Name: מכויל דגימה פסיבית - מדידות שדה רבה-עלילה של NH 3 פליטות עם שילוב של שיטת Tube הדינמית דוגמים פסיביים (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-03-21T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 29 s
Description: חקור שיטת מדידה בשטח לכימות פליטות אמוניה מחלקות ניסוי חקלאיות. השיטה מאפשרת ניתוח סטטיסטי של השפעות טיפולים ומסייעת בהערכת יעילות דשנים והשפעות סביבתיות ללא צורך באספקת חשמל.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

הכותב הוא מודה לד&quot;ר מרקו Roelcke, ד&quot;ר דירק Niekisch, ד&quot;ר רוברט Quakernack, ד&quot;ר קאנג Ni על המאמץ שלהם בפיתוח פיתוח נוסף של גישה זו. תודה רבה גם אל טכנאי שטח דוריס Ziermann ו- Jun יאנג. החקירות שבבסיס נתמכו על ידי דויטשה Forschungsgemeinschaft, הולשטיין שלזוויג המדינה הפדרלית, מענקים EFRE של האיחוד האירופי SKW Piesteritz קורפ. כפי שצוין בפירוט בפרסומי המצוטטים.

<ol><li>Erisman, J. W., Bleeker, A., Hensen, A., Vermeulen, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Agricultural+air+quality+in+Europe+and+the+future+perspectives%5BTitle%5D)+AND+%22Atmos.+Environ%22%5BJournal%5D)">Agricultural air quality in Europe and the future perspectives.</a> Atmos. Environ. 42, 3209-3217 (2008).</li>
<li>Bremner, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+research+on+problems+in+the+use+of+urea+as+a+nitrogen+fertilizer%5BTitle%5D)+AND+%22Fert.+Res%22%5BJournal%5D)">Recent research on problems in the use of urea as a nitrogen fertilizer.</a> Fert. Res. 42, 321-329 (1995).</li>
<li>Sutton, M. A., Oenema, O., Erisman, J. W., Leip, A., van Grinsven, H., Winiwarter, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Too+much+of+a+good+thing%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Too much of a good thing.</a> Nature. 472, 159-161 (2011).</li>
<li>Production and International Trade statistics. , IFA (International Fertilizer Industry Association). Paris, France. Available from:
 <a target="_blank" href="http://www.fertilizer.org/En/Statistics/PIT_Excel_Files.aspx">http://www.fertilizer.org/En/Statistics/PIT_Excel_Files.aspx</a> (2014).</li>
<li>Glibert, P. M., Harrison, J., Heil, C., Seitzinger, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Escalating+worldwide+use+of+urea+-+a+global+change+contributing+to+coastal+eutrophication%5BTitle%5D)+AND+%22Biogeochemistry%22%5BJournal%5D)">Escalating worldwide use of urea - a global change contributing to coastal eutrophication.</a> Biogeochemistry. 77, 441-463 (2006).</li>
<li>Sommer, S. G., Schjoerring, J. K., Denmead, O. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ammonia+emission+from+mineral+fertilizers+and+fertilized+crops%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Agron%22%5BJournal%5D)">Ammonia emission from mineral fertilizers and fertilized crops.</a> Adv. Agron. 82, 557-622 (2004).</li>
<li>Jensen, L. S., et al. Benefits of nitrogen for food, fibre and industrial production. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aJensen%2C+LS+%22The+European+Nitrogen+Assessment%22">The European Nitrogen Assessment</a>. Sutton, M. A., et al. , Cambridge University Press. Cambridge, UK. (2011).</li>
<li>Sommer, S. G., Hutchings, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ammonia+emission+from+field+applied+manure+and+its+reduction+-+invited+paper%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J.+Agron%22%5BJournal%5D)">Ammonia emission from field applied manure and its reduction - invited paper.</a> Eur. J. Agron. 15, 1-15 (2001).</li>
<li>Shah, S. B., Westerman, P. W., Arogo, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measuring+ammonia+concentrations+and+emissions+from+agricultural+land+and+liquid+surfaces%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Air+Waste+Manage%22%5BJournal%5D)">Measuring ammonia concentrations and emissions from agricultural land and liquid surfaces: A review.</a> J. Air Waste Manage. 56, 945-960 (2006).</li>
<li>Loubet, B., Cellier, P., Flura, D., Genermont, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+evaluation+of+the+wind-tunnel+technique+for+estimating+ammonia+volatilization+from+land%3A+Part+1.+Analysis+and+improvement+of+accuracy%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Agr.+Eng.+Res%22%5BJournal%5D)">An evaluation of the wind-tunnel technique for estimating ammonia volatilization from land: Part 1. Analysis and improvement of accuracy.</a> J. Agr. Eng. Res. 72, 71-81 (1999).</li>
<li>Vandré, R., Kaupenjohann, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+Situ+Measurements+of+Ammonia+Emissions+from+Organic+Fertilizers+in+Plot+Experiments%5BTitle%5D)+AND+%22Soil+Sci.+Soc.+Am.+J%22%5BJournal%5D)">In Situ Measurements of Ammonia Emissions from Organic Fertilizers in Plot Experiments.</a> Soil Sci. Soc. Am. J. 62, 467-473 (1998).</li>
<li>Roelcke, M., Li, S. X., Tian, X. H., Gao, Y. J., Richter, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+situ+comparisons+of+ammonia+volatilization+from+N+fertilizers+in+Chinese+loess+soils%5BTitle%5D)+AND+%22Nutr.+Cycling+Agroecosyst%22%5BJournal%5D)">In situ comparisons of ammonia volatilization from N fertilizers in Chinese loess soils.</a> Nutr. Cycling Agroecosyst. 62 (1), 73-88 (2002).</li>
<li>Pacholski, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Calibration+of+a+simple+method+for+determining+ammonia+volatilization+in+the+field+-+comparative+measurements+in+Henan+Province%2C+China%5BTitle%5D)+AND+%22Nutr.+Cycling+Agroecosyst%22%5BJournal%5D)">Calibration of a simple method for determining ammonia volatilization in the field - comparative measurements in Henan Province, China.</a> Nutr. Cycling Agroecosyst. 74, 259-273 (2006).</li>
<li>Flesch, T. K., Harper, L. A., Powell, J. M., Wilson, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inverse-dispersion+calculation+of+ammonia+emissions+from+Wisconsin+dairy+farms%5BTitle%5D)+AND+%22Trans.+ASABE%22%5BJournal%5D)">Inverse-dispersion calculation of ammonia emissions from Wisconsin dairy farms.</a> Trans. ASABE. 52, 253-265 (2009).</li>
<li>Gericke, D., Pacholski, A., Kage, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurement+of+ammonia+emissions+in+multi-plot+field+experiments%5BTitle%5D)+AND+%22Biosystems+Eng%22%5BJournal%5D)">Measurement of ammonia emissions in multi-plot field experiments.</a> Biosystems Eng. 108 (2), 164-173 (2011).</li>
<li>Quakernack, R., Pacholski, A., Techow, A., Herrmann, A., Taube, F., Kage, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ammonia+volatilization+and+yield+response+after+application+of+biogas+residues+to+energy+crops+in+a+coastal+marsh+of+Northern+Germany%5BTitle%5D)+AND+%22Agric.%2C+Ecosyst.+Environ%22%5BJournal%5D)">Ammonia volatilization and yield response after application of biogas residues to energy crops in a coastal marsh of Northern Germany.</a> Agric., Ecosyst. Environ. 160, 66-74 (2012).</li>
<li>Ni, K., Pacholski, A., Gericke, D., Kage, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurement+duration+required+for+determining+total+ammonia+losses+after+field+application+of+slurries+by+trail+hoses%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Agr.+Sci%22%5BJournal%5D)">Measurement duration required for determining total ammonia losses after field application of slurries by trail hoses.</a> J. Agr. Sci. 151 (1), 34-43 (2013).</li>
<li>von Bobrutzki, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Field+inter-comparison+of+eleven+atmospheric+ammonia+measurement+techniques%5BTitle%5D)+AND+%22Atmos.+Meas.+Tech%22%5BJournal%5D)">Field inter-comparison of eleven atmospheric ammonia measurement techniques.</a> Atmos. Meas. Tech. 3, 91-112 (2010).</li>
<li>Ni, K., Pacholski, A., Kage, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ammonia+volatilization+after+application+of+urea+to+winter+wheat+over+3+years+affected+by+novel+urease+and+nitrification+inhibitors%5BTitle%5D)+AND+%22Agric.+Ecosyst.+Environ%22%5BJournal%5D)">Ammonia volatilization after application of urea to winter wheat over 3 years affected by novel urease and nitrification inhibitors.</a> Agric. Ecosyst. Environ. 197, 184-194 (2014).</li>
<li>Sintermann, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Are+ammonia+emissions+from+field-applied+slurry+substantially+over-estimated+in+European+emission+inventories%5BTitle%5D)+AND+%22Biogeosciences%22%5BJournal%5D)">Are ammonia emissions from field-applied slurry substantially over-estimated in European emission inventories.</a> Biogeosciences. 9, 1611-1632 (2012).</li>
<li>Mannheim, T., Braschkat, J., Marschner, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurement+of+ammonia+emission+after+liquid+manure+application.+2.+Comparison+of+the+wind+tunnel+and+the+IHF+method+under+field+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Plant+Nutr.+Soil+Sci%22%5BJournal%5D)">Measurement of ammonia emission after liquid manure application. 2. Comparison of the wind tunnel and the IHF method under field conditions.</a> J. Plant Nutr. Soil Sci. 158, 215-219 (1995).</li>
<li>Puchalski, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Passive+ammonia+monitoring+in+the+United+States%3A+Comparing+three+different+sampling+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Environ.+Monit%22%5BJournal%5D)">Passive ammonia monitoring in the United States: Comparing three different sampling devices.</a> Environ. Monit. 13 (11), 3156-3167 (2011).</li>
<li>Tang, Y. S., Cape, J. N., Sutton, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+and+types+of+passive+samplers+for+monitoring+atmospheric+NO2+and+NH3+concentrations%5BTitle%5D)+AND+%22ScientificWorldJournal%22%5BJournal%5D)">Development and types of passive samplers for monitoring atmospheric NO2 and NH3 concentrations.</a> ScientificWorldJournal. 1, 513-529 (2001).</li>
</ol>

הכותב מצהיר שאין לו שום אינטרסים כלכליים מתחרים.

