Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Chemistry
Click here for the English version

Chemistry

Karakterisering, Kvantifisering og Compound-spesifikke Isotop Analyse av Pyrogen Carbon Bruke Benzen polykarboksylsyrer (BPCA)

Published: May 16, 2016 doi: 10.3791/53922
Automatic Translation
1, 2, 3, 1, 3, 3, 4, 1, 1, 4, 1, 5, 4, 1, 1
1Department of Geography, University of Zurich, 2Department of Earth and Ocean Sciences, University of South Carolina, 3Department of Earth Sciences, ETH Zurich, 4Laboratory of Ion Beam Physics, ETH Zurich, 5Department of Geological Sciences, Stockholm University

Abstract

Brann-avledet, pyrogene karbon (PyC), noen ganger kalt sot (BC), er den karbonholdige faste rest av biomasse og forbrenning av fossilt brensel, slik som røye og sot. PyC er allestedsnærværende i miljøet på grunn av sin lange utholdenhet og sin overflod kan selv øke med forventet økning i global skogbrann aktivitet og fortsatt forbrenning av fossilt brensel. PyC er også i økende grad produsert fra den industrielle pyrolyse av organisk avfall, som gir endringer forkullede jord (biokull). Videre kan fremveksten av nanoteknologi også resultere i frigjøring av PyC-lignende forbindelser til omgivelsene. Det er derfor en høyt prioritert å pålitelig oppdage, karakterisere og kvantifisere disse forkullede materialer for å undersøke deres miljøegenskaper og for å forstå sin rolle i karbonkretsløpet.

Her presenterer vi benzen polykarboksylsyreblandingen (BPCA) metoden, som tillater samtidig vurdering av PyC sin karakteristiske gjestgpinner, mengde og isotopsammensetningen (13 C og 14 C) på et molekylært nivå. Metoden kan brukes til et svært bredt spekter av miljøprøvemateriale og oppdager PyC over et bredt spekter av forbrennings kontinuum, dvs. det er følsom for litt forkullet biomasse samt høy temperatur tegn og sot. Den BPCA protokollen som presenteres her er enkel å anvende og meget reproduserbar, samt lett utvides og modifiser til spesifikke krav. Man får altså et allsidig verktøy for etterforskningen av PyC i ulike disipliner, alt fra arkeologi og miljøanalyse til biokull og karbon sykling forskning.

Introduction

I en fullstendig forbrenningsprosess, blir biomasse eller fossilt brensel omdannes til CO2, H2O og uorganiske rester (aske). Men under lokale eller time oksygen begrensninger, blir forbrenningen ufullstendig og pyrolyse finner sted, produsere en solid organisk rest kjent som røye en. Disse forkullede rester også referert til som pyrogent organisk materiale (PyOM) og består hovedsakelig av pyrogent karbon (PyC) eller, synonymt, sot (BC) 2-4. Brenning prosesser er allestedsnærværende og kan være en del av både naturlige og menneskeskapte forbrenning 5-6. Wildfire er en viktig naturlig prosess, iboende i de fleste økosystemer, som produserer en betydelig mengde PyC hvert år 4,7-10. Tilsvarende brenning av fossilt brensel til energiproduksjon i industri og transport presenterer en viktig menneskeskapt kilde til PyC 11-13. Begge kildene bidra til ubiquity av PyC i miljøet: PyC er til stede iluft, i form av aerosoler 13-14, i vann som partikkelformet eller oppløst organisk materiale 15-17, samt i is-kjerner 18-19, 20-21, jord og sedimenter 22-24 i størrelser varierende fra m til nm (f.eks stor forkullet trestamme etter en skogbrann eller nano-skala sotpartikler som rømmer en dieselmotor eksos). Ubiquity av PyC i miljøet er ikke bare på grunn av store produksjonsrater, men også til sin lange utholdenhet og relativ stabilitet mot nedbrytning 25-26. Selv har ennå ikke klarlagt nøyaktig omsetning ganger og kan avhenge spesifikke miljøforhold 27-28, synes det klart at PyC er mindre lett dekomponeres i CO 2 enn de fleste andre former for organisk karbon 29-30. Denne observasjonen har en viktig implikasjon for den globale C syklus: som forkullede materialer butikk PyC for en relativt lang tid, beslaglegge de C i organiske former som ellers ville være raskt respired som CO 2, og dermed redusere atmosfæriske konsentrasjonen av klimagasser over tid 31-32.

Foruten klima formildende aspekt, chars har ytterligere miljørelevante egenskaper. Deres høy porøsitet, store areal og negativ overflateladning kan immobilisere farlige stoffer 33 og forbedre jordas fruktbarhet 34-35. Erkjennelsen av tegn som potensielt gunstig jord endring førte til nye feltet av såkalte biokull teknologi 36. Biokull vil trolig bli produsert på store skalaer i de kommende årene, og dermed øke PyC overflod i jord 37. Videre er forekomsten av skogbranner og brenning av fossilt brensel også anslås å holde seg høy i løpet av det 21 århundre, kontinuerlig bidrar store mengder PyC til miljøet 11,38-39. Et annet stadig viktigere kilde til PyC er sannsynlig å være nanoteknologi som også brukers PyC-lignende forbindelser 40-41. Det er derfor avgjørende å påvise, karakterisere og kvantifisere disse pyrogene materialer nøyaktig for å undersøke deres egenskaper og forstå deres rolle i miljøet.

