Gli autori riconoscono il personale della Stazione di ricerca NCDA Sandhills per l&#39;assistenza durante l&#39;installazione lisimetro ed esumazione. Finanziamenti per esperimenti descritti in Rappresentante dei risultati è stato fornito dal Centro per Turfgrass Ricerca e di Educazione Ambientale. Video e produzione manoscritta è stato supportato da Dipartimenti North Carolina State University di Scienza del Suolo e Crop Science.

Campionamento campo è eseguito in questo esperimento ed è sotto l&#39;autorizzazione del North Carolina Department of Agriculture &amp; Consumer Services. 1. Campo lisimetro installazione <ol><li> Scegli un sito sperimentale in cui è improbabile movimento laterale dei prodotti chimici applicati (ad esempio. Siti con poca o nessuna pendenza). Selezionare siti basati su suolo e vegetazione proprietà di interesse. </li><li> Se trame sono vegetate, tirare le spine vegetazione prima lisimetrici installazione (Figura 1A). </li><li> Guidare lisimetri basso all&#39;interno delle piazzole desiderati (con o senza vegetazione) utilizzando un driver alberino invertita, lasciando ~ 1-2 cm del lysimeter sopra la superficie del suolo per contenere la sostanza chimica applicata e minimizzare il movimento laterale chimica. Per questo, l&#39;uso laminati e lamiere di acciaio saldati diciotto calibro (91 cm di profondità x 15 cm di diametro) (Figura 1B). Utilizzare lisimetri di materiali e dimensioni diverse per adattarsi resobiettivi earch. </li><li> Sostituire i tappi vegetazione dopo l&#39;installazione lysimeter. </li><li> Gestire qualsiasi vegetazione, come appropriato per l&#39;esperimento. Se trame sono di rimanere nudi, utilizzare le applicazioni del punto di glifosato per mantenere le aree libere da vegetazione. </li><li> Assicurarsi che l&#39;irrigazione, la fertilizzazione, e qualsiasi altra pratiche di gestione sono identici nella bareground e trame vegetazione. Predeterminare l&#39;irrigazione per soddisfare obiettivi di ricerca. </li></ol> 2. Porewater Sampler installazione <ol><li> Installare campionatori porewater, come PTFE / quarzo (50/50%), nel bel mezzo di lisimetri a raccogliere percolazione porewater. </li><li> Posizionare un&#39;asta inox 2,5 cm al centro del lisimetro e inserirlo nel terreno con un martello alla profondità desiderata campionatore. NOTA: Una trivella può essere utilizzato anche per questo passaggio. </li><li> Preparare una farina silicea e liquami acqua con 700 ml di acqua per l&#39;irrigazione a ~ 900 g di farina di silice chimicamente inerte. Mescolare il thoroug slurryHLY prima di ogni campionatore viene posizionato nella miscela. Applicare pressione tra -50 e -70 kPa al campionatore da una pompa a vuoto o palmare a batteria. </li><li> Rimuovere il campionatore dalla silice farina slurry dopo 10 min, e mescolare nuovamente l&#39;impasto silice. Versare 60 ml di liquame attraverso un imbuto collegato ad un tubo Diametro 2,5 centimetri nella parte inferiore del foro. </li><li> Posizionare il campionatore nel foro alla profondità di campionamento desiderata con una plastica o tubo di metallo. Assicurarsi che il tubo dal campionatore si estende fuori dal buco. Utilizzare un impasto di non trattato, suolo natio e l&#39;acqua per riempire il buco rimanente. </li><li> Lasciare il tempo durante il riempimento per il suolo di stabilirsi; utilizzare un tubo per tamp suolo aggiunto, se necessario. </li><li> Backfill suolo al livello originale. Se del caso, sostituire vegetazione nella parte superiore del foro. </li><li> Collegare il tubo campionatore ad una bottiglia di vuoto attraverso una sezione di gas fluorurati etilene propilene (FEP) tubazione. Con un morsetto tubo di plastica, collegare una seconda linea di tubiil flacone vuoto di una pompa a vuoto. </li><li> Coprire bottiglie e tubi di raccolta con plastica nera o nastro se la sostanza chimica (s) di interesse è soggetto a fotodegradazione (Figura 1C). </li><li> Applicare una pressione di vuoto di circa -50 a -70 kPa via il flacone vuoto per i campionatori ripetutamente nel corso di diversi giorni prima sperimentazione al fine di garantire una corretta installazione del campionatore. </li></ol> 3. Domanda Chimica di lisimetri <ol><li> Lasciare almeno due settimane per acclimatazione prima applicazioni chimiche sono fatti. </li><li> Raccogliere i campioni porewater fondo prima del trattamento lysimeter per quantificare le concentrazioni della sostanza chimica (s) di interesse di fondo. </li><li> Applicare la chimica di interesse per il suolo o la vegetazione con metodi tipici, come con CO 