<html> זה היה הראה כי השיטה המוצעת ניתן להשתמש כדי להשוות פליטת אמוניה מטיפולים דשנים שונים בניסויי שדה משוכפלים להשתמש במידע המובהק סטטיסטי שהתקבל ממדידות אלה לשפר את ניהול דשני N. את כמות הפליטות מתקבלות על ידי גישה זו תאומת במחקרים קודמים על ידי השוואה עם מדידות micrometeorological 13,15,16. במאמר זה, את תוקפו כמותי של גישה זו באה לידי ביטוי באופן עקיף על ידי קשר לינארי הדוק בין פליטת אמוניה נמדד ספיגת היבול N. לכן, השיטה יכולה להיחשב החלימה לקביעת הפסדי חנקן רלוונטי ...

אמוניה (NH 3) הוא גז עקבות אטמוספרי רק בעיקר (90%) הנפלטת ממקורות חקלאיים במדינות האיחוד האירופי. למרות חקלאות היא גם מקור עיקרי (&gt; 50% מכלל פליטות של איחוד האירופי), אלה תורמים רק לכ ~ 5% לסך הכל של פליטת גזי חממה אנתרופוגניים 15 מדינות חברות הוותיקות. לעומת זאת, פליטה חקלאית 3 NH אחראי על 45% של eutrophication פליטה נגזר, 31% של החמצה ו -12% היווצרות אבק דק בתוך 15 המדינות החברות הוותיקות 1. בנוסף השפעות מזיקות על מערכות אקולוגיות ועל בריאות אדם, חנקן (N) פסד מפליטת 3 NH הוא הפסד כלכלי לחקלאים 2. דשן חנקן חיוני השיעור הגבוה של ייצור מזון מועבר על ידי החקלאות מודרנית. מלבד הנזק הסביבתי, NH ובכך 3 פליטות, פירושה אובדן ניכר של חומרים מזינים, כמו NH 3 נגזר אמוניום דשן, בנוסף חנקתי המין חנקן המינרל הועיל ישירותמסוגל המפעל השולטים בתהליכי צמיחה היבול ואת התשואה. דישון N תורם € 20-80 מיליארד רווח בשנה לחקלאים האיחוד האירופי אבל בתורו הוערך כי NH 3 שמתפזרים באוויר מחקלאות גורם ~ 50 מיליארד € נזק שנתי של האיחוד האירופי 3. לכן, הפחתת 3 פליטת NH חיונית הוא להקטין את ההשפעות הסביבתיות ולהגביר את היעילות של נ מיושם בחקלאות, NH 3 נפלט בעיקר מבתים בעלי חיים, זבל (slurries, digestates אנאירובי (AD), זבל מוצק) אחסון וניהול וכן יישום שדה זבל. הנטייה לפלוט NH 3 שונות תלוי בהרכב זבל, תוכן חומר יבש למשל וזבל pH. במידה מסוימת אמוניום אמין מבוסס דשני חנקן סינטטיים כמו פוספט אוריאת diammonium גם לתרום פליטת 3 NH. למרות אמוניום חנקתי גיר (CAN) היא דשן המנהלת N במדינות רבות באירופה, גדל השימוש של אוריאה פרטנית, והיה אמור CAN השני באירופה בשנת 2012 4 המרכזית והמערבית. האוריאה היא פופולרית במיוחד במדינות מתפתחות בשל יתרונותיה של תוכן N גבוהה, בטיחות, תחבורה קלה והוא החנקן סינטטי החשוב בעולם דשן 5. עם זאת, העלייה של אדמת pH משטח NH 4 + -concentrations נובע הידרוליזה אוריאה יכולה לגרום פליטות גבוהות NH 3. זה יכול לגרום יעילות שימוש N נמוכות, במיוחד אדמה או אדמת אלקליין עם קיבולת וספיחה נמוכה, אשר מגבילה את השימוש בדשני אוריאה באירופה 6,7. מחקרים רבים על פליטת 3 NH מיישום דשן אורגני ומינרלים ודיור בעלי החיים בוצעו בעשורים האחרונים 6, 8. אף על פי כן, המחקר קשור NH 3 פליטות לאחר היישום של אמונית emitting דשן עדיין מוגבל. זה בפרט חל על היחסים בין פליטת אמוניה, סוג הדשן המשמש, תנאי שימוש באתר וצמיחה צומחת. בתנאים אידיאליים זה דורש ניסויים בתחום משוכפלים בשל התגובה המשתנה של גידולים לטיפולים אשר ניתן תוקפים רק עיצוב ניסיוני כלל שכפול שדה לבדיקות סטטיסטיות. הפסדי אמוניה ולכן צריכים גם להיקבע ניסוי שדה רב-עלילה משוכפלת 9, אבל שיטות אובדן האמוניה שולטות מניב פליטת כמותית (כלומר קילו N / (h * חה)) דורש באזורי שדה גדולים (שיטות micrometeorological), ציוד יקר (מנהרות רוח אספקת החשמל ב-שדה או) ההופכים היישום שלהם ניסוי שדה משוכפל קשה או בלתי אפשרי. בנוסף, הגדרות ספציפיות של מנהרות רוח ספגו ביקורת ביחס למידת הדיוק של ערכי פליטה השיגו 10. לכן, יש צורך חזק עבורn שיטת אובדן אמוניה לקבוע פליטת אמוניה ניסויית שדה משוכפל. שיטה זו יכולה לשמש כדי לשפר את אמצעי חקלאי להפחתת פליטות אמוניה מבוססת על תופעות תוקף