כימיקלים במים בקרקע, דוגמי porewater עשויים להיות מנוצלים בהגדרות שדה. דוגמי Porewater מותקנים בקרקעות כדי לאסוף מים ממעמקים דיסקרטיים, רצויים ורק מינימאלי להפריע למערכת הקרקע. דוגמי Porewater כבר מכונים בשמות רבים, כולל lysimeters, מ&quot;ק יניקהlysimeters עמ &#39;, או דוגמי תמיסת קרקע, convoluting ההבחנה שלהם עם lysimeters השדה המסורתי שתואר לעיל. במאמר זה, אנו משתמשים במונח &quot;סמפלר porewater&quot; כדי להקל על בלבול. הנה, אנחנו מדגימים גישה ניסויית המשלבת lysimetry שדה ודגימת porewater להערכת פוטנציאל השטיפה כלפי מטה של ​​כימיקלים ליישם מערכות קרקע או bareground צמחייה. Lysimetry כבר כלי רב עוצמה המשמש מאז 1700s 7, ואילו דגימת porewater קרמיקה שמשה מאז תחילת 1960s 8. שילוב של טכניקות חזקות אלו מאפשר להגדרה שדה של שני הפצות מוצקה וריכוז כימי מומס בשלב תוך מזעור הפרעת אדמה. מאמר זה מתאר גורמים לשקול בעת תכנון ניסוי, כולל בחירת אתר, התקנת מכשיר, ואיסוף דגימה. הגישה באה לידי ביטוי בניסוי שבדק את גורלם שלחומרי הדברה אורגניים arsenical להחיל מערכת turfgrass הוקמה bareground ו. הטכניקות המתוארות יכולות להיות מותאמות לפי צורך לבחון את גורלם של מגוון רחב של כימיקלים, ובכך לספק כלים רב ערך לחוקרים וקובעי מדיניות שמבקשים להבין את גורלו והתנהגות הסביבתיים של כימיקלים להחיל קרקע.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1187">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:244px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:168px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:656px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:244px;">Prenart Super Quartz Samplers (PFTE/Quartz)</td>
			<td style="width:168px;">Prenart Equipment ApS</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td>Any samplers for&#160; trace metal analysis can be used (e.g. SoilMoisture Equipment Corp.)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:244px;">Prenart Installation Kit</td>
			<td style="width:168px;">Prenart Equipment ApS</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td>Contains all items necessary to install porewater samplers</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:244px;">2 L collecting bottles</td>
			<td style="width:168px;">Prenart Equipment ApS</td>
			<td></td>
			<td style="width:656px;">Bottles can also be purchased from Fisher Scientific (02-923-2) or other laboratory supply companies, but fittings will need to be adjusted. Bottles can be covered with dark material if light sensitive</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:244px;">Portable vacuum pump</td>
			<td style="width:168px;">Prenart Equipment ApS</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td>Vacuporter from Decagon Devices or other field battery-operated or hand vacuum pump may be used</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:244px;">1 oz HDPE Nalgene Bottles</td>
			<td style="width:168px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">03-313-4A</td>
			<td>Sample bottle type will depend on analyte of interest and may be glass</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:244px;">Concentrated nitric acid</td>
			<td style="width:168px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">A509-P212</td>
			<td>Oxidizing and corrosive-other acids may be needed for preservation and should be used with caution</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:244px;">25 mm 0.2 &#181;m nylon syringe filters</td>
			<td style="width:168px;">VWR</td>
			<td style="width:119px;">28145-487</td>
			<td>Other filter types and pore sizes may be used, dependent on the analyte of interest and analytical instrumentation</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:244px;">60 mL Luer-Lok syringes</td>
			<td style="width:168px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">13-689-8</td>
			<td>Other sizes may be used depending on sample volume collected</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:244px;">Portable pH meter</td>
			<td style="width:168px;">VWR</td>
			<td style="width:119px;">248481-A01</td>
			<td>Other pH meters can be used following calibration</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:244px;">Graduated Cylinder</td>
			<td style="width:168px;">any</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:244px;">Field lysimeters (metal, plastic, etc.)</td>
			<td style="width:168px;">N/A</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td>Often these are constructed based on the researchers specifications</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:244px;">Inverted Post Driver Tractor</td>
			<td style="width:168px;">N/A</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td>Any tractor can be used to install the lysimeters</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:244px;">Handheld Boom Sprayer</td>
			<td style="width:168px;">N/A</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td>To apply the rate needed for application&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:244px;">Polyethylene bags</td>
			<td style="width:168px;">Johnson &#38; Johnson</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td>Other brands may be used for soil storage</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:244px;">Reciprocating saw</td>
			<td style="width:168px;">Black &#38; Decker&#160;</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td>Any reciprocating saw can be used with a metal cutting attachment</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

integrated field lysimetry and porewater sampling for evaluation of chemical mobility in soils and established vegetation