2 pressurizzato braccio spruzzatore manuale (Figura 1D) o distribuendo la formulazione granulare direttamente sulla superficie del terreno contenente il lysimeter. Se più applicazioni chimiche sono necessarie per l&#39;efficacia, applicarle per uso tipico pattern o indicazioni dell&#39;etichetta. Lasciare alcuni lisimetri trattati per servire come controllo. </li></ol> 4. Porewater Raccolta e analisi <ol><li> Applicare circa -50 a -70 kPa di vuoto alle bottiglie di vuoto porewater campionatore il giorno prima o il giorno di campionamento. Acqua che circonda il campionatore sarà elaborato attraverso il campionatore nel tubo, che scorre alla bottiglia vuoto dove viene raccolta fino campionata. Il volume di terreno da cui porewater viene raccolto e il tempo di raccolta delle acque può dipendere da fattori quali il tipo di suolo, tessitura del suolo, umidità del suolo, e la profondità campionatore. </li><li> Raccogliere campioni a intervalli di tempo specificati seguente applicazione di prodotti chimici, come prestabilito dal ricercatore. </li><li> Misurare il volume di acqua raccolta in un cilindro graduato per ogni campionatore porewater. Se la filtrazione è necessario, porre l&#39;acqua in un sy Luer-Lokringe (dimensioni dipenderanno volume di acqua) e passare campione attraverso un filtro di nylon 25 millimetri 0,2 micron. </li><li> Se sono necessari diversi metodi di conservazione del campione e campione sufficiente sia raccolto, dividere il campione in contenitori unici. </li><li> Utilizzare un palmare pH metro per determinare il pH di campioni non acidificati. </li><li> Regolare il pH aggiungendo un volume adeguato di acido appropriato se necessario per la conservazione del campione. NOTA: Acidi concentrati possono essere corrosivi o ossidanti e la cura dovrebbe essere presa quando li utilizzano. </li><li> I campioni sul ghiaccio in un secchiello o mettere in frigorifero fino al momento dell&#39;analisi. Utilizzare metodi analitici per misure chimiche come la spettrometria ad accoppiamento induttivo plasma-massa (ICP-MS), spettroscopia di emissione al plasma ad accoppiamento induttivo-ottica (ICP-OES), spettroscopia di assorbimento atomico (AAS) o cromatografia liquida ad alta prestazione (HPLC) a analizzare. </li></ol> 5. Lisimetro esumazione, Suolo / Vegetazione Collection unaAnalisi nd <ol><li> Riesumare i lisimetri, contenente suolo e vegetazione, ad intervalli di tempo dopo l&#39;applicazione chimica. Riesumare lisimetri non trattati in ogni tempo di campionamento per determinare le concentrazioni chimiche di fondo all&#39;interno del suolo e la vegetazione. </li><li> Riesumare lisimetri utilizzano pinze barile attaccato ad un trattore implementare. Abbassare la benna a una posizione che consente per i morsetti da posizionare sul bordo esposto del lisimetro. </li><li> Sollevare il implementano provocando le pinze per afferrare il bordo esposto, tirando la colonna lisimetro fuori del suolo (Figura 1E). </li><li> Cap riesumato estremità lisimetrici con lastre isolanti tagliate al diametro dei lisimetri. Mantenere le protezioni in posto con sacchetti gallone-size polietilene inseriti sulle estremità lisimetrici, e borse sicure con nastro adesivo. </li><li> Trasportare i lisimetri a un laboratorio da campo per il suolo e la divisione del campione vegetazione. Elaborare lisimetri non trattati per evitare la contaminazione amlisimetri Ong. </li><li> Utilizzare un seghetti dotato di una lama di metallo per tagliare il lisimetrico longitudinalmente su un lato. Tagliare le colonne dal fondo (zona di minore concentrazione prevista) verso l&#39;alto (zona prevista concentrazione più elevata) per garantire il terreno a profondità più profonde non è contaminata da suolo a profondità minori. </li><li> Dividere aprire il lisimetro. Usare piatti divisorie metalliche alle sezioni di suolo e vegetazione discreti separati. Scegliere incrementi profondità del suolo in base alla lunghezza degli obiettivi lisimetrici e di ricerca. </li><li> Utilizzare cucchiai o spatole per scavare il terreno sezionato e la vegetazione. Collocare ogni campione in un sacchetto di polietilene freezer adeguatamente etichettati. Non raccogliere suolo direttamente in contatto con il lisimetro. </li><li> Seguire il protocollo di scavo per ogni profondità di campionamento desiderata. Posizionare sacchetti di campionamento in un secchiello pieno di ghiaccio e li trasporterà in un laboratorio. Conservare i campioni in un congelatore fino al momento dell&#39;analisi. </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>