Her presenterer vi bruk av en state-of-the-art sammensatte spesifikk tilnærming til å analysere PyC i ulike prøver: den nyeste generasjonen av benzen polykarboksylsyreblandingen (BPCA) -metoden 42. Denne metoden er bredt anvendbar innen PyC forskning som det direkte rettet mot "ryggraden" av PyC: dens polysykliske kondenserte strukturer som dannes under varmebehandling 43-45 og som derfor er iboende i alle ulike former for PyC 5,46. Men disse strukturene er ikke direkte vurderbar ved kromatografiske midler, på grunn av deres størrelse og heterogenitet. For å kromatografisk analysere slike pyrogene forbindelser, er PyC først oppsluttet med salpetersyre under høyt trykk og temperatur, hvilken bryterstore polysykliske strukturer ned i sine byggesteiner, den enkelte BPCAs (jf. figur 1). De BPCAs blir deretter, etter noen rensingstrinn, mottagelig for kromatografisk analyse 20,42. PyC blir således isolert og analysert på et molekylært nivå og kan brukes til å kvantifisere PyC overflod i miljøet 20,42. Den BPCA Fremgangsmåten kjenne i tillegg undersøkt PyC når relative utbytter av B3-, B4-, B5- og B6CA sammenlignes (se figur 1): den respektive andelen av forskjellig karboksylert BPCAs er knyttet til størrelsen av de opprinnelige polysykliske strukturer og er derfor en indikasjon på PyC kvalitet og pyrolyse temperatur 44,47-48. Videre tillater den presenterte fremgangsmåten for bestemmelse av C isotopsammensetningen (13 C og 14 C) av PyC fordi de enkelte BPCAs, som stammer direkte fra rene PyC strukturer, kan være isotopisk analysert etter isolasjon (se figur 1, trinn 5 og 6) 49. Forbindelsen spesifikk isotopisk analyse av PyC er av stor interesse 50 som den kan bli brukt, for eksempel, å skille mellom forløperen biomassen av tegn i tropiske regioner 51-52, for å utlede en alder av forkullede materialer 53-54 eller for å spore i PyC sykkel studier med en isotop etiketten 26,55-56 C. Ytterligere informasjon om PyC samt BPCA metodens historie, utvikling og applikasjoner i særdeleshet kan bli funnet i Wiedemeier 2014 57, hvor en del av de ovennevnte avsnitt og en del av diskusjonen ble utarbeidet.

Protocol

1. Generelle forholdsregler og preparater

  1. Bruk bare ren, avkalkes (10% HCl-bad) og forbrennes glassartikler (500 ° C i 5 timer), grundig rengjort verktøy og ultrarent, høytrykks-væskekromatografi (HPLC) karakter vann og oppløsningsmidler for hele prosedyren.
  2. Fryse tørr og homogenisere prøver med en karbon-fri ball mill 58 og bestemme deres totalt organisk karbon (TOC) innhold ved elementanalyse 59-60.
    Merk: Purity krav til kjemikalier og laboratorieutstyr er spesielt høy for sammensatte spesifikke 14C analyse av BPCAs. Inkluder tomme vurderinger 49 og sveip tester 61 å overvåke potensielle kilder til kontaminering av prøver.

2. HNO 3 Fordøyelse

  1. Vei fryse-tørket og homogeniserte prøvene (jfr. 1.2.) Til kvartsrørene fordøyelse og dekke mot støv med aluminiumsfolie.
    1. For PyC quantificatipå og karakterisering formål, bruke prøver som inneholder> 1 mg TOC 42. Således, i tilfelle av jord og sedimenter, bruk ca. 200-400 mg og i tilfelle av organiske rike prøver, slik som rent trekull, bruk ca. 10 - 20 mg pr fordøyelse rør.
    2. For påfølgende sammensatte spesifikke isotopisk analyse av PyC (13 C og 14 C), må prøven inneholder nok BPCA-C for å møte deteksjonsgrenser i den aktuelle isotopen-ratio massespektrometer som skal brukes etter trinn 6. Hvis det er ingen a priori informasjon om en prøvens PyC mengde tilgjengelig (for eksempel fra tidligere målinger), første tallfeste PyC innhold (trinn 1-5) og forberede mer prøven senere hvis BPCA-C avkastning er for lavt for isotop-analyse.
      Merk: Inkluder tomme og referanseprøver med kjent PyC og 13 C og 14 C-innhold (f.eks, fra "svart karbon referansemateriale", jfr resultater SEDette skjer). Dette vil tillate å kontrollere reproduserbarheten av PyC kvantifisering og aktiverer tomme korreksjonsberegninger av forbindelsen spesifikke isotopiske målinger etter analyse.
  2. Tilsett 2 ml av 65% HNO 3 i fordøyelsen rør, bruk en virvelblander for å bistå grundig fukting av prøven og deretter sette fordøyelsen rør inn i trykkammeret. Lukk trykkamre i henhold til bruksanvisningen 62 og sette dem inn i en forvarmet ovn ved 170 ° C i 8 timer.
    FORSIKTIG: Etter fordøyelsen, la kamrene avkjøles inne i ovnen og bare åpne dem under avtrekkshette etter at de nådde romtemperatur fordi skadelige gasser kan unnslippe.
  3. Filtrer prøvene med vann i volumetriske kolber ved bruk av engangs-glassfiberfiltre (<0,7 pm), for eksempel i glassprøyter og juster volumet til 25 ml. Fortynningen er nødvendig for å stoppe ytterligere fordøyelsen.
    Merk: De 25 ml løsninger inneholdende den BPCAs kan lagres ikjøleskapet i opptil 2 måneder før videre behandling. Fordøyelsen kan i prinsippet også utføres ved hjelp av andre instrumenter, for eksempel med et trykksatt mikrobølgesystemet 16. I så fall bør testene kjøres med referansemateriale for å sjekke BPCA inngang og metode reproduserbarhet (jf representant resultater avsnitt).

3. Fjerning av kationer

  1. For hver prøve fremstille to glasskolonner (400 mm høyde, 15 mm diameter) med 11 g kationvekslerharpiks per kolonne. Kondisjonere harpiksen inne kolonnene ved fortløpende å skylle det med: 2 kolonnevolumer av vannet, en kolonne volum av 2 M NaOH, 2 kolonnevolumer av vann for å nøytralisere pH, en kolonne volum av 2 M HCl, og til slutt to kolonnevolumer av vann .
  2. Sjekk ledningsevnen til vann, noe som skylles inn i harpiksen etter dens kondisjonering. Harpiksen betraktes som riktig kondisjone når konduktiviteten er under 2 cm uS
  3. Sette en halvdel av prøven (dvs. 12,5 ml, jfr trinn 2.3) på hver søyle, skylles i rekkefølge 5 ganger med 10 ml vann og fryse tørke den vandige løsning etterpå. Prøven er stabil etter frysetørking og kan lagres i opptil en uke før videre behandling hvis det holdes tørt i et mørkt og kjølig sted.
    Merk: Bruk av flytende nitrogen for å fryse prøvene ( "snap frysing") som man unngår frysing av HNO 3, noe som kan resultere i en dam av sterk ikke-frysesyreløsning. Kontroller at frysetørker er syrefast til en god grad og test for mulig forurensning av vakuum pumpe damper ved sammensatte spesifikke 14C analyse av BPCAs er ment.