כימיקלים רעילים המיושמים באופן שיגרתי לנחות כדי לעמוד בדרישות גוברת בניהול פסולת וייצור מזון, אך גורלם של כימיקלים אלה הוא לעתים קרובות לא מובן היטב. כאן אנו מדגימים שיטת דגימה משולבת lysimetry השדה וporewater להערכת הניידות של כימיקלים להחיל על קרקעות וצמחייה שהוקמה. Lysimeters, עמודים פתוחים עשויים מתכת או פלסטיק, מונעים לbareground או קרקעות צמחייה. דוגמי Porewater, אשר זמינים באופן מסחרי ולהשתמש בשואב אבק כדי לאסוף חלחל מים בקרקע, מותקנים בעומקים שנקבעו מראש בתוך lysimeters. בזמנים שנקבעו מראש בעקבות יישום כימי לחלקות ניסוי, porewater נאסף, וlysimeters, המכיל אדמה וצמחייה, הם הוצאו. על ידי ניתוח ריכוזים כימיים בקרקע lysimeter, הצמחייה, וporewater, שיעורי שטיפה כלפי מטה, יכולות שימור קרקע, וספיגת מפעל לכימי של עניין ניתן לכימות.בגלל lysimetry השדה ודגימת porewater נערכים בתנאים סביבתיים טבעיים ועם הפרעה מינימאלית אדמה, תוצאות נגזרות פרויקט נדל תרחישים ולספק מידע רב ערך לניהול כימי. כמו כימיקלים מוחלים יותר ויותר לנחות ברחבי העולם, הטכניקות המתוארות יכולות להיות מנוצלים כדי לקבוע אם כימיקלים מיושמים מהווים תופעות לוואי לבריאות אדם או לסביבה.

שיטה זו מאפשרת להצטברות של נתונים על גורלם של כימיקלים להחיל bareground ומערכות קרקע צמחייה 5,10. גישה זו משמשת להערכת ארסן (כמו) שטיפה כלפי מטה, קליטה, וטרנסלוקציה לתוך צמחים לbermudagrass מערכות (dactylon Cynodon) בעקבות היישום של arsenate האורגני העשבים arsenical תיל גלוטמט (MSMA) 9.</...

Watch this Scientific Journal Video about Integrated Field Lysimetry and Porewater Sampling for Evaluation of Chemical Mobility in Soils and Established Vegetation at JoVE.com

Integrated Field Lysimetry and Porewater Sampling for Evaluation of Chemical Mobility in Soils and Established Vegetation

lysimetry שדה ודגימת porewater מאפשרים לחוקרים להעריך את גורלם של חומרים כימיים מוחלים על קרקעות וצמחייה שהוקמה. המטרה של פרוטוקול זה היא להדגים כיצד להתקין מכשור הנדרש ולאסוף דגימות לאנליזה כימית בlysimetry שדה המשולב וניסויים דגימת porewater.

משולב שדה Lysimetry וPorewater דגימה להערכת כימית ניידות בקרקעות וצמחייה הוקמה

Potentially toxic chemicals are routinely applied to land to meet growing demands on waste management and food production, but the fate of these chemicals ...

integrated-field-lysimetry-porewater-sampling-for-evaluation-chemical

Research

JoVE Journal

Environment

14.1K Views.  North Carolina State University.  lysimetry שדה ודגימת porewater מאפשרים לחוקרים להעריך את גורלם של חומרים כימיים מוחלים על קרקעות וצמחייה שהוקמה. המטרה של פרוטוקול זה היא להדגים כיצד להתקין מכשור הנדרש ולאסוף דגימות לאנליזה כימית בlysimetry שדה המשולב וניסויים דגימת porewater. 