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Utilizzando un lysimetry campo integrato e porewater metodo di campionamento consente ai ricercatori di valutare le distribuzioni spaziali e temporali di una vasta gamma di prodotti chimici terrestri applicata. Il destino dei prodotti chimici nei suoli e dei sistemi di vegetazione può essere controllata da una serie di processi e attributi ambientali, come lisciviazione verso il basso, volatilizzazione, l&#39;idrolisi, la fotolisi, microbica trasformazione / degradazione, pianta assorbimento, tipo di terreno, e il pH d...

Sostanze chimiche potenzialmente tossiche sono regolarmente applicati a terra da fonti come i pesticidi, fertilizzanti, liquami / fanghi di depurazione, scarti industriali e rifiuti urbani 1,2. Il destino di queste sostanze chimiche - che possono includere sostanze nutritive, oligoelementi, sostanze organiche, e loro metaboliti associati - spesso non è ben compreso 3. Se le sostanze chimiche non sono gestite correttamente, hanno il potenziale per minacciare la salute umana e ambientale attraverso il loro trasferimento da e per l&#39;accumulo nelle piante, acque superficiali e sotterranee. Con una popolazione mondiale che può raggiungere i 10 miliardi di persone entro il 2050, vi sono crescenti esigenze in materia di gestione dei rifiuti e della produzione alimentare 2 e applicazione al terreno di molte sostanze chimiche è in aumento 3,4. Di conseguenza, è necessaria una ricerca che quantifica le trasformazioni, la mobilità, i limiti di carico e rischi ambientali complessivi da sostanze chimiche che necessitano di smaltimento in discarica o che dipendono per migliorare la salute delle colturee cedere. Un certo numero di strategie sono state impiegate per valutare minacce da sostanze chimiche applicate nell&#39;ambiente. Sono stati condotti studi su modelli sistema di laboratori-per fornire informazioni sui meccanismi fondamentali che controllano la mobilità delle sostanze chimiche nei suoli. Nell&#39;analizzare il destino chimico in un laboratorio, manipolazione completa dell &#39;&quot;ambiente&quot; e gli ingressi può essere raggiunto, ma questi raramente corrispondono reali condizioni ambientali 5,6. Così, estrapolando i risultati di laboratorio per impostazioni di campo può portare a previsioni inesatte circa minacce chimiche. Al contrario, misure di campo di massima sono stati utilizzati per definire comportamento chimico nell&#39;ambiente. Tuttavia, le conclusioni circa il destino ambientale di queste misure sono spesso complicati a causa dei tassi bassi frequente uso (ad esempio, un paio di g -1) di sostanze chimiche applicate, nonché le complesse interazioni tra processi idrologici e biogeochimici nella environment che regolano le distribuzioni chimici. Lysimetry, tra cui campo lysimetry, è stato storicamente utilizzato da terreno e della coltura scienziati di valutare sistematicamente la mobilità verso il basso di sostanze chimiche applicate al suolo e alla vegetazione stabilita. Un lisimetro è un dispositivo di metallo o plastica che viene inserito in un terreno di interesse ed è utilizzato per determinare il destino dei prodotti chimici applicati in quantità