4. Fjerning av upolare forbindelser

  1. Kondisjonere C18 fastfaseekstrahering patroner i henhold til produsentens instruksjoner, dvs. fortløpende skyll dem med 2,5 ml metanol, 2,5 ml vannnd til slutt med 2,5 ml metanol / vann (1: 1 v / v).
  2. Gjenoppløse den frysetørkede rest i 3 ml metanol / vann (1: 1 v / v). Eluere hver halvdel av det (1,5 ml) over en separat C18 fastfase ekstraksjonspatron i 2,5 ml reagensglass. Skyll patroner med ytterligere 1 ml metanol / vann (1: 1 v / v).
  3. Tørk reagensglass med prøveoppløsningen, for eksempel ved hjelp av en vakuum-konsentrator, oppvarmet til 45 ° C og med et vakuum på ca. 50 mbar. Andre midler for fordampning kan også benyttes, for eksempel en blow-down system med N2 gass som i trinn 6.
  4. Oppløses på nytt residuet i reagensglasset med 1 ml vann. Støtte oppløsning med vortex mixer og overføring til 1,5 ml auto sampler hetteglass.
    Merk: Prøver kan oppbevares i kjøleskap i inntil 3 måneder ved dette stadiet 42.

5. Kromatografi

  1. Forbered oppløsningsmiddel A ved å blande 20 ml av 85% orto-fosforsyre med 980 ml vann og filtrere solution gjennom et engangs-glassfiberfilter under anvendelse av vakuum. Ikke utsett løsemiddel A for sollys og bruke den innen 24 timer for å unngå algevekst. Bruk ren HPLC-kvalitet acetonitril som løsemiddel B.
  2. Lage standardoppløsninger av kommersielt tilgjengelige BPCAs (hemimellitic, trimellittsyre, pyromellittsyre, pentacarboxylic og mellittsyre syre) for å produsere en ekstern standard konsentrasjonsrekke (f.eks, 6 hetteglass inneholdende 5, 20, 60, 100, 150 og 250 ug av hver BPCA blandet sammen i 1 ml vann, henholdsvis).
  3. Gjennomføre kromatografi med innstillingene i tabell 1 og tabell 2 og kvantifisere BPCA innholdet ved å sammenlikne de respektive BPCA topparealene til målinger av ekstern standard serien 63.
  4. Uttrykke resultatene av PyC mengde i BPCA-C / tørrvekt av prøven [g / kg] eller BPCA-C / TOC [%]. Dessuten kan de kvalitative egenskapene til PyC i prøvene bli beskrevet ved hjelp av andeler av individUAL BPCAs, for eksempel andelen B6CA (B6CA / BPCA [%]) angir graden av aromatiske kondensasjon av PyC 44.

6. Wet Oksidasjon av renset BPCAs for Følgende 13 C og 14 C Analyse

  1. Etter trinn 5.3., Samle de enkelte BPCAs i tilstrekkelig mengde (f.eks> 30 mikrogram BPCA-C for dagens gass massespektrometre 49,64) ved hjelp av en fraksjonssamler koblet til HPLC 49 og deretter fjerne løsemidler ved å blåse ned fraksjonene med en svak N2-strøm mens oppvarming av disse til 70 ° C. Bare små mengder av flytende fosforsyre, inkludert BPCAs, vil forbli i ampullen.
  2. Fremstille den oksyderende reagens ved å oppløse 2 g Na 2 S 2 O 8 i 50 ml vann, tilberedes i løpet av 24 timers bruk.
    Merk: Omkrystalliser natriumpersulfat to ganger for å forbedre dets renhet ved fullt ut å oppløse flere grami varmt vann og deretter oppsamling av det faste stoff etter at vannet er avkjølt 65-66.
  3. Gjenoppløse blåst ned resten (trinn 6.1) med 4 ml vann og overføre prøven til 12 ml gasstett borsilikat glasset. Tilsett 1 ml oksiderende reagens og tett med standard cap inneholder en butylgummi septum.
  4. Rense gasstett hetteglass inkludert vandig løsning med han i 8 minutter for å fjerne CO 2 fra hetteglasset og løsningen 66.
  5. Oksydere prøver i de gasstette ampuller ved å oppvarme dem ved 100 ° C i 60 min.
  6. Direkte analysere CO 2 fra oksidering på isotop-ratio massespektrometre for 13 C innhold 65-66 og på akselerert massespektrometre for 14 C innhold 67-68.
    Merk: oksidert prøver kan lagres i minst en uke før 66 13 C og / eller 14 C-analyse.

Representative Results

Vi anbefaler å teste metoden oppsettet ved å måle en pakke med godt beskrevet PYC materialer ( «svart karbon referansematerialer") som i stor grad har vært brukt i ulike metodeutvikling og sammenligninger i litteraturen 44,48,69-77. Informasjon om referansemateriale er tilgjengelig fra Universitetet i Zürich (http://www.geo.uzh.ch/en/units/physische-geographie-boden-biogeographie/services/black-carbon-reference-materials).

Den beskrevne fremgangsmåte gjør det mulig for grunnlinje-separasjon av alle BPCA målforbindelsene ved HPLC. Kromatogrammene for referansematerialenes chernozem '(siltig jord med en betydelig PyC innhold) og gress røye (laget av Oryza Sativa) er vist i figur 2. Ved å justere kromatografi parameterne i tabellene 1 og 2 (for eksempel kromatografi temperatur,pH-verdien for oppløsningsmiddel A eller strømningshastighet, etc.), kan separeringen bli ytterligere modifisert for spesifikke behov 42,63.

Kvantitativ analyse av referansemateriale 'kromatogrammene med eksterne standarder (trinn 5.3.) Skal gi de PYC verdiene vist i Figur 3. Vær oppmerksom på at små endringer i prosedyren (f.eks utelatelsen av trinn 3 eller 4 i særlige tilfeller), kan føre til høyere PYC verdier. Vanligvis inngang bør kontrolleres med rene BPCA standarder: piggete referansemateriale kan bidra til å oppdage uforholdsmessige tap i trinn 3 og 4 og gi informasjon om kromatografi ytelse i trinn 5 42,63.

Tabell 3 viser de 13 C og 14 C-verdier som oppnås når renses BPCAs av referansemateriale blir analysert for deres karboninnhold isotopisk etter trinn 6. Forpålitelige resultater, er det viktig å samle tilstrekkelige mengder BPCA-C (f.eks> 30 mikrogram BPCA-C for nåværende akselerator massespektrometre, jf figur 4) og å ta alle mulige tiltak for å redusere forurensing av prøven av ytre C 49 .