Video: Integrated Field Lysimetry and Porewater Sampling for Evaluation of Chemical Mobility in Soils and Established Vegetation

Evaluation of Integrated Anaerobic Digestion and Hydrothermal Carbonization for Bioenergy Production

Lignocellulosic biomass is one of the most abundant yet underutilized renewable energy resources. Both anaerobic digestion (AD) and hydrothermal carbonization (HTC) are promising technologies for bioenergy production from biomass in terms of biogas and HTC biochar, respectively. In this study, the combination of AD and HTC is proposed to increase overall bioenergy production. Wheat straw was anaerobically digested in a novel upflow anaerobic solid state reactor (UASS) in both mesophilic (37 &#176;C) and thermophilic (55 &#176;C) conditions. Wet digested from thermophilic AD was hydrothermally carbonized at 230 &#176;C for 6 hr for HTC biochar production. At thermophilic temperature, the UASS system yields an average of 165 LCH4/kgVS&#160;(VS: volatile solids) and 121 L CH4/kgVS&#160;at mesophilic AD over the continuous operation of 200 days. Meanwhile, 43.4 g of HTC biochar with 29.6 MJ/kgdry_biochar was obtained from HTC of 1 kg digestate (dry basis) from mesophilic AD. The combination of AD and HTC, in this particular set of experiment yield 13.2 MJ of energy per 1 kg of dry wheat straw, which is at least 20% higher than HTC alone and 60.2% higher than AD only.

A novel Upflow Anaerobic Solid State (UASS) reactor was used for biogas production from fibrous feedstock. Digestate from UASS reactor was hydrothermally carbonized into HTC biochar in a pressurized batch reactor. The integration of the two bioenergy concepts was applied in this study to increase overall bioenergy production.

הערכה משולבת אנאירובי העיכול והידרותרמיים פחום ליואנרגיה הפקה

Lignocellulosic biomass is one of the most abundant yet underutilized renewable energy resources. Both anaerobic digestion (AD) and hydrothermal ...

Calibrated Passive Sampling - Multi-plot Field Measurements of NH3 Emissions with a Combination of Dynamic Tube Method and Passive Samplers

Agricultural ammonia (NH3) emissions (90% of total EU emissions) are responsible for about 45% airborne eutrophication, 31% soil acidification and 12% fine dust formation within the EU15. But NH3 emissions also mean a considerable loss of nutrients. Many studies on NH3 emission from organic and mineral fertilizer application have been performed in recent decades. Nevertheless, research related to NH3 emissions after application fertilizers is still limited in particular with respect to relationships to emissions, fertilizer type, site conditions and crop growth. Due to the variable response of crops to treatments, effects can only be validated in experimental designs including field replication for statistical testing. The dominating ammonia loss methods yielding quantitative emissions require large field areas, expensive equipment or current supply, which restricts their application in replicated field trials. This protocol describes a new methodology for the measurement of NH3 emissions on many plots linking a simple semi-quantitative measuring method used in all plots, with a quantitative method by simultaneous measurements using both methods on selected plots. As a semi-quantitative measurement method passive samplers are used. The second method is a dynamic chamber method (Dynamic Tube Method) to obtain a transfer quotient, which converts the semi-quantitative losses of the passive sampler to quantitative losses (kg nitrogen ha-1). The principle underlying this approach is that passive samplers placed in a homogeneous experimental field have the same NH3 absorption behavior under identical environmental conditions. Therefore, a transfer co-efficient obtained from single passive samplers can be used to scale the values of all passive samplers used in the same field trial. The method proved valid under a wide range of experimental conditions and is recommended to be used under conditions with bare soil or small canopies (&#60;0.3 m). Results obtained from experiments with taller plants should be treated more carefully.

Calibrated Passive Sampling - Multi-plot Field Measurements of NH3 Emissions with a Combination of Dynamic Tube Method and Passive Samplers

Ammonia emissions are a major threat to the environment by eutrophication, soil acidification and fine particle formation and stem mainly from agricultural sources. This method allows ammonia loss measurements in replicated field trials enabling statistical analysis of emissions and of relationships between crop development and emissions.

מכויל דגימה פסיבית - מדידות שדה רבה-עלילה של NH<sub&gt; 3</sub&gt; פליטות עם שילוב של שיטת Tube הדינמית דוגמים פסיביים

Agricultural ammonia (NH3) emissions (90% of total EU emissions) are responsible for about 45% airborne eutrophication, 31% soil acidification and 12% ...