note ad una zona delimitata. I campioni di suolo e vegetazione raccolti da lisimetri possono essere utilizzati per valutare l&#39;evoluzione delle distribuzioni chimiche nel tempo. Poiché campo lysimetry viene effettuata in condizioni ambientali naturali, i risultati possono essere utilizzati per prevedere scenari reali casi derivati ​​da applicazioni chimiche a sistemi suolo. I primi studi lisimetrici misurato la traspirazione, il flusso di umidità e / o movimento di nutrienti. Gli studi lisimetrici moderni misurano pesticidi e nutrienti dissipazione, il movimento dei pesticidi, la volatilità, e bilancio di massa, insieme con il aforememisurazioni ntioned 3. Una limitazione di lysimetry campo tradizionale è che la mobilità chimica all&#39;interno di un profilo di suolo è in gran parte definito da misure in fase solida, mentre meno attenzione è rivolta alle concentrazioni chimiche disciolte in acqua che filtra attraverso i terreni - un componente critico che può avere un impatto potenziale di contaminazione delle acque sotterranee da sostanze chimiche terrestri applicata. Anche se percolato dal fondo dei lisimetri a volte raccolti per l&#39;analisi, questa risoluzione in profondità limiti di approccio delle concentrazioni porewater e in genere richiede notevole scavo del terreno prima della sperimentazione. Invece, per ottenere dati circa le concentrazioni chimiche nel suolo acqua, campionatori porewater possono essere utilizzati in ambienti di campo. Campionatori Porewater sono installate in terreni per raccogliere l&#39;acqua da discreti, profondità desiderate e solo minimamente disturbare il sistema suolo. Campionatori Porewater sono state denominate con molti nomi, tra cui lisimetri, cu aspirazionelisimetri p, o campionatori della soluzione del suolo, convoluzione loro distinzione con i lisimetri campo tradizionali sopra descritti. In questo articolo, useremo il termine &quot;porewater sampler&quot; per alleviare la confusione. Qui, dimostriamo un approccio sperimentale che combina campo lysimetry e campionamento porewater per valutare il potenziale di lisciviazione al ribasso delle sostanze chimiche applicate ai sistemi suolo o bareground vegetazione. Lysimetry è stato un potente strumento utilizzato fin dal 1700 7, mentre il campionamento porewater ceramica è stata utilizzata sin dagli inizi del 1960 8. L&#39;integrazione di queste tecniche robuste consente per la determinazione campo di entrambe le distribuzioni, solidi e concentrazione chimico-fase disciolta riducendo al minimo disturbo del suolo. Questo articolo descrive i fattori da considerare quando si progetta un esperimento, tra cui la scelta del sito, l&#39;installazione del dispositivo, e la raccolta del campione. L&#39;approccio è illustrato con un esperimento che ha valutato il destino di unorganico pesticida arsenicale applicata a un bareground e un sistema di tappeti erbosi stabilita. Le tecniche descritte possono essere regolati come necessario esaminare il destino di una vasta gamma di prodotti chimici, fornendo così strumenti preziosi per i ricercatori e decisori politici che cercano di capire il destino e del comportamento delle sostanze chimiche terra applicata.