I tillegg til å kontrollere den fremgangsmåte som er opp med referansemateriale som beskrevet ovenfor, er det svært gunstig å fremstille og måle prøver i replikater, både for PyC kvantifisering (trinn 5) og etterfølgende forbindelse spesifikke 13 C og 14 C analyser av BPCAs (trinn 6 ).

Figur 1
Fig. 1: BPCA Analyseprosedyre I protokollen trinn 2, blir de PyC polysykliske aromatiske kondenserte strukturer spaltet, produsere forskjellig BPCAs, som er then ytterligere rengjort (trinn 3 og 4) og kromatografisk analysert og skilt (trinn 5). Etter våt oksidasjon (trinn 6), de rensede BPCAs er mottagelig for sammensatte spesifikke isotop-analyse (13 C og 14 C) på isotop-ratio massespektrometre. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 2
Figur 2:. Kromatogrammer for BPCA Separasjon Vist er svart karbon referansemateriale "chernozem" (a) og "gress char" (b). Baseline separasjon oppnås for alle BPCA målet forbindelser (B6CA, B5CA, 1,2,4,5- 1,2,3,5-, 1,2,3,4-B4CA;. 1,2,4, 1,2,3-B3CA) 42. I formasjon på sot referansemateriale er tilgjengelig fra Universitetet i Zürich (http://www.geo.uzh.ch/en/units/physische-geographie-boden-biogeographie/services/black-carbon-reference-materials). Dette tallet ble endret fra Wiedemeier et al. 2013 42 og er gjengitt med tillatelse fra Elsevier. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figur 3
Figur 3:. REPL PYC Målinger av Different sot referansematerialer Feilfelt for laboratorie gjentak er mindre enn symbol størrelse og variasjonskoeffisienten i gjennomsnitt 5% (min: 1%, maks 10%). Dette tallet ble endret fra Wiedemeier et al. 2013 42 og er gjengitt med tillatelse fra Elsevier."Https://www.jove.com/files/ftp_upload/53922/53922fig3large.jpg" target = "_ blank"> Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 4
Figur 4: radiokarbon (14 C) Verdier for B5CA og B6CA Isolert fra en moderne og en Fossil Char Den oppgitte feilen består av korreksjoner for instrumental akselerator massespektrometer bakgrunn og av den tomme for våt oksidasjon.. Det faste grå linje representerer en idealisert linje for blandingen av den virkelige F 14 C for den aktuelle prøven og bestemmes midlere ytre kontaminering. Dette tallet ble endret fra Gierga et al. 2014 49 og er gjengitt med tillatelse fra Elsevier. Klikk her for å se en større versjon av ther figur.

mobilfase A 20 ml orto-fosforsyre (85%) i 980 ml ultrarent vann
mobil fase B acetonitril
søyle C18 reversert fase (jf materialliste for detaljer)
Kolonnetemperaturen temperaturen~~POS=HEADCOMP 15 ° C
strømningshastighet 0,4 ml min -1
identifikasjon retensjonstid, UV-absorpsjon ved 216 nm
kvantifisering eksterne standarder for BPCAs
trykk ca. 120 bar

Tabell 1: kromatografi innstillinger.

tid mobil fase B
[Min] [Vol%]
0 0.5
5 0.5
25.9 30
26 95
28 95
28.1 0.5
30 0.5

Tabell 2: Blanding Gradient av mobilfaser.

en
bulk røye BPCA
δ 13C [‰ vs. VPDB]
kastanje røye -27,4 en -27,7 ± 0,8
mais røye -12,9 ± 0,4 -13,0 ± 0,4
F 14 C [%]
moderne røye 1.142 b ± 0,004 b 1.13 ± 0,013
fossil røye 0,003 b ± 0,001 b 0,014 ± 0,001

Tabell 3:. Carbon isotoper verdier (δ 13 C og F 14 C) av referanse Char Materialer og Compound-Specific Isotop Analyse av den tilsvarende BPCAs De BPCA verdiene representerer B6CA og B5CA som ble samlet inn samtidig i trinn 5. Howeveh, kan oppnås isotopisk analyse av enkelt BPCAs analogt når BPCAs samles separat. Bulk røye data er fra Yarnes et al. (2011) 73 for kastanje char (a) og fra Gierga et al. (2014) 49 for fossil og moderne char (b). Feil for δ 13C målinger er standardfeil fra triplicates mens feil for F 14 C målinger (bulk røye: ETH-50456, ETH-50458; BPCA: ETH-62324, ETH-62335) er utledet fra feilspredning 64.

Discussion

Den BPCA metoden har flere viktige fordeler sammenlignet med andre tilgjengelige PYC metoder 78-79: i) den oppdager PyC over et bredt spekter av forbrennings kontinuum, dvs. det er følsom for litt forkullet biomasse samt høy temperatur chars og sot 42 70, ii) det kan samtidig karakter 16,44,80-81, kvantifisere 20,42 og isotopically analysere PyC 49-50,66,73,82-83, iii) det er gjeldende for et svært bredt spekter av miljøprøve materialer 42,70, og iv) sin metodikk har blitt intenst anmeldt og kan bli satt på en konsistent rammeverk med vurderinger av andre PYC metoder 44,47,70,84-85. For alle disse grunner, er det BPCA tilnærming uten tvil den mest allsidige PyC metoden tilgjengelig til dags dato, hvis underliggende forutsetningene er vel begrenset, og har vært kontinuerlig testet mot andre metoder.

Ovennevnte protokollen konsoliderer strengths fra tidligere BPCA metoder i en enkelt prosedyre er meget reproduserbar, lett å bruke og kan lett utvides og endres til spesifikke krav. For eksempel, når kromatografi utføres med en pH-gradient i stedet for et organisk løsningsmiddel, er på linje isotop-forholdet overvåking av BPCAs mulig 42, unngå behovet for den våte oksydasjonstrinnet. På tilsvarende måte, fjerning av kationer og / eller apolare forbindelser (trinn 3 og 4), kan bli utelatt når det er kjent at spesielle eksempler ikke inneholder slike forbindelser (som i noen tilfeller av laboratorieprodusert tegn).