הסטטיסטי של תנאי שימוש באתר, סוג הדשן, שיטות יישום ופיתוח יבול. הרעיון הבסיסי של מתודולוגיה החדשה, הדגימה פסיבית מכוילת, הוא לקשר שיטה למדידה וכמותיות פשוטה למדידה על מגרשים רבים, עם שיטה כמותית על ידי מדידות בו זמנית עם שני השיטות על כמה חלקות. דוגמים פסיביים השונים לעומת עיצוב הספר שיצאו לאור בעבר 11 משמשים כשיטה למדידה וכמותיות. שיטת Dynamic-Tube (DTM) 12, שיטה קאמרית דינמית מכוילת, מועסקת להשיג מקדם העברה, אשר ממיר את ההפסדים וכמותיות של סמפלר הפסיבית להפסדים כמותית (קילו N חה -1). בשל שער החליפין אוויר נמוך בתאפליטות לא מכוילות מערכת המתקבל DTM הן על סדר גודל אחד נמוך יותר מאשר פליטה אמיתית. עם זאת, בעיה זו נתקפה משוואת כיול מתקנת והנתיבים הקאמריים תלוי in-situ תנאי רוח 13. משוואות כיול אלו יכולות להיות מיושמות רק כאשר יש תאים באותו נפח ועיצוב אמיצים פנימיים כמו אלו ששמשו בניסויי כיול. צ&#39;יימברס יכול להיות מוזן ישירות באדמה או מונח על טבעות אדמה. האחרון למנוע הפרעה מוגזמת של הקרקע ומאפשר היכרות אטומה כמעט של התאים על swards דשא הצפוף או אדמה דחוסה. יתר על כן, את הסכום המדויק של דשן להיבדק יכול להיות מיושם בתוך הטבעות האדמה. עם זאת, רגבי אדמה על טבעות האדמה יכולים כרוכים גם clamping בין החדר ואת טבעת האדמה. <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/53273/53273fig1.jpg" /> איור 1: measureme סימולטניNT עם סמפלרים פסיבי ושיטה קאמרית (DTM) במזימת שדה. סמפלר הפסיבי ממוקם במרכז מגרש מרובע 0.15 מ &#39;מעל הקרקע / חופה. מדידות עם DTM מבוצעות לפחות 2 מקומות בתוך עלילה לכל במועד מדידה. תחומי מוקדש לקציר לא אמורים להיות מושפעים על ידי פעולות קאמריות ומדידת סמפלר פסיבית. כדי לגזור את מדידות מקדמי ההעברה מתבצעות בו זמנית על מספר קטן של מגרשים עם שני השיטות (איור 1). חשוב שהם מוחלים עם אותו פרק זמן המדידה הכולל וכי מדידות מתבצעות בעת ובעונה אחת (בתוך שעה 1). עיקרון הקלת היישום של מקדם העברת מגרשים רבים מבוסס על העובדה כי דוגמים פסיביים להציב שדה ניסיוני הומוגנית, עם מרחק מתאים מכשולים להפריע בתחום הרוח כגידור, מבנים ועוד (לפחות 10 פעמים, באופן אידיאלי 20 בעתות obstacגובה le) 14, יש התנהגות הקליטה אותו NH 3 בתנאים סביבתיים זהים. כך, למשל, 50% פליטה נמוכה על מגרש היה לתרגם ישירות 50% מופחת ספיגת אמוניה ידי פתרון סמפלר. לכן, מקדם העברה משמש קנה מידה של ערכים מלכודת חומצה על מגרש אחד יכול לשמש סולם הערכים של כל מלכודות החומצה להשתמש באותו משפט שדה. בשל תופעות של תנאים סביבתיים שונים (טמפרטורה, מהירות רוח, חספוס פני שטח) על יעילות ספיגה אמוניה של דוגמים פסיביים 11 מקדם ההעברה צריך להיגזר עבור כל מסע פרסום מדידה, בהתאמה. התכונות הכלליות של שתי שיטות שיושמו התכנון הנדרש של ניסויים בתחום כולל 4 תאים דינמיים מושמים על האדמת קשורה polytetrafluoroethylene (PTFE) צינורות ומאוורר ידי משאבת מפוח (DTM), סמפלרים פסיביים חלקות ניסוי ריבועית גדולות עם מאגר גדול רווחים עבור reducing השפיע להיסחף 3 NH בין חלקות על מדידת הפליטה על המגרש בפועל. הדוגמים הפסיביים מלאי חומצה גופרתית מדוללת (0.05 MH 2 SO 4) ממוקמים במרכז של המגרשים. הפתרון של הדוגמים הפסיביים סופג ברציפות אמוניה, והוא מוחלף באופן קבוע, בהתאם לעוצמת הצפויה של הפליטות. במקביל, ונתיבי 3 NH נמדדים עם DTM על שני מגרשי טיפול ועלילה מלאה בנקודות ספציפיות בזמן. בניגוד לרוח מנהרות, שתי השיטות משולבות דגימה פסיבית מכוילת יש רק השפעות מאוד מוגבלות על לחות קרקע, טמפרטורת קרקע גשמים אשר יכול להשפיע הפסדי פליטת אמוניה חזקות מאוד 6,8. בעוד דוגמים פסיבית הם רכובים 0.15 מ &#39;מעל הקרקע משטח החופה, ללא כל השפעה על משתנים אלה, מדידות עם תאי DTM האחרון רק למשך כ -5 דקות לצמצום ההשפעות קאמרית פוטנציאל