<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

Sostanze chimiche potenzialmente tossiche sono regolarmente applicati a terra per soddisfare le crescenti esigenze di gestione dei rifiuti e la produzione di cibo, ma il destino di queste sostanze chimiche spesso non è ben compreso. Qui mostriamo un metodo di campionamento campo lysimetry e porewater integrato per valutare la mobilità delle sostanze chimiche applicate al suolo e alla vegetazione stabilita. Lisimetri, colonne aperte di metallo o plastica, sono guidati in bareground o suoli vegetazione. Campionatori Porewater, che sono disponibili in commercio e utilizzato il vuoto per la raccolta percolazione di acqua del suolo, sono installati a profondità predeterminate all&#39;interno dei lisimetri. A orari prestabiliti seguenti applicazione di prodotti chimici per parcelle sperimentali, porewater viene raccolto, e lisimetri, contenente suolo e vegetazione, sono riesumato. Analizzando le concentrazioni chimiche nel suolo lisimetro, la vegetazione, e porewater, i tassi di lisciviazione verso il basso, capacità di ritenzione del suolo, e l&#39;assorbimento impianto per la chimica di interesse può essere quantificato.Poiché campo lysimetry e campionamento porewater sono condotti in condizioni ambientali naturali e con il minimo disturbo del suolo, i risultati ottenuti proiettano scenari reali casi e forniscono informazioni preziose per la gestione delle sostanze chimiche. Poiché le sostanze chimiche sono sempre più applicate a sbarcare in tutto il mondo, le tecniche descritte possono essere utilizzati per determinare se i prodotti chimici applicati pongono effetti nocivi per la salute umana o per l&#39;ambiente.

Questo metodo consente l&#39;accumulo di dati sul destino delle sostanze chimiche applicata alla bareground e sistemi suolo vegetazione 5,10. Questo approccio è stato utilizzato per valutare l&#39;arsenico (As) lisciviazione verso il basso, assorbimento e traslocazione in impianti per sistemi di gramigna (Cynodon dactylon) a seguito dell&#39;applicazione della arsenicali erbicida arsenate monosodico metile organica (MSMA) 9. Dal 1960, MSMA è stato utilizzato in non-terreni coltivati, tap...

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

Campo lysimetry e campionamento porewater permettono ai ricercatori di valutare il destino di sostanze chimiche applicate al suolo e alla vegetazione stabilita. L&#39;obiettivo di questo protocollo è quello di dimostrare come installare la strumentazione necessaria e raccogliere campioni per l&#39;analisi chimica durante lysimetry campo integrato ed esperimenti di campionamento porewater.

Integrato Campo Lysimetry e Porewater campionamento per la valutazione della chimica Mobilità nel suolo e alla vegetazione Fondata

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.  Campo lysimetry e campionamento porewater permettono ai ricercatori di valutare il destino di sostanze chimiche applicate al suolo e alla vegetazione stabilita. L'obiettivo di questo protocollo è quello di dimostrare come installare la strumentazione necessaria e raccogliere campioni per l'analisi chimica durante lysimetry campo integrato ed esperimenti di campionamento 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.

Valutazione della gestione integrata digestione anaerobica e carbonizzazione idrotermale per Bioenergy Production

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

Ricerca

Ambiente

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.

Calibrato passivo di campionamento - Multi-trama di campo Misure di NH<sub&gt; 3</sub&gt; Emissioni con una combinazione di metodo del tubo dinamico e campionatori passivi

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.

Una prova di flessione per la determinazione del limite di plastica Atterberg in terreni

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.

Estrazione e l&#39;analisi delle microbica fosfolipidi acidi grassi nei terreni

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.

Modifica e applicazione di una Leaf Blower-Vac per Campo di campionamento di Artropodi

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.

I metodi di ricampionamento suolo per monitorare i cambiamenti delle concentrazioni chimiche di foresta Suoli

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.

Gli impatti di irrigazione delle acque reflue su conducibilità idraulica del suolo: accoppiata campo campionamento e determinazione in laboratorio della conducibilità idraulica satura

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.

Campionamento di suoli in una ricerca eterogenea trama

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.

Una nuovo portatile In Vitro l'esposizione Cassette per il campionamento di Aerosol

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.

Dimensione combinata e densità frazionamento dei terreni per le indagini delle interazioni di Organo-minerali

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