A Bending Test for Determining the Atterberg Plastic Limit in Soils

The thread rolling test is the most commonly used method to determine the plastic limit (PL) in soils. It has been widely criticized, because a considerable subjective judgment from the operator that carries out the test is involved during its performance, which may affect the final result significantly. Different alternative methods have been put forward, but they cannot compete with the standard rolling test in speed, simplicity and cost.
In an earlier study by the authors, a simple method with a simple device to determine the PL was presented (the &#34;thread bending test&#34; or simply &#34;bending test&#34;); this method allowed the PL to be obtained with minimal operator interference. In the present paper a version of the original bending test is shown. The experimental basis is the same as the original bending test: soil threads which are 3 mm in diameter and 52 mm long are bent until they start to crack, so that both the bending produced and its related moisture content are determined. However, this new version enables the calculation of PL from an equation, so it is not necessary to plot any curve or straight line to obtain this parameter and, in fact, the PL can be achieved with only one experimental point (but two experimental points are recommended).
The PL results obtained with this new version are very similar to those obtained through the original bending test and the standard rolling test by a highly experienced operator. Only in particular cases of high plasticity cohesive soils, there is a greater difference in the result. Despite this, the bending test works very well for all types of soil, both cohesive and very low plasticity soils, where the latter are the most difficult to test via the standard thread rolling method.

The traditional standardized test for determining the plastic limit in soils is performed by hand, and the result varies depending on the operator. An alternative method based on bending measurements is presented in this study. This allows the plastic limit to be obtained with a clear and objective criterion.

מבחן כיפוף לקביעת מגבלת פלסטיק Atterberg בקרקעות

The thread rolling test is the most commonly used method to determine the plastic limit (PL) in soils. It has been widely criticized, because a ...

Extraction and Analysis of Microbial Phospholipid Fatty Acids in Soils

Phospholipid fatty acids (PLFAs) are key components of microbial cell membranes. The analysis of PLFAs extracted from soils can provide information about the overall structure of terrestrial microbial communities. PLFA profiling has been extensively used in a range of ecosystems as a biological index of overall soil quality, and as a quantitative indicator of soil response to land management and other environmental stressors.
The standard method presented here outlines four key steps: 1. lipid extraction from soil samples with a single-phase chloroform mixture, 2. fractionation using solid phase extraction columns to isolate phospholipids from other extracted lipids, 3. methanolysis of phospholipids to produce fatty acid methyl esters (FAMEs), and 4. FAME analysis by capillary gas chromatography using a flame ionization detector (GC-FID). Two standards are used, including 1,2-dinonadecanoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (PC(19:0/19:0)) to assess the overall recovery of the extraction method, and methyl decanoate (MeC10:0) as an internal standard (ISTD) for the GC analysis.

Phospholipid fatty acids provide information about the structure of soil microbial communities. We present methods for extraction from soil samples with a single-phase chloroform mixture, fractionation of extracted lipids using solid phase extraction columns, and methanolysis to produce fatty acid methyl esters, which are analyzed by capillary gas chromatography.

הפקה וניתוח של פוספוליפידים מיקרוביאלית חומצות שומן בקרקעות

Phospholipid fatty acids (PLFAs) are key components of microbial cell membranes. The analysis of PLFAs extracted from soils can provide information about ...

Modification and Application of a Leaf Blower-vac for Field Sampling of Arthropods

Rice fields host a large diversity of arthropods, but investigating their population dynamics and interactions is challenging. Here we describe the modification and application of a leaf blower-vac for suction sampling of arthropod populations in rice. When used in combination with an enclosure, application of this sampling device provides absolute estimates of the populations of arthropods as numbers per standardized sampling area. The sampling efficiency depends critically on the sampling duration. In a mature rice crop, a two-minute sampling in an enclosure of 0.13 m2 yields more than 90% of the arthropod population. The device also allows sampling of arthropods dwelling on the water surface or the soil in rice paddies, but it is not suitable for sampling fast flying insects, such as predatory Odonata or larger hymenopterous parasitoids. The modified blower-vac is simple to construct, and cheaper and easier to handle than traditional suction sampling devices, such as D-vac. The low cost makes the modified blower-vac also accessible to researchers in developing countries.