למינימום. </p&gt; תוצאות מדויקות עבור NH 4 + ריכוזים בתמיסת הדגימה ניתן להשיג על ידי מדידות עם אלקטרודות אמוניום רגיש. מדידות עם זרימה רציפה מנתחים אוטומטיים יכולות להיות בעייתיות כמו תגובת צבע הרגיש pH מיושמת במכשירים אלה יכולים ידי הקשו על ידי ה- pH חומצי של פתרון דגימת כימיקלים המשמש דורשות שינוי. ריכוזי 3 NH באוויר עבר דרך המערכת הקאמרית של DTM נמדדים באופן מיידי עם צינורות מחוון. הריכוזים שנמדדו 3 NH נרשמים על גיליון נתונים לאחר כל מדידה. לקבלת DTM, ונתיבי 3 NH (מ&quot;ג N / (h * מ&quot;ר)) מחושבים מריכוזי נמדד NH 3 וקצב זרימת אוויר דרך המערכה 4 הקאמרית באזור המכוסה על ידי התאים (Eq. 1, סעיף 2.5.1). והנתיבים וכתוצאה מכויל האו&quot;ם (אשר לזלזל פליטה הנכונה) הם מדורגים להפסדים כמוניעם משוואת כיול (Eq. 2 ו -3, ראה סעיף 2.5.1). Scaled נזקים מצטברים 3 NH (ק&quot;ג N / חה) של DTM מחושבים על ידי חישוב ממוצע והנתיבים בין שני תאריכים המדידה העוקבת, הכפלת השטף הממוצע זה עם משך הזמן של כל מרווח, והוספת-אפ כל ההפסדים מכל במרווחים מדידת מדידה קמפיין. מספר 3 הפסדים איכותיים NH (סכום ppm) מ דוגמי פסיביות מחושבים על ידי הוספה שנאסף NH 4 + -concentrations (ppm) על מגרש בתוך קמפיין ניסיוני. זה אינו ריאלי, כי בטמפרטורות נפח מדידה זהות, ערכי ppm לתרגם ישירות לתוך כמויות בשבי של אמוניה. כדי לשנות את גודל הפסדים איכותיים אלה הפסדים כמותיים מקדמות ההעברה (קילו N / (חה * ppm)) נגזר על ידי הנוגע אובדן סופי המצטבר של DTM (קילו N חה -1) לסכום הכולל של ריכוזים של הדוגמים נמדד על מגרש אותו. מקדם העברה זו משמשת ולאחר מכן to להמיר את הפליטות וכמותיות מדגימה פסיבית ונתיבים כמותית (למשל קילו N / חה) על ידי הכפלת הריכוזים המצטברים עם מקדם ההעברה. אובדן המים מן האספנים באמצעות אידוי אינו משפיע על היכולת הספיגה אבל צריך להיות מתוקן לאחר מכן לניתוח נתונים. הטחת פתרון בשל במהלך רוחות חזקות לא נצפתה גם בביצות החוף של צפון גרמניה. מכריע עבור יישום מוצלח של גישה זו הוא העיצוב הזהה של כל הדוגמים הפסיביים מיושמים בתחום ובכלל זה מצבו וגובה הזהים של מיקום בתוך עלילה. עיצובים כמה דוגמיות פסיבית יושמו בהצלחה בעבר. מאמר זה מציע עיצוב מסוים אחד אשר הוכיח אמין ונוח לתפעול במדידות שדה. הגישה המוצגת נבדקה באופן נרחב על ידי השוואה לשיטות אובדן אמוניה סטנדרטיות (שיטות micrometeorological) בתוך כ -15 fielניסויים ד המאשר את תוקפו כמותי של ההליך 15,16 ו ייצוג מוטה של הדינמיקה פליטת 17. המקדם של הנחישות (r²) של ונתיבים מכוילים לעומת מדידות micrometeorological במחקר הכיול 13 היה 0.84, די דומה המקדם מתקבל על ידי השוואת חיישני אמוניה לריכוזי אמונית אטמוספרי נמדדו במחקר שנערך לאחרונה 18. קרוב מש&#39; שגיאת שורש מרובע הממוצעת של הפסדי אמוניה מצטברים הייתה 17%, גם די קרוב ערכים שהתקבלו במחקרים אחרים השוואת מדידות micrometeorological 13. באימות השנייה שבו השיטה המוצעת הושוותה מדידות micrometeorological של פליטת אמונית slurries האורגני (5 ניסויים נפרדים), גידול r² של 0.96 (שיפוע עקום ≈ 1) וכן טעות יחסית שורש ממוצע רבועה של 5% הושג עבור פליטת אמוניה מצטברת סופית 15. השיטה הוכיחה רגישהניסוי שטח 3 שנים תוך שימוש בדשנים N סינתטיים שונים 19. היישום של גישה זו הוא מוגבל רוחות במהירות ממוצעת ≤4 m / sec בגובה 2 מ &#39;כשיטה הקאמרית קבל תוקף רק בתנאים אלה 13,15,16. קמפיין מדידה מוגדר כניסוי בדיקת פליטת אמוניה לאחר דישון בכמה מגרשים שיימשכו כמה ימים, עד שבועות. כל קמפיין מדידה על מגרש מורכב מרווחי דגימה לאחר כמה (סמפלר פסיבית) או תאריכים מדידים (DTM). מרווח דגימה מוגדר משך רציפים של ספיגת אמוניה נפלטת פתרון דגימה. במועד מדידה מוגדר כנקודת רציפים בזמן שבו מדידות DTM מתבצעות על מגרשים שונים המשמשים להפקת מקדם ההעברה.