Som alle PyC metode, har BPCA prosedyren noen begrensninger også. I denne forbindelse er det viktig å merke seg at BPCA tilnærming iboende undervurderer totalt PyC mengde i prøvene: metoden ødelegger store deler av PYC polysykliske strukturer for å trekke ut sine BPCA byggesteiner, og dermed ikke kvantitativt utvinne all PyC i form av BPCAs20,86. Omregningsfaktorer hadde blitt foreslått i det siste til å oversette BPCA avkastning til total PYC innhold. Imidlertid kan finne en riktig omregningsfaktoren er praktisk talt umulig på grunn av den heterogene graden av aromatisk kondensasjon i de fleste tegn 41,48,80,86. I mange tilfeller er PyC mengder av prøvene sammenlignet i forhold til hverandre 42,81,87-88. Vi foreslår ikke å bruke noen omregningsfaktorer og å bare rapportere BPCA data "målt" 48. I særlige tilfeller, når BPCA avkastning er tatt for å beregne absolutte PYC mengder 24,89-90, opprinnelig publisert omregningsfaktor 20 av 2,27 synes hensiktsmessig som konverterer det BPCA gir opp konservative estimater av PYC innholdet 86.

En annen vanskelighet med PyC metoder er at de er potensielt følsomme overfor forstyrrende, ikke-PyC materiale og / eller at PyC frembringes under selve analysen, som fører til en overestimering avselve PyC innholdet i prøvene 70. Den BPCA tilnærming er svært robust mot slike forstyrrende materialer 70, produserer ikke PyC av seg selv 16,70,86 og er konservativ i naturen (jf avsnittet ovenfor). Til og med grafitt, en kjemisk meget lignende materiale for å PyC men av petrogenic opprinnelse, forstyrrer ikke BPCA målinger (Schneider, MPW upubliserte resultater. Zurich, (2013)). Så langt den eneste kjente ikke-PYC forstyrrelser for BPCA metoden er noen kondensert, aromatiske pigmenter av sopp 91, som bør være kvantitativt ubetydelig for de aller fleste studier 86. Den BPCA metoden med dens samtidige kvalitative, kvantitative og 13 C og 14 C isotoper informasjon er således et utmerket verktøy for etterforskningen av PyC i ulike disipliner.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
ball mill Retsch N/A ball mill with carbon-free grinding jars and balls (Retsch MM 200 with agate grinding jars and balls) 
combustion oven Nabertherm N/A combustion oven/muffle furnace with a temperature of 500 °C (Nabertherm L40/11 or similar)
pressure bombs with PTFE pressure chambers,
quartz digestion tubes with quartz lids		 Seif Aufschlusstechnik, Unterschleissheim, Germany N/A Helma U. Rudolf Seif Aufschlusstechnik
Fastlingerring 67
85716 Unterschleissheim
Germany
Tel: (+49) 89 3108181
vortex mixer common lab supply N/A
oven  Thermo Scientific 50051010 drying oven with constant temperature (Thermo Scientific Heraeus or similar)
vacuum manifold system
with PTFE connectors		 Machery Nagel Chromabond
730151
730106		 ftp://ftp.mn-net.com/english/Instruction_leaflets/Chromatography/SPE/CHROMABOND_VK_DE_EN.pdf
reusable glass syringes with disposable glass fibre filters Machery Nagel  730172
730192		 http://www.mn-net.com/SPEStart/SPEaccessories/EmptySPEcolumns/tabid/4285/language/en-US/Default.aspx
25 ml volumetric glass flasks common lab supply N/A In contrast to all other glassware, do not combust to ensure volumetric accuracy. Instead, clean in acid bath, with ultrasound and with ultrapure water.
chromatographic glass columns with frit and PTFE stopcock and glass wool custom made N/A dimensions of glass columns:
ca. 40 cm long, ca. 1.5 cm in diameter
cation exchange resin Sigma Aldrich 217514 Dowex 50 WX8 400
conductivity meter WTW 300243 LF 320 Set
100 ml conical flasks for freeze drier common lab supply  N/A
liquid nitrogen common lab equipment N/A for snap-freezing the aequous solution after removal of cations
freeze dryer Christ N/A Alpha 2 - 4 LD plus
C18 solid phase extraction cartridges Supelco 52603-U http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/supelco/52603u?lang=de&region=CH
2.5 ml glass test tubes Agilent Technologies 5022-6534 http://www.chem.agilent.com/store/en_US/Prod-5022-6534/5022-6534?navAction=push&navCount=0
concentrator  Eppendorf 5305000.100
1.5 ml HPLC autosampler vials depending on HPLC N/A
6 ml fraction collector vials depending on HPLC N/A
high purity N2 gas common lab equipment N/A
12 ml borosilicate gas tight vials Labco 538W http://www.labco.co.uk/europe/gas.htm#doublewad12ml
needles B Braun 4665643 http://www.bbraun.ch/cps/rde/xchg/cw-bbraun-de-ch/hs.xsl/products.html?prid=PRID00000510
high purity He gas common lab equipment N/A
HNO3 (65%) p.a. Sigma Aldrich 84378 http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/84378?lang=de&region=CH
2 M HCl Sigma Aldrich 258148 mix with ultrapure water to achieve 2 M solution
2 M NaOH Sigma Aldrich 71691 mix with ultrapure water to achieve 2 M solution
methanol Sigma Aldrich 34860 http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/34860?lang=de&region=CH
water Milli-Q Z00QSV0WW Type 1 grade, optimized for low carbon
orthophosphoric acid Sigma Aldrich 79606 http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/fluka/79606?lang=de&region=CH
acetonitrile Sigma Aldrich 34851 http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/34851?lang=de&region=CH
C18 reversed phase column Agilent Technologies 685975-902 Agilent Poroshell 120 SB-C18 (4.6 x 100 mm)
Na2S2O8, sodium persulfate Sigma Aldrich 71890 http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/71890?lang=de&region=CH
BPCA standards
trimellitic acid Sigma Aldrich 92119 http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/fluka/92119?lang=de&region=CH
hemimellitic acid Sigma Aldrich 51520 http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/51520?lang=de&region=CH
pyromellitic acid Sigma Aldrich 83181 http://www.sigmaaldrich.com/catalog/search?
term=83181&interface=All&
N=0&mode=match%20partialmax&
lang=de&region=CH&focus=product
benzenepentacarboxylic acid Sigma Aldrich S437107 http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/s437107?lang=de&region=CH
mellitic acid Sigma Aldrich M2705 http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/m2705?lang=de&region=CH
oxidation standards
phtalic acid Sigma-Aldrich 80010 http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/80010?lang=de&region=CH
sucrose Sigma-Aldrich S7903 http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/s7903?lang=de&region=CH
black carbon reference materials University of Zurich N/A http://www.geo.uzh.ch/en/units/physische-geographie-boden-biogeographie/services/black-carbon-reference-materials

