Elektrostatische Methode zur Entfernung organischer Partikel aus dem Boden

Elektrostatische Anziehung ist eine effiziente Möglichkeit, organische Partikel in einer Bodenprobe zu reduzieren. Der Hauptvorteil dieser Methode besteht darin, dass sie ein minimales visuelles Urteilsvermögen erfordert und an feinen Partikeln arbeitet, die für das Auge nicht sichtbar sind. Das Entfernen von nicht zusammengesetzten organischen Fragmenten verbessert die Genauigkeit und Konsistenz bei der Messung der langfristigen Kohlenstoffspeicherung im Boden.

Nachdem Sie die Bodenproben in der gewünschten Tiefe gesammelt haben, trocknen Sie sie gründlich bei 40 Grad Celsius ab. Sieben Sie den Boden durch geeignete Seiten Bodensiebe, um etwa 10 bis 25 Gramm gesiebten Boden zu erhalten. Legen Sie den Boden in ein sauberes trockenes Metall oder eine Glaspfanne mit flachem Boden, die groß genug ist, damit der Boden dünn verteilt werden kann.

Schütteln Sie den Schmerz vorsichtig horizontal, um den Boden in einer möglichst dünnen Schicht zu verteilen. Halten Sie ein Glas mit 100 mm Durchmesser oder eine Styrol-Petrischale oben oder unten in einer Hand und reiben Sie die Außenfläche mit einem sauberen Stück Nylontuch, Baumwolltuch oder Polystyrolschaum mehrmals kräftig ein. Führen Sie die Oberflächenladung außerhalb der Probe durch.

Wenn Sie fertig sind, überprüfen Sie die Oberfläche der Petrischale, um sicherzustellen, dass sie sauber ist. Senken Sie die geladene Oberfläche auf 0,5 bis 2 Zentimeter über dem Boden und bewegen Sie sie horizontal, um so viel Partikelmaterial wie möglich aufzunehmen. Die Anziehungskraft auf die Oberfläche kann visuell und hörbar festgestellt werden.

Wenn die Petrischale keine zusätzlichen Partikel mehr anzieht, bewegen Sie die Schale von der Probe weg. Um die elektrostatische Oberfläche zu reinigen, halten Sie sie über eine Auffangschale und übertragen Sie mit einer feinen Bürste das elektrostatisch angezogene Material von der Petrischalenoberfläche in die Auffangschale. Wiederholen Sie diesen Vorgang, bis die Anzahl der aufgenommenen organischen Substanzpartikel abnimmt.

Verteilen Sie die Bodenprobe durch horizontales Schütteln der Bodenpfanne, um neues Material an der Oberfläche freizulegen und die elektrostatische Sammlung fortzusetzen. Bestimmen Sie den Endpunkt durch visuelle Inspektion der geladenen Oberfläche, um festzustellen, ob eine signifikante Menge organischer Partikel aus dem Boden entfernt wurde. Dieses Protokoll wurde für die Analyse von Lehmböden aus landwirtschaftlichen Standorten im pazifischen Nordwesten verwendet.

Etwa 1% bis 6% der gesamten Bodenmasse wurden entfernt. In allen Fällen war der Anteil des gesamten entnommenen Probenkohlenstoffs größer als die entfernte Bodenmasse. Die Kohlenstoffkonzentration und das Kohlenstoff-Stickstoff-Verhältnis der elektrostatisch entfernten Bodenfraktion war immer größer als der verbleibende Boden.

Die Umgebungsbedingungen und die Kombination der Materialien, die zur Herstellung der geladenen Oberfläche verwendet wurden, beeinflussten die Ergebnisse. Die Auswirkungen der Behandlungsendpunkte wurden untersucht, indem eine Reihe von drei elektrostatischen Proben nacheinander aus derselben Bodenprobe entnommen wurde. Die erste Behandlung sammelte die größte Menge an Kohlenstoff.

Die folgenden beiden Behandlungen waren im Vergleich zum verbleibenden Boden noch stark mit Kohlenstoff angereichert. Schließlich wurde die Menge an partikelförmigem Material, die elektrostatisch aus der feinen schlickgroßen Fraktion entfernt werden konnte, die durch ein 53 Mikrometer großes Sieb ging, auf fünf Schlickdarlehensböden getestet. Die elektrostatisch entfernten Fraktionen zeigten eine sehr geringe Anreicherung von organischem Feinstaub.

Die mikroskopische Untersuchung ergab, dass organische Partikel in der feinen Bodenfraktion der Böden vorhanden sind, jedoch in sehr geringen Mengen. Das C-zu-N-Verhältnis neigt dazu, sich zu stabilisieren, da vollständig zersetzte organische Substanz entfernt wird. Dies könnte zu besseren Modellen der langfristigen organischen Bodensubserie führen.