Assessment of arthropod abundance in crops is critical for investigating population dynamics and species interactions. Here we describe the modification and application of a leaf blower-vac for suction sampling of arthropods in rice.

שינוי ויישום של VAC מפוח עלים עבור דגימת שדה של פרוקי רגליים

Rice fields host a large diversity of arthropods, but investigating their population dynamics and interactions is challenging. Here we describe the ...

Methods of Soil Resampling to Monitor Changes in the Chemical Concentrations of Forest Soils

Recent soils research has shown that important chemical soil characteristics can change in less than a decade, often the result of broad environmental changes. Repeated sampling to monitor these changes in forest soils is a relatively new practice that is not well documented in the literature and has only recently been broadly embraced by the scientific community. The objective of this protocol is therefore to synthesize the latest information on methods of soil resampling in a format that can be used to design and implement a soil monitoring program. Successful monitoring of forest soils requires that a study unit be defined within an area of forested land that can be characterized with replicate sampling locations. A resampling interval of 5 years is recommended, but if monitoring is done to evaluate a specific environmental driver, the rate of change expected in that driver should be taken into consideration. Here, we show that the sampling of the profile can be done by horizon where boundaries can be clearly identified and horizons are sufficiently thick to remove soil without contamination from horizons above or below. Otherwise, sampling can be done by depth interval. Archiving of sample for future reanalysis is a key step in avoiding analytical bias and providing the opportunity for additional analyses as new questions arise.

Repeated soil sampling has recently been shown to be an effective way to monitor forest soil change over years and decades. To support its use, a protocol is presented that synthesizes the latest information on soil resampling methods to aid in the design and implementation of successful soil monitoring programs.

שיטות Resampling הקרקע לעקוב אחר שינויים בריכוזיים הכימית של קרקעות יער

Recent soils research has shown that important chemical soil characteristics can change in less than a decade, often the result of broad environmental ...

Wastewater Irrigation Impacts on Soil Hydraulic Conductivity: Coupled Field Sampling and Laboratory Determination of Saturated Hydraulic Conductivity

Since the early 1960s, an alternative wastewater discharge practice at The Pennsylvania State University has been researched and its impacts monitored. Rather than discharging treated wastewater to a stream, and thereby directly impacting the stream quality, the effluent is applied to forested and cropped land managed by the University. Concerns related to reductions in soil hydraulic conductivity occur when considering wastewater reuse. The methodology described in this manuscript, matching soil sample size with the size of the laboratory-based hydraulic conductivity measurement apparatus, provides the benefits of a relatively rapid collection of samples with the benefits of controlled laboratory boundary conditions. The results suggest that there may have been some impact of wastewater reuse on the soil&#39;s ability to transmit water at deeper depths in the depressional areas of the site. Most of the reductions in the soil hydraulic conductivity in the depressions appear to be related to the depth from which the sample was collected, and by inference, associated with the soil structural and textural differences.

Here we present a methodology which matches a soil sample size and a hydraulic conductivity measurement device to prevent the so-called wall flow along the inside of the soil container from being erroneously included in water flow measurements. Its use is demonstrated with samples collected from a wastewater irrigation site.

שפכים השפעות השקיה על אדמת מוליכות הידראולית: מצמידים שדה דגימה ונחישות מעבדה של רוויה מוליכות הידראולית

Since the early 1960s, an alternative wastewater discharge practice at The Pennsylvania State University has been researched and its impacts monitored. ...

Sampling Soils in a Heterogeneous Research Plot

Soils are highly heterogeneous. In general, the number of soil samples required for soil research has always been determined arbitrarily and the associated accuracy is unknown. Here, we present a detailed protocol for efficient and clustered soil sampling in a research plot and, relying on a pilot sampling using this design, for demonstrating soil spatial heterogeneity and informing reasonable sample sizes and associated accuracy for future study. The protocol mainly comprises four steps: sampling design, field collection, soil analysis, and geostatistical analysis. The step-by-step procedure is modified according to former publications. Two examples will be presented to demonstrate contrasting spatial distributions of soil organic carbon (SOC) and soil microbial biomass carbon (MBC) under different management practices. In addition, we present a strategy to determine the sample size requirement (SSR) given a certain level of accuracy based on the plot-level coefficient of variation (CV). The field sampling protocol and the quantitative determination of the sample size will assist researchers in seeking feasible sampling strategies to meet research needs and resources' availability.