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Shafizadeh, F. Introduction to pyrolysis of biomass. Journal J. Anal. Appl. Pyrolysis. 3 (4), 283-305 (1982).
  2. Simoneit, B. R. T. Organic matter of the trophosphere - III. Characterization and sources of petroleum and pyrogenic residues in aerosols over the western United States. Atmos. Environ. 18 (1), 51-67 (1984).
  3. Goldberg, E. D. Black carbon in the environment. , Wiley. (1985).
  4. Preston, C. M., Schmidt, M. W. I. Black (pyrogenic) carbon: a synthesis of current knowledge and uncertainties with special consideration of boreal regions. Biogeosciences. 3 (4), 397-420 (2006).
  5. Schmidt, M. W. I., Noack, A. G. Black carbon in soils and sediments: Analysis, distribution, implications, and current challenges. Global Global Biogeochem. Cycles. 14 (3), 777-793 (2000).
  6. Scott, A. C., Bowman, D. M. J. S., Bond, W. J., Pyne, S. J., Alexander, M. E. Fire on Earth: An Introduction. , Wiley. (2014).
  7. Tinner, W., Hubschmid, P., Wehrli, M., Ammann, B., Conedera, M. Long-term forest fire ecology and dynamics in southern Switzerland. J. Ecol. 87 (2), 273-289 (1999).
  8. Forbes, M. S., Raison, R. J., Skjemstad, J. O. Formation, transformation and transport of black carbon (charcoal) in terrestrial and aquatic ecosystems. Sci. Total Environ. 370 (1), 190-206 (2006).
  9. Bowman, D. M. J. S., et al. Fire in the Earth System. Science. 324 (5926), 481-484 (2009).
  10. Krawchuk, M. A., Moritz, M. A., Parisien, M. A., Van Dorn, J., Hayhoe, K. Global pyrogeography: The current and future distribution of wildfire. PLoS ONE. 4 (4), (2009).
  11. Bond, T. C., et al. A technology-based global inventory of black and organic carbon emissions from combustion. J. Geophys. Res.: Atmos. 109 (14), (2004).
  12. Cao, G., Zhang, X., Zheng, F. Inventory of black carbon and organic carbon emissions from China. Atmos. Environ. 40 (34), 6516-6527 (2006).
  13. Bond, T. C., et al. Bounding the role of black carbon in the climate system: A scientific assessment. J. Geophys. Res.: Atmos. 118 (11), 5380-5552 (2013).
  14. Ramanathan, V., Carmichael, G. Global and regional climate changes due to black carbon. Nat. Geosci. 1 (4), 221-227 (2008).
  15. Dittmar, T., Koch, B. P. Thermogenic organic matter dissolved in the abyssal ocean. Mar. Chem. 102 (3-4), 208-217 (2006).
  16. Dittmar, T. The molecular level determination of black carbon in marine dissolved organic matter. Org. Geochem. 39 (4), 396-407 (2008).
  17. Ziolkowski, L., Druffel, E. Aged black carbon identified in marine dissolved organic carbon. Geophys. Res. Lett. 37 (16), L16601 (2010).
  18. McConnell, J. R., et al. 20th-Century Industrial Black Carbon Emissions Altered Arctic Climate Forcing. Science. 317 (5843), 1381-1384 (2007).
  19. Ming, J., et al. Black carbon record based on a shallow Himalayan ice core and its climatic implications. Atmos. Chem. Phys. 8 (5), 1343-1352 (2008).
  20. Glaser, B., Haumaier, L., Guggenberger, G., Zech, W. Black carbon in soils: the use of benzenecarboxylic acids as specific markers. Org. Geochem. 29 (4), 811-819 (1998).
  21. Knicker, H. Pyrogenic organic matter in soil: Its origin and occurrence, its chemistry and survival in soil environments. Quat. Int. 243 (2), 251-263 (2011).
  22. Masiello, C. A., Druffel, E. R. M. Black carbon in deep-sea sediments. Science. 280 (5371), 1911 (1998).
  23. Gustafsson, Ö, et al. Evaluation of a protocol for the quantification of black carbon in sediments. Global Biogeochem. Cycles. 15 (4), 881-890 (2001).
  24. Sánchez-Garcìa, L., de Andrés, J. R., Gélinas, Y., Schmidt, M. W. I., Louchouarn, P. Different pools of black carbon in sediments from the Gulf of Cádiz (SW Spain): Method comparison and spatial distribution. Mar. Chem. 151, 13-22 (2013).
  25. Marschner, B., et al. How relevant is recalcitrance for the stabilization of organic matter in soils? J. Plant Nutr. Soil Sci. 171 (1), 91-110 (2008).
  26. Kuzyakov, Y., Subbotina, I., Chen, H., Bogomolova, I., Xu, X. Black carbon decomposition and incorporation into soil microbial biomass estimated by 14C labeling. Soil Biol. Biochem. 41 (2), 210-219 (2009).
  27. Schmidt, M. W. I., et al. Persistence of soil organic matter as an ecosystem property. Nature. 478 (7367), 49-56 (2011).
  28. Singh, N., Abiven, S., Torn, M. S. Fire-derived organic carbon in soil turns over on a centennial scale. Biogeosciences. 9 (8), 2847-2857 (2012).
  29. Santos, F., Torn, M. S., Bird, J. A. Biological degradation of pyrogenic organic matter in temperate forest soils. Soil Biol. Biochem. 51, 115-124 (2012).
  30. Kuzyakov, Y., Bogomolova, I., Glaser, B. Biochar stability in soil: Decomposition during eight years and transformation as assessed by compound-specific 14C analysis. Soil Biol. Biochem. 70, 229-236 (2014).
  31. Kuhlbusch, T. A. J. Black Carbon and the Carbon Cycle. Science. 280 (5371), 1903-1904 (1998).
  32. Liang, B., et al. Stability of biomass-derived black carbon in soils. Geochim. Cosmochim. Acta. 72 (24), 6069-6078 (2008).
  33. Beesley, L., et al. A review of biochars' potential role in the remediation, revegetation and restoration of contaminated soils. Environ. Pollut. 159 (12), 3269-3282 (2011).
  34. Biederman, L. A., Harpole, W. S. Biochar and its effects on plant productivity and nutrient cycling: a meta-analysis. GCB Bioenergy. 5 (2), 202-214 (2013).
