Geijkte Passive Sampling - Multi-plot Field Metingen van NH ₃ Emissies met een combinatie van Dynamic Tube Methode en passieve samplers

Het algemene doel van deze eenvoudige in situ methode is om ammoniakemissies te kwantificeren van replicaatplots in multi-plot veldproeven, waardoor statistische testen en identificatie van behandelingseffecten worden vergemakkelijkt. Deze methode kan helpen om belangrijke vragen op het gebied van agronomie en agro-ecologie te beantwoorden, zoals kwantificering en vermindering van ammoniakemissies, bepaling van de efficiëntie van meststofgebruik en milieubeoordeling. Het belangrijkste voordeel van deze methode is dat het kwantificering van ammoniakemissies in situ mogelijk maakt in multi-plot veldproeven onafhankelijk van elektrische stroomvoorziening.

Ik zal deze procedure demonstreren met Christian Wagner, een masterstudent uit mijn laboratorium. Gebruik relatief grote plots vergeleken met de maten die gewoonlijk worden toegepast in gerepliceerde veldproeven om effecten van ongelijkmatige meststofverdeling op ammoniakemissies te vermijden. Gebruik vierkante plotvormen om effecten van veranderende windrichtingen op ammoniakopname door de samplers te vermijden.

Verminder drift van ammoniak van de ene plot naar de andere door een buffergebied van één plotgrootte tussen de plots te behouden. Selecteer twee behandelingsplots en één controleplot voor gelijktijdige meting met de dynamische buismethode of DTM en passieve sampler. Kies behandelingsplots met straf hoogwaardige emissies die een sterk meetsignaalverschaffen.

Volgens de voorbereidingen zoals gedetailleerd in het tekstprotocol, wordt een controlemeting gemaakt met de DTM op onbemeste controleplots aan het begin en het einde van elke meetdatum volgens een controle, behandeling, controle-sequentie. Meet gedurende drie tot zes dagen om betrouwbare ammoniakverliesmetingen te verkrijgen voor de tijdsduur van een hele dag door rekening te houden met veranderende emissies vanwege wisselende temperaturen en windsnelheden. Doe metingen in de vroege ochtend, late ochtend, vroege middag, late middag en kort voor zonsondergang.

Om meting uit te voeren, spoel eerst het DTM-systeem met ammoniakvrije lucht door de kamers op te tillen tot een hoogte van ongeveer een meter boven de grond. Pomp vervolgens lucht door de polytetrafluorethyleen of PTFE-buis en kamers met een handpomp die rechtstreeks is aangesloten op de terminal PTFE-buis van het kamersysteem. Druk de DTM-kamers direct in de grond tot een diepte van ongeveer 15 millimeter zoals gemarkeerd door een rand aan de bodem van de kamer.

Alternatief, druk de DTM-kamers in bodemringen. Zorg ervoor dat grondklontjes niet vast komen te zitten tussen de bodemring en de kamer. Voer de eerste 20 voorbereidende pompslagen uit met een gebruikte laagconcentratie-indicatorbuis om quasi-stationaire omstandigheden te creëren.

Ammoniaconcentraties worden aangegeven door een kleurverandering van de pH-gevoelige korrels in de buis, van donkergeel tot blauwachtig paars en kunnen worden gelezen zolang de kleurverandering binnen een op de buis gedrukte schaal valt. Kies het concentratiebereik van de nieuwe indicatorbuis die in de volgende meting zal worden toegepast op basis van de informatie verkregen uit de waargenomen kleurverandering van de gebruikte buis. Open een nieuwe indicatorbuis aan beide uiteinden door de koppen af te breken met de buisbreker geïnstalleerd op de pompbehuizing.

Plaats de indicatorbuis tussen de terminal PTFE-buis en de pomp door de buiseinden in de PTFE-buis en de pompmond te drukken. Plaats het buiseinde met de laagste waarde op de op de buis gedrukte schaal in de PTFE-buis en het einde met de hoogste waarde in de pompmond. Begin met pompen tot het standaard aantal slagen door op de OK-knop van de automatische pomp te drukken of de handpomp te comprimeren.

Houd de pauze tussen voorpomp met de gebruikte buis en het begin van de daadwerkelijke meting zo kort mogelijk. Als een handpomp wordt gebruikt voor metingen, start de stopwatch gelijktijdig met de eerste slag van de handpomp. Beëindig de meting wanneer het standaard aantal slagen is bereikt en de handpomp volledig is ontspannen.

Met ontspanning van de handpomp nadat het terminale slag is bereikt, beëindig de stopwatchmeting. Verhoog het aantal slagen tot een maximum van 50 slagen als de eerste lijnindicatie van de laagste waarde van de op de buis gedrukte schaal niet wordt bereikt na het standaard aantal slagen. Na beëindiging van het pompen, gebruik indicatorbuislezingen alleen wanneer ten minste de eerste lijn op de schaal van een indicatorbuis is bereikt.

Lees de verste kleurverandering op de buis van alle kanten omdat de lijn van kleuring vaak licht schuin of ongelijk is en noteer concentratiewaarde. Noteer de plot, datum, tijd van meting, aantal slagen en lezing in PPM op de registratieblad. Reinig de rand van de kamers van aanhangend grond, mest of meststofcomponenten met een schone papieren handdoek.

Til vervolgens het DTM-systeem van de grond en spoel zoals voorheen. Doe meerdere metingen op verschillende locaties binnen een plot om de betrouwbaarheid van de metingen te verhogen. Plaats passieve samplers bevestigd aan de stalen staven in het midden van de experimentele plot op 0,15 meter hoogte boven de grondoppervlakte of het gebladerte onmiddellijk na toepassing van meststof op een plot.

Haast je met de meststofapplicatietractor of het systeem om de sampler zonder vertraging te installeren. In geval van droge grond, steek de stalen staaf met een hamer in de grond. Na plaatsing van de passieve samplers, loop naar de passieve sampler met een onderverdeelde bak of zak met gesorteerd gevulde zuurvloeistoffen voor het eerste bemonsteringsinterval.

Trek handschoenen aan voordat je de vloeistoffen met zuuroplossing aanraakt. Haal de fles voor de betreffende plot en bemonsteringsinterval eruit. Schroef de fles van de passieve sampler los en giet de 0,05 molaire zwavelzuuroplossing van de fles in de mond van de fles.

Schroef vervolgens het deksel van de fles terug en plaats het terug in de bak of zak. Om de 0,05 molaire zwavelzuuroplossing in een passieve sampler na voltooiing van een bemonsteringsinterval uit te wisselen, schroef de passieve sampler voorzichtig los en routeer de oplossing tussen de vensters voorzichtig door het afvoergat in de lege originele fles. Vul de sampler opnieuw door de flesmond met een