<table><tbody><tr><td>נירוסטה Dr&auml; תא גר + טבעות אדמה</td><td>Fa. Hofmann GmbH, Metallindustriewerk, קיל, גרמניה</td><td>ללא מספר</td><td></td></tr><tr><td>גגות ומוט נירוסטה לדגימה פסיבית</td><td>Fa. Hofmann GmbH, Metallindustriewerk, קיל, גרמניה</td><td>ללא מספר</td><td></td></tr><tr><td>אלקטרודת אמוניה + ספסל</td><td>Thermo Scientific</td><td>Cat. מס' 9512BNWP או תמיסת</td> מילוי אלקטרודות אמוניה 951201 <td></td></tr><tr><td></td><td>Thermo scientific</td><td>Cat. מס' 951202</td><td></td></tr><tr><td>תקני כיול אמוניה; 0.1&nbsp; M אמוניה כלוריד סטנדרטית</td><td>חתול מדעי תרמו</td><td>. מס' 951006&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>ד"ר ואומל; משאבות גר</td><td>Draeger Safety AG& Co Kg</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Dr&auml; צינורות ger</td><td>Draeger Safety AG& סוגי Co Kg</td><td>: 0.25/a; 2/a;</td> בקבוקי דגימה פסיביים עמידים בחומצה 5/a <td></td></tr><tr><td>(בקבוק Azlon, HDPE)</td><td>Dunn Labortechnik GmbH</td><td>Cat.No.: BGE230P</td><td></td></tr><tr><td>בקבוקונים קטנים (בקבוקי נצנוץ PE 60 מ"מ x 27&nbsp; מ"מ)</td> <td>כל חנות</td><td></td><td></td>מעבדה</tr><tr><td>צינורות PTFE 7 מ"מ x 1&nbsp; מ"מ WDG</td><td>כל מחברי חנות</td><td></td><td></td></tr><tr><td>מעבדה PP Y-Form 6-7 מ"מ</td><td>כל חנות</td><td></td><td></td> מעבדה</tr></tbody></table>

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

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

אמוניה חקלאית (NH 3) פליטות (90% מכלל פליטות של איחוד האירופי בסך הכל) אחראיות על eutrophication 45% מוטסים, החמצת אדמת 31% ו -12% היווצרות אבק דק בתוך 15 המדינות החברות הוותיקות. אבל פליטה 3 NH גם מתכוונת הפסד ניכר של חומרים מזינים. מחקרים רבים על פליטת NH 3 מיישום דשן אורגני ומינרלים בוצעו בעשורים האחרונים. עם זאת, מחקר הקשורים NH 3 פליטות לאחר דשני יישום עדיין מוגבל בעיקר ביחס למערכות יחסים לפליטות, סוג הדשן, תנאי שימוש באתר וצמיחה צומחת. בשל התגובה המשתנה של גידולים לטיפולים, אפקטים ניתנים תוקפים רק עיצובים ניסיוניים כלל שכפול שדה לבדיקות סטטיסטיות. שיטות אובדן אמוניה שולטות מניב פליטת כמותית דורשות באזורי שדה גדולים, ציוד יקר או היצע נוכחי, המגביל את בקשתם בניסויי שדה משוכפל. יחסי ציבור זהotocol מתאר מתודולוגיה חדשה למדידת NH 3 פליטה על מגרשים רבים מקשרים שיטה למדידה וכמותיות פשוט המשמשת בכל המגרשים, עם שיטה כמותית על ידי מדידות בו זמנית בשתי השיטות על מגרשים שנבחרו. כתוצאת שיטת מדידה וכמותיות דוגמים פסיביים משמשים. השיטה השנייה היא שיטת תא דינמית (שיטת Tube דינמית) כדי להשיג מנת העברה, אשר ממירה את ההפסדים וכמותיות של סמפלר פסיבית כמותיים פסדים (קילו חנקן חה -1). העיקרון המונח ביסוד גישה זו הוא כי דוגמים פסיביים להציב שדה ניסיוני הומוגנית יש התנהגות הקליטה אותו NH 3 בתנאים סביבתיים זהים. לכן, שיתוף יעיל העברת מתקבל דוגמים פסיביים יחיד יכול לשמש סולם הערכים של כל הדוגמים הפסיביים להשתמש באותו משפט שדה. השיטה הוכיחה תקפה תחת מגוון רחב של תנאי ניסוי והוא מומלץלהשתמש בה בתנאי עם קרקע חשופה או חופות קטנות (&lt;0.3 מ &#39;). תוצאות שהתקבלו מניסויים עם צמחים גבוהים ומחייבות יותר בזהירות.