  35. Glaser, B., Birk, J. J. State of the scientific knowledge on properties and genesis of Anthropogenic Dark Earths in Central Amazonia (terra preta de ìndio). Geochim. Cosmochim. Acta. 82, 39-51 (2012).
  36. Lehmann, J., Joseph, S. Biochar for Environemental Management: Science and Technology. , Earthscan. (2009).
  37. Marris, E. Putting the carbon back: Black is the new green. Nature. 442 (7103), 624-626 (2006).
  38. Flannigan, M., et al. Global wildland fire season severity in the 21st century. For. Ecol. Manage. 294, 54-61 (2013).
  39. Kelly, R., et al. Recent burning of boreal forests exceeds fire regime limits of the past 10,000 years. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 110 (32), 13055-13060 (2013).
  40. Hoet, P. H. M., Brüske-Hohlfeld, I., Salata, O. V. Nanoparticles - Known and unknown health risks. J. Nanobiotechnol. 2, (2004).
  41. Ziolkowski, L. A., Druffel, E. R. M. The feasibility of isolation and detection of fullerenes and carbon nanotubes using the benzene polycarboxylic acid method. Mar. Pollut. Bull. 59 (4-7), 213-218 (2009).
  42. Wiedemeier, D. B., Hilf, M. D., Smittenberg, R. H., Haberle, S. G., Schmidt, M. W. I. Improved assessment of pyrogenic carbon quantity and quality in environmental samples by high-performance liquid chromatography. J. Chromatogr. A. 1304, 246-250 (2013).
  43. Keiluweit, M., Nico, P. S., Johnson, M. G., Kleber, M. Dynamic molecular structure of plant biomass-derived black carbon (biochar). Environ. Sci. Technol. 44 (4), 1247-1253 (2010).
  44. Wiedemeier, D. B., et al. Aromaticity and degree of aromatic condensation of char. Org. Geochem. 78, 135-143 (2015).
  45. Franklin, R. E. Crystallite growth in graphitizing and non-graphitizing carbons. Proc. R. Soc. London, Ser. A. 209 (1097), 196-218 (1951).
  46. Masiello, C. A. New directions in black carbon organic geochemistry. Mar. Chem. 92 (1-4), 201-213 (2004).
  47. McBeath, A., Smernik, R., Plant, E. Determination of the aromaticity and the degree of aromatic condensation of a thermosequence of wood charcoal using NMR. Org. Geochem. 42 (10), 1194-1202 (2011).
  48. Schneider, M. P. W., Smittenberg, R., Dittmar, T., Schmidt, M. W. I. Comparison of gas with liquid chromatography for the determination of benzenepolycarboxylic acids as molecular tracers of black carbon. Org. Geochem. 42 (3), 275-282 (2011).
  49. Gierga, M., et al. Purification of fire-derived markers for µg scale isotope analysis (δ13C, Δ14C) using high-performance liquid chromatography (HPLC). Org. Geochem. 70, 1-9 (2014).
  50. Bird, M. I., Ascough, P. L. Isotopes in pyrogenic carbon: A review. Org. Geochem. 42 (12), 1529-1539 (2012).
  51. Roscoe, R., Buurman, P., Velthorst, E. J., Vasconcellos, C. A. Soil organic matter dynamics in density and particle size fractions as revealed by the 13C/12C isotopic ratio in a Cerrado's oxisol. Geoderma. 104 (3-4), 185-202 (2001).
  52. Wiedemeier, D. B., Bloesch, U., Hagedorn, F. Stable forest-savanna mosaic in north-western Tanzania: local-scale evidence from δ13C signatures and 14C ages of soil fractions. J. Biogeogr. 39 (2), 247-257 (2012).
  53. Pessenda, L. C. R., et al. The use of carbon isotopes (13C,14C) in soil to evaluate vegetation changes during the holocene in Central Brazil. Radiocarbon. 38 (2), 191-201 (1996).
  54. Bird, M. I., et al. Radiocarbon dating of "old" charcoal using a wet oxidation, stepped-combustion procedure. Radiocarbon. 41 (2), 127-140 (1999).
  55. Fang, Y., Singh, B., Singh, B. P., Krull, E. Biochar carbon stability in four contrasting soils. Eur. J. Soil Sci. 65 (1), 60-71 (2014).
  56. Maestrini, B., Herrmann, A. M., Nannipieri, P., Schmidt, M. W. I., Abiven, S. Ryegrass-derived pyrogenic organic matter changes organic carbon and nitrogen mineralization in a temperate forest soil. Soil Biol. Biochem. 69, 291-301 (2014).
  57. Wiedemeier, D. B. New insights into pyrogenic carbon by an improved benzene polycarboxylic acid molecular marker method. , University of Zurich. (2014).
  58. Perttila, M., Pedersen, B. Qualilty Assurance in Environmental Monitoring. , Wiley. (2007).
  59. Baldock, J., Smernik, R. Chemical composition and bioavailability of thermally altered Pinus resinosa (Red pine) wood. Org. Geochem. 33 (9), 1093-1109 (2002).
  60. Nelson, D. W., Sommers, L. E. Methods of Soil Analysis: Part 3, Chemical methods. SSSA Book Series. , (1996).
  61. Buchholz, B. A., Freeman, S. P. H. T., Haack, K. W., Vogel, J. S. Tips and traps in the 14C bio-AMS preparation laboratory. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B. 172 (1-4), 404-408 (2000).
  62. Schramel, P., Wolf, A., Seif, R., Klose, B. J. Eine neue Apparatur zur Druckveraschung von biologischem Material. Fresenius' Z. Anal. Chem. 302 (1), 62-64 (1980).
  63. Meyer, V. Practical High-Performance Liquid Chromatography. , Wiley. (2010).
  64. Shah, S. R., Pearson, A. Ultra-microscale (5-25 µg C) analysis of individual lipids by 14C AMS: Assessment and correction for sample processing blanks. Radiocarbon. 49 (1), 69-82 (2007).
  65. Lang, S. Q., Früh-Green, G. L., Bernasconi, S. M., Wacker, L. Isotopic (δ13C, Δ14C) analysis of organic acids in marine samples using wet chemical oxidation. Limnol. Oceanogr.: Methods. 11 (4), 161-175 (2013).
  66. Lang, S., Bernasconi, S., Früh-Green, G. Stable isotope analysis of organic carbon in small (µg C) samples and dissolved organic matter using a GasBench preparation device. Rapid Commun. Mass Spectrom. 26 (1), 9-16 (2012).