The traditional soil-sampling procedure determines the number of soil samples arbitrarily. Here, we provide a simple yet efficient clustered soil-sampling design to demonstrate soil spatial heterogeneity and quantitatively determine the number of soil samples required and the associated sampling accuracy.

קרקעות הדגימה במחקר הטרוגנית מגרש

Soils are highly heterogeneous. In general, the number of soil samples required for soil research has always been determined arbitrarily and the ...

A New Portable In Vitro Exposure Cassette for Aerosol Sampling

This protocol introduces a new in vitro exposure system, capable of being worn, including its characterization and performance. Air-liquid interface (ALI) in vitro exposure systems are often large and bulky, making transport to the field and operation at the source of emission or within the breathing zone difficult. Through miniaturization of these systems, the lab can be brought to the field, expediting processing time and providing a more appropriate exposure method that does not alter the aerosol prior to contacting the cells. The Portable In vitro Exposure Cassette (PIVEC) adapts a 37 mm filter cassette to allow for in vitro toxicity testing outside of a traditional laboratory setting. The PIVEC was characterized using three sizes of copper nanoparticles to determine deposition efficiency based on gravimetric and particle number concentration analysis. Initial cytotoxicity experiments were performed with exposed lung cells to determine the ability of the system to deposit particles while maintaining cell viability. The PIVEC provides a similar or increased deposition efficiency when comparing to available perpendicular flow in vitro exposure devices. Despite the lower sample throughput, the small size gives some advantages to the current in vitro ALI exposure systems. These include the ability to be worn for personal monitoring, mobility from the laboratory to the source of emission, and the option to set-up multiple systems for spatial resolution while maintaining a lower user cost. The PIVEC is a system capable of collecting aerosols in the field and within the breathing zone onto an air-interfaced, in vitro model.

A New Portable In Vitro Exposure Cassette for Aerosol Sampling

Here, we present a protocol to perform portable cellular aerosol exposures and measure cellular response. The method uses cells, grown at the air-liquid interface, mimicking in vivo physiology. Cellular response to copper nanoparticle aerosols was observed as oxidative stress through reactive oxygen species generation and cytotoxicity as lactate dehydrogenase release.

חדש נייד במבחנה חשיפה קלטת לדיגום אירוסול

This protocol introduces a new in vitro exposure system, capable of being worn, including its characterization and performance. Air-liquid interface (ALI) ...

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

Combined size and density fractionation (CSDF) is a method used to physically separate soil into fractions differing in particle size and mineralogy. CSDF relies on sequential density separation and sedimentation steps to isolate (1) the free light fraction (uncomplexed organic matter), (2) the occluded light fraction (uncomplexed organic matter trapped in soil aggregates) and (3) a variable number of heavy fractions (soil minerals and their associated organic matter) differing in composition. Provided that the parameters of the CSDF (dispersion energy, density cut-offs, sedimentation time) are properly selected, the method yields heavy fractions of relatively homogeneous mineral composition. Each of these fractions is expected to have a different complexing ability towards organic matter, rendering this a useful method to isolate and study the nature of organo-mineral interactions. Combining density and particle size separation brings an improved resolution compared to simple size or density fractionation methods, allowing the separation of heavy components according to both mineralogy and size (related to surface area) criteria. As is the case for all physical fractionation methods, it may be considered as less disruptive or aggressive than chemically-based extraction methods. However, CSDF is a time-consuming method and furthermore, the quantity of material obtained in some fractions can be limiting for subsequent analysis. Following CSDF, the fractions may be analyzed for mineralogical composition, soil organic carbon concentration and organic matter chemistry. The method provides quantitative information about organic carbon distribution within a soil sample and brings light to the sorptive capacity of the different, naturally-occurring mineral phases, thus providing mechanistic information about the preferential nature of organo-mineral interactions in soils (i.e., which minerals, what type of organic matter).

Combined size and density fractionation (CSDF) is a method to physically separate soil into fractions differing in texture (particle size) and mineralogy (density). The purpose is to isolate fractions with different reactivities towards soil organic matter (SOM), in order to better understand organo-mineral interactions and SOM dynamics.

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 ...