בשנת 2014 שנה, במשפט שדה הוקם במרכז דנמרק לבדיקת ההשפעות של מספר שיטות להפחתת פליטות אמוניה לאחר היישום של בקר בלוע: התאגדות עם מוט הגה רוטרי, התאגדות של תרחיף acidified הזרקת חריץ סגור (הזרקת סלארי בקרקע עם הכיסוי הבא עם קרקע). לשם השוואה עם יישום טכניקה גבוהה פליטה ובמיוחד עבור יישום נכון של יישום הצינור שביל השיטה הקאמרית עם התערובת נכלל גם. בסך הכל 24 מגרשים נכללו במחקר זה. תרחיף בקר היה מוטל בשיעור של 80 קילו NH 4 + -N / חה. <p class="jove_content" fo:keep-together.withi...

פליטת אמוניה היא איום חמור על הסביבה על ידי eutrophication, החמצת אדמה והיווצרות חלקיקים בסדר נובעת בעיקר ממקורות חקלאיים. שיטה זו מאפשרת מדידות אובדן אמוניה ניסויי שדה משוכפל המאפשר ניתוח סטטיסטי של פליטות של יחסים בין התפתחות היבול ופליטות.

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% ...

המטרה הכללית של שיטה פשוטה זו למדידה בשטח (in situ) היא לכמת פליטות אמוניה מחלקות חזרתיות בניסויים שדה רב-חלקות, ובכך להקל על ביצוע בדיקות סטטיסטיות וזיהוי השפעות הטיפול. שיטה זו יכולה לסייע במתן תשובות לשאלות מפתח בתחומי האגרונומיה והאגרו-אקולוגיה, כגון כימות וצמצום פליטות אמוניה, קביעת יעילות השימוש בדשן והערכה סביבתית. היתרון המרכזי של שיטה זו הוא שהיא מאפשרת כימות in situ של פליטות אמוניה בניסויי שדה רב-חלקות ללא תלות באספקת חשמל.אדגים את ההליך הזה יחד עם כריסטיאן ואגנר, סטודנט לתואר שני מהמעבדה שלי. השתמשו בחלקות גדולות יחסית בהשוואה לגדלים המיושמים בדרך כלל בניסויי שדה חוזרים, כדי למנוע השפעות של התפלגות לא אחידה של דשן על פליטות אמוניה. השתמשו בחלקות בצורת ריבוע כדי למנוע השפעות של שינויים בכיווני הרוח על ספיגת האמוניה על ידי הדוגמים.הפחית את סחף האמוניה מחלקה אחת לאחרה על ידי שמירה על אזור חיץ בגודל של חלקה אחת בין החלקות. בחר שתי חלקות טיפול וחלקת ביקורת אחת למדידה בו-זמנית באמצעות שיטת הצינור הדינמי (DTM) ודוגם פסיבי. בחר חלקות טיפול בעלות פליטות גבוהות במיוחד המניבות אות מדידה חזק.בעקבות ההכנות המפורטות בפרוטוקול הכתוב, נערכת מדידת ביקורת באמצעות ה-DTM בחלקות ביקורת לא מופיות בתחילת ובסוף כל תאריך מדידה, לפי רצף של ביקורת, טיפול, ביקורת. בצעו את המדידות לאורך שלושה עד שי

calibrated-passive-sampling-multi-plot-field-measurements-nh3

Research

JoVE Journal

Environment

סביבה

אמוניה היא מטבוליט פיזיולוגי חשוב הרלוונטי למצבי מחלה ובריאות שונים. זוהי גם מולקולה קשה למדידה בנשימה, מה שדורש לנקוט באמצעי זהירות מיוחדים כדי להשיג תוצאות מדויקות. לא כל הגורמים המשפיעים על אמוניה ידועים, אך ההתקדמות יכולה להיות קשה מבלי לקחת בחשבון גורמים אלה.

מדידת אמוניה מהירה ומדויקת נשף נשימה

עקוב אחר אדים של חומר נפץ TNT וRDX שנאספו בצינורות desorption תרמית מלא סופגים נותחו באמצעות מערכת desorption טמפרטורה מתוכנת מצמידים את GC עם גלאי לכידת אלקטרון. הניתוח אינסטרומנטלית בשילוב עם שיטה בתצהיר נוזלית ישירה כדי להפחית את השונות מדגם וחשבון לסחיפת מכשור והפסדים.

כמותי איתור של אדי נפץ Trace ידי טמפרטורת מתוכנת Desorption גלאי גז לכידת כרומטוגרפיה-אלקטרונים

מאמר זה מציג את השיטה המבוססת על תא סטטי למדידת שטף גזי חממה ממערכות קרקע. עם השקעות תשתית צנועות יחסית, ניתן לקבל מדידות ממספר טיפולים/מיקומים ולאורך מסגרות זמן הנעות בין שעות לשנים.

מדידה של שטף גזי חממה מקרקעות חקלאיות באמצעות לשכות סטטי

תכננו, פיתחנו ויישמנו מערכת דגימה חדשה בזרימה מלאה (FFS) לכימות פליטות מתאן וגזי חממה מכל שרשרת אספקת הגז הטבעי.

עיצוב ושימוש מערכת דגימה זרימה מלאה (FFS) עבור כימות פליטות מתאן

עבודות קודמות מצביעות על כך שההרכב האיזוטופי של חנקן של תחמוצות חנקן אטמוספריות עשוי להבחין בהשפעה של מקורות שונים בסביבה. אנו מדווחים על שיטה אוטומטית, ניידת ומבוססת שדה ליעילות איסוף גבוהה של NOx אטמוספרי לניתוח איזוטופי N ברזולוציית זמן שעתית.

אוטומטיות, מערכת איסוף ניידת ברזולוציה גבוהה עבור ניתוח איזוטופי החנקן של NO<sub&gt; x</sub

מאמר זה מתאר הליך המבצע הכור צינור זרימה ואיסוף נתונים קשורים. זה מראה את הפרוטוקולים עבור הגדרת הניסויים, הקלטה נתונים, יצירת התפלגות קוטר מספר, כמו גם המידע מסת החלקיקים, אשר נותן מידע שימושי אודות מאפיינים כימיים ופיזיים של אירוסולים אורגני...

ייצור, מדידה של החומר חלקיקים אורגניים כור צינור זרימה

כאן, אנו מציגים את פרוטוקול בחיי עיר מדידה של פחמן בקרקע בטכניקה ניוטרון-גמא למדידות בנקודה אחת (מצב סטטי) או השדה הממוצע (מצב סריקה). אנחנו גם לתאר מערכת הבנייה ועיבוד נתונים הליכי הטיפול.

מדידות של פחמן בקרקע על ידי ניתוח ניוטרון-גמא חשמל סטטי וסריקה מצבי

המטרה הכוללת של פרוטוקול זה נועד למדוד את פליטת גזי החממה משדות האורז בטכניקה תא סגור סטטי. בשיטת המדידה צריך התאמות ספציפיות בשל נוכחותם של שני שכבת מים קבע בשטח, של הצמחים בתוך קראוון הקאמרית.

הערכה של מתאן והנתיבים תחמוצת החנקן משדה אורז באמצעות חשמל סטטי סגור צ'יימברס שמירה על הצמחים בתוך קראוון

פרוטוקול פותחה למדידת גזים, ריחות, ההרכב התזונתי בלהקות קנה המידה מעבדת שינה זבל, אשר יכול לשמש כדי ללמוד דרכים לשיפור איכות האוויר במתקני הבקר מסחרי באמצעות ערכות זבל מיטות עמוק.

המעבדה-מודל להערכת ריח וריכוזי גזים הנפלטת עמוק עם מיטות Pack זבל

סדרה של שיטות כדי לקבוע את שיעור DNRA פוטנציאלי מבוסס על 14NH4+/15NH4+ ניתוחים מסופק בפירוט. NH4+ מומר N2O באמצעות מספר שלבים וניתח באמצעות ספקטרומטריה גז quadrupole כרומטוגרפיה-מסה.

מדידה של שיעורי חנקה דיספילציה הפחתת אמוניום מבוסס על 14NH4+/15NH4+ ניתוחים באמצעות המרה רציפים N2O

מוצג כאן היא DownToTen (DTT) מערכת מדידת פליטה ניידת כדי להעריך פליטה בפועל נהיגה של כלי רכב של חלקיקי תת-23 טנ"מ.

מדידת תת-23 ננומטר פליטת חלקיק נהיגה אמיתית באמצעות מערכת הדגימה הניידת DownToTen

חקור שיטת מדידה בשטח לכימות פליטות אמוניה מחלקות ניסוי חקלאיות. השיטה מאפשרת ניתוח סטטיסטי של השפעות טיפולים ומסייעת בהערכת יעילות דשנים והשפעות סביבתיות ללא צורך באספקת חשמל.

מכויל דגימה פסיבית - מדידות שדה רבה-עלילה של NH

גלה סרטונים נוספים