  67. Wacker, L., et al. Micadas: Routine and high-precision radiocarbon dating. Radiocarbon. 52 (2), 252-262 (2010).
  68. Wacker, L., et al. A versatile gas interface for routine radiocarbon analysis with a gas ion source. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B. 294, 315-319 (2013).
  69. Hammes, K., Smernik, R., Skjemstad, J., Herzog, A., Vogt, U. Synthesis and characterisation of laboratory-charred grass straw (Oryza saliva) and chestnut wood (Castanea sativa) as reference materials for black carbon quantification. Org. Geochem. 37 (11), 1629-1633 (2006).
  70. Hammes, K., et al. Comparison of quantification methods to measure fire-derived (black/elemental) carbon in soils and sediments using reference materials from soil, water, sediment and the atmosphere. Global Biogeochem. Cycles. 21 (3), GB3016 (2007).
  71. Meredith, W., et al. Assessment of hydropyrolysis as a method for the quantification of black carbon using standard reference materials. Geochim. Cosmochim. Acta. 97, 131-147 (2012).
  72. Kaal, J., Schneider, M. P. W., Schmidt, M. W. I. Rapid molecular screening of black carbon (biochar) thermosequences obtained from chestnut wood and rice straw: A pyrolysis-GC/MS study. Biomass Bioenergy. 45, 115-129 (2012).
  73. Yarnes, C., et al. Stable isotopic analysis of pyrogenic organic matter in soils by liquid chromatography-isotope-ratio mass spectrometry of benzene polycarboxylic acids. Rapid Commun. Mass Spectrom. 25 (24), 3723-3731 (2011).
  74. Han, Y. M., et al. Evaluation of the thermal/optical reflectance method for discrimination between char- and soot-EC. Chemosphere. 69, 569-574 (2007).
  75. Leifeld, J. Thermal stability of black carbon characterised by oxidative differential scanning calorimetry. Org. Geochem. 38 (1), 112-127 (2007).
  76. Roth, P. J., et al. Differentiation of charcoal, soot and diagenetic carbon in soil: Method comparison and perspectives. Org. Geochem. 46, 66-75 (2012).
  77. Schmidt, M. W. I., Masiello, C. A., Skjemstad, J. O. Final recommendations for reference materials in black carbon analysis. Eos. 84 (52), (2003).
  78. Bird, M. Biochar for Environemental Management: Science and Technology. , Earthscan. (2009).
  79. Hammes, K., Abiven, S. Fire Phenomena and the Earth System. , Wiley. (2013).
  80. Schneider, M. P. W., Hilf, M., Vogt, U. F., Schmidt, M. W. I. The benzene polycarboxylic acid (BPCA) pattern of wood pyrolyzed between 200 °C and 1000 °C. Org. Geochem. 41 (10), 1082-1088 (2010).
  81. Schneider, M. P. W., et al. Toward a "molecular thermometer" to estimate the charring temperature of wildland charcoals derived from different biomass sources. Environ. Sci. Technol. 47 (20), 11490-11495 (2013).
  82. Ziolkowski, L. A., Druffel, E. R. M. Aged black carbon identified in marine dissolved organic carbon. Geophys. Res. Lett. 37 (16), (2010).
  83. Coppola, A. I., Ziolkowski, L. A., Masiello, C. A., Druffel, E. R. M. Aged black carbon in marine sediments and sinking particles. Geophys. Res. Lett. 41 (7), 2427-2433 (2014).
  84. Wurster, C. M., Lloyd, J., Goodrick, I., Saiz, G., Bird, M. I. Quantifying the abundance and stable isotope composition of pyrogenic carbon using hydrogen pyrolysis. Rapid Commun. Mass Spectrom. 26 (23), 2690-2696 (2012).
  85. Wiedemeier, D. B., Brodowski, S., Wiesenberg, G. L. B. Pyrogenic molecular markers: Linking PAH with BPCA analysis. Chemosphere. 119, 432-437 (2015).
  86. Brodowski, S., Rodionov, A., Haumaier, L., Glaser, B., Amelung, W. Revised black carbon assessment using benzene polycarboxylic acids. Org. Geochem. 36 (9), 1299-1310 (2005).
  87. Singh, N., et al. Transformation and stabilization of pyrogenic organic matter in a temperate forest field experiment. GCB. 20 (5), 1629-1642 (2014).
  88. Abiven, S., Hengartner, P., Schneider, M. P. W., Singh, N., Schmidt, M. W. I. Pyrogenic carbon soluble fraction is larger and more aromatic in aged charcoal than in fresh charcoal. Soil Biol. Biochem. 43 (7), 1615-1617 (2011).
  89. Lehndorff, E., et al. Industrial carbon input to arable soil since 1958. Org. Geochem. 80, 46-52 (2015).
  90. Lehndorff, E., Roth, P. J., Cao, Z. H., Amelung, W. Black carbon accrual during 2000 years of paddy-rice and non-paddy cropping in the Yangtze River Delta, China. GCB. 20 (6), 1968-1978 (2014).
  91. Glaser, B., Knorr, K. H. Isotopic evidence for condensed aromatics from non-pyrogenic sources in soils - implications for current methods for quantifying soil black carbon. Rapid Commun. Mass Spectrom. 22 (7), 935-942 (2008).

Tags

Kjemi Black karbon brann-avledet organisk materiale molekylær markør sammensatte spesifikke isotopisk analyse, biokull globale karbonsyklusen røye pyrolytisk karbon trekull
Karakterisering, Kvantifisering og Compound-spesifikke Isotop Analyse av Pyrogen Carbon Bruke Benzen polykarboksylsyrer (BPCA)
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Wiedemeier, D. B., Lang, S. Q.,… More

Wiedemeier, D. B., Lang, S. Q., Gierga, M., Abiven, S., Bernasconi, S. M., Früh-Green, G. L., Hajdas, I., Hanke, U. M., Hilf, M. D., McIntyre, C. P., Scheider, M. P. W., Smittenberg, R. H., Wacker, L., Wiesenberg, G. L. B., Schmidt, M. W. I. Characterization, Quantification and Compound-specific Isotopic Analysis of Pyrogenic Carbon Using Benzene Polycarboxylic Acids (BPCA). J. Vis. Exp. (111), e53922, doi:10.3791/53922 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter