Summary
在这里，我们介绍了一个实验装置的构造和操作，该装置通过土壤生物的活动来增强矿物风化，同时操纵已知会刺激风化的非生物变量。讨论了设置和样品分析功能的代表性结果以及改进点。
Abstract
增强风化 （EW） 是一种新兴的二氧化碳 （CO2） 去除技术，有助于减缓气候变化。该技术依赖于通过操纵控制该过程的非生物变量来加速土壤中矿物风化的自然过程，特别是矿物粒度和暴露于溶解在水中的酸。EW主要旨在通过加强无机碳封存来降低大气中的CO2 浓度。到目前为止，电子战的知识主要是通过实验获得的，这些实验侧重于已知的刺激矿物风化的非生物变量，从而忽略了生物成分的潜在影响。虽然已知细菌、真菌和蚯蚓会增加矿物风化速率，但在电子战背景下土壤生物的使用仍未得到充分开发。
该协议描述了一种实验装置的设计和构造，该装置旨在提高土壤生物的矿物风化速率，同时控制非生物条件。该装置旨在最大限度地提高风化速率，同时保持土壤生物的活性。它由大量装满岩粉和有机材料的柱子组成，这些柱子位于气候室中，并通过灌溉系统施水。将色谱柱放置在装有油桶的冰箱上方，以收集渗滤液。代表性结果表明，该装置适用于保证土壤生物的活性并量化其对无机碳封存的影响。在最大限度地减少渗滤液损失、确保通过气候室的均匀通风以及避免塔进水方面仍然存在挑战。通过这种设置，提出了一种创新且有前途的方法，通过土壤生物区系的活动来提高矿物风化速率，并解开生物和非生物因素作为电子战驱动因素的影响。
Introduction
增强风化 （EW） 是一种相对较新且技术含量较低的二氧化碳去除 （CDR） 技术，具有缓解气候变化的巨大潜力 1,2,3。该技术的原理依赖于加速土壤中天然矿物风化过程，从而将二氧化碳（CO2）封存为无机碳（IC）3。增强风化旨在通过人为优化控制矿物风化的因素来增加 IC 封存，从而提高风化发生的速度与人类相关的时间尺度3.为了使EW最有效，将快速风化的硅酸盐矿物研磨成粉末，其粒度分布在微米到毫米范围内，以达到~1 m2·g-1范围内的高反应表面积3,4。
到目前为止，关于电子战的知识主要通过实验提供，这些实验侧重于控制矿物质溶解速率的非生物因素5。这些因素包括矿物反应性和表面积、温度、溶液成分、水停留时间和酸度 4,6,7，但仍需在此背景下进行研究。除了受到非生物因素的影响外，自然系统，尤其是土壤，还受到大量生物的影响，从微生物到蚯蚓等大型动物。尽管一些研究表明矿物溶解的生物活性影响很小或没有影响 8,9,10，但其他研究提供了证据表明土壤生物，如细菌 11,12、真菌13,14 和蚯蚓 15,16可以提高矿物风化速率。因此，生物成分可能是了解 EW5 实际 IC 封存潜力的关键。
土壤生物加速矿质溶蚀的第一种常见机制是通过呼吸过程中CO2的释放，从而增加土壤酸化17。此外，细菌和真菌可以通过渗出质子、螯合物、有机酸和酶来增加矿物风化，所有这些都能增强矿物溶解18,19,20,21。例如，通过羧基和羟基的螯合会产生离子失衡，将元素从矿物表面转移开并降低饱和状态20,22。这可能导致更少的次生矿物形成和更高的电子战效率。此外，通过以土壤颗粒为食，蚯蚓体壁的强烈作用可以将矿物颗粒分解成更细的颗粒，从而增加其可用的反应表面积23。寄居在蚯蚓肠道和新鲜粪便中的微生物可以进一步攻击这些较小的颗粒，从而进一步渗出有机酸和酶24,25。蚯蚓通过它们的穴居活动，除了有助于有机和矿物颗粒的混合外，还会产生大孔隙，使水流绕过饱和的孔隙空间17。这可以使水与不同的矿物表面相互作用，提高水岩接触率。
到目前为止，还没有建立任何设置来研究EW速率，从而使用土壤生物进行IC封存，同时确保优化不同相关非生物条件的可能性，例如水输入，温度，矿物类型和矿物粒度。在这里，介绍了一种创新装置的构造步骤的设计和解释，该装置旨在通过小中宇宙中土壤生物的活动来提高电子战率。实验装置包括203根柱子（长度15cm，直径7cm），放置在25°C的气候室（4.54m x 2.72m）中8周。203 根色谱柱分为 10 组，每组 18 根，两组 10 根，以适应气候室。两组 10 列中的一组用于允许插入另外三列用作空白。每组都放置在冰箱上方，顶部是可远程控制的灌溉系统，该系统允许在冰箱内和冰箱之间可变灌溉速率。每个色谱柱的渗滤液被收集在冰箱中保持恒温的油桶中（图1）。一台冰箱收集一组色谱柱的渗滤液，这意味着一台冰箱可以被视为 18 或 10 根色谱柱的单个系统。因此，该实验装置中的色谱柱数量可以根据实验要求进行调整，最多203根色谱柱。
图 1：显示 5 列但考虑 18 列的系统的设置示意图侧视图。 固定柱子的框架由不锈钢板、不锈钢螺钉和亚克力板制成。柱子位于框架的中间，顶部是灌溉系统。在塔子下方，漏斗通过管道连接到油桶以收集渗滤液。油桶放在一个冰箱里，冰箱里装着整个系统。掀开盖子可以打开冰箱。 请点击这里查看此图的较大版本.
在这种设置中，使用特定粒度的硅酸盐岩粉可确保达到高风化速率，而接种专门选择的细菌、真菌和蚯蚓则赋予了该人工系统中的生物活性。该装置通过测量溶解和固体 IC 以及总碱度 （TA），可以同时定量固体和液体样品中的碳封存。此外，还可以测量渗滤液中的pH值、电导率（EC）和离子等其他参数，作为风化的指标。这种设置还可以评估土壤生物的生存和活动的影响。具有代表性的结果证明该协议适用于构建一个装置，其中风化速率的增加不仅来自非生物因素，而且来自生物因素。
Protocol
下面，考虑到 18 列的系统，描述了用于构建设置不同部分的详细协议。
1. 构建支撑柱子的框架
- 准备亚克力板来容纳灌溉系统、柱子、漏斗和收集渗滤液的管道。
- 切割三块尺寸为 63 厘米 x 67 厘米的亚克力板（亚克力板 1-3）和一块尺寸为 45 厘米 x 56 厘米的亚克力板（亚克力板 4）。
- 在每个亚克力板上，按照以下步骤中的说明切 18 个孔。
- 亚克力板 1 - 顶板：切直径 0.7 厘米的孔，稍后插入灌溉系统的管子。
- 亚克力板 2 - 距顶板第二：切直径 8 厘米的孔以稍后插入柱子（图 2）。
- 亚克力板 3 - 距底板第二：切直径 1.2 厘米的孔以稍后插入漏斗。
- 亚克力板 4 - 底板：切出直径 1.2 厘米的孔，稍后插入将渗滤液带到油桶的塑料管。
- 此外，在亚克力板 1-1 的每个角上切一个直径为 1.1 厘米的孔，在侧面切一个直径为 3 厘米的孔，以插入不锈钢螺钉。
- 对于每个亚克力板，使用标签打印机打印带有列数 （1-18） 的塑料标签，并将它们粘贴在相应的孔下方。
注意： 根据 2 列的编号在 4、18 和 4 亚克力板上粘贴标签有助于在安装过程中将装置的不同部分放置在各自的位置。
- 使用不锈钢板和螺钉固定亚克力板。
- 以量身定制的不锈钢板为例，这些不锈钢板是按照 图 3 所示的设计制作的，尺寸为 63.6 cm x 67.3 cm x 4 cm，厚度为 1.5 mm。
- 在每块不锈钢板的每个角和侧面钻直径为 1.1 厘米的孔。
- 取不锈钢螺丝（长 50 厘米）。
- 按照从上到下的顺序插入亚克力板 1（灌溉管）、2（柱）和 3（漏斗）在不锈钢螺钉上。每个角使用两个六角螺母和两个垫圈托架，以将亚克力板固定到位。
注意： 每块亚克力板之间保持足够的距离，以便以后插入不同的组件。亚克力板 1 与亚克力板 2 保持 ~19.5 厘米的距离，亚克力板 2 与亚克力板 3 的距离为 ~10.5 厘米，亚克力板 3 与亚克力板 4 的距离为 ~16.5 厘米。 - 使用两个六角螺母和两个垫圈托架将顶部和底部不锈钢板安装在不锈钢螺钉上。
- 冰箱系统施工完成后，将整个系统放在冰箱顶部。
图 2：放置柱子的亚克力板 2 设计示意图俯视图。编号标签指示需要放置相应列的位置。请点击这里查看此图的较大版本.
图 3：不锈钢板的设计。 （A，B） 顶板。（C，D）底板。请点击这里查看此图的较大版本.
2. 构建渗滤液收集的制冷系统
- 设置冰箱以放置油桶。
- 从冰箱上取下两个盖子，用亚克力板 4 更换后盖。
注意： 安装后，不应移除此亚克力板。要在冰箱内工作，请提起前盖取下前盖。 - 将冰箱放入气候室并插上电源。
- 将冰箱温度设置为 4 °C，并在冰箱内放置一个数据记录器。
- 用前盖关闭冰箱。
- 监控数据记录器在夜间记录的数据。如果温度偏离所需值，请取下冰箱底部的格子并调节温度。重复此过程，直到达到所需温度。
- 从冰箱上取下两个盖子，用亚克力板 4 更换后盖。
- 使用聚氯乙烯 （PVC） 管道将漏斗连接到油桶。
- 切割 18 根具有适当长度的 PVC 管（内径 0.8 厘米），根据各自的数字从不同的漏斗中到达每个油桶。
注意： 长度从最短管的最小 38 厘米到最长管的最大 81 厘米不等。 - 首次使用前用半水冲洗管道;在任何其他情况下，将它们浸泡在 50 L 水中 4 天，其中稀释 30 g 柠檬酸产品以去除碳酸盐沉淀物。之后，再次用半水冲洗管道。
注意：即使柠檬酸产品可以安全使用，也要采取适当的保护措施，避免接触眼睛和长时间接触皮肤。
注意：如果有超纯水，最好用它代替半水。 - 让管道风干24小时。
- 根据各自的编号将管道插入亚克力板 4 中。
- 切割 18 根具有适当长度的 PVC 管（内径 0.8 厘米），根据各自的数字从不同的漏斗中到达每个油桶。
- 安装漏斗，将渗滤液引导到油桶。
- 首次使用前用乙醇擦拭 18 个漏斗;在任何其他情况下，请遵循与 PVC 管相同的程序。
注意：乙醇易燃，可刺激眼睛、皮肤和呼吸道、头晕和浅呼吸。乙醇通过摄入、吸入或皮肤吸收有害。 - 将漏斗插入亚克力板 3 中，并根据其编号将它们连接到相应的管道。
- 首次使用前用乙醇擦拭 18 个漏斗;在任何其他情况下，请遵循与 PVC 管相同的程序。
- 安装油桶以收集渗滤液。
- 取 10 个容量为 10 L 的高密度聚乙烯 （HDPE） 油桶和 8 个容量为 5 L 的 HDPE 油桶。
注：5 L 的油桶用于低灌溉率，而 10 L 的油桶用于高灌溉率（见 表 1）。选择HDPE中的油桶，因为这种材料具有化学惰性。 - 将 50 mL 洗碗机肥皂稀释在 10 L 自来水中。用这种溶液冲洗一次油桶，用自来水冲洗一次，用半水冲洗一次。在任何其他使用之前重复此清洁过程。
注意：如果有超纯水，最好用它代替半水。 - 让油桶风干24小时。
- 在每个直径为 1.2 厘米的油桶的盖子上钻一个孔，插入塑料管以收集渗滤液。
- 用相应的盖子关闭油桶。
- 按照 图 4 所示的方案将油桶放入冰箱中分成两层，同时将管子连接到油桶。
- 取 10 个容量为 10 L 的高密度聚乙烯 （HDPE） 油桶和 8 个容量为 5 L 的 HDPE 油桶。
图 4：冰箱内的油桶分为两层堆叠层，底部（左侧）和顶部层（右侧）。 黑色圆圈表示盖子的方向，而蓝色和绿色矩形分别表示 10 L 和 5 L 油桶。 请点击这里查看此图的较大版本.
3. 构建柱子和网格系统
- 使用PVC柱作为介宇宙来孵化岩粉和土壤生物
- 将 PVC 管切成 18 列，长度为 15 厘米。
- 如果是首次使用，请按照程序 1 清洁列，在任何其他情况下按照程序 2 清洁列。
- 程序 1：
- 将色谱柱浸泡在半水中48小时。
注意：如果有超纯水，最好用它代替半水。 - 用半水冲洗色谱柱。干燥并用乙醇擦拭色谱柱。
- 使用标签或直接在试管上用记号笔对色谱柱进行编号。
- 将色谱柱浸泡在半水中48小时。
- 程序 2：
- 将色谱柱浸泡在水中 1 天。
- 用刷子擦去任何实验残留物。
- 干燥并用乙醇擦拭色谱柱。
- 程序 1：
- 使用中间环将柱子固定在漏斗上方。
- 使用3D打印机，设计一个戒指（直径8.5厘米，厚度0.5厘米）。确保在底部画另一个适合亚克力板 2 孔的环，以提高柱子的稳定性（图 5）。
- 使用热塑性聚氨酯 （TPU） 95A 材料，使用 3D 打印机打印 18 个环。
- 将色谱柱上的环保持在漏斗上方 2-3 厘米的位置。
- 使用色谱柱底部的网状系统过滤渗滤液并最大限度地减少颗粒损失。
- 将网格（10μm和20μm孔径）切成12cm x 12cm的正方形。
- 将网片浸泡在超纯水中 2 天。让网眼风干。
- 在色谱柱的底部，放置第一个20μm的网格。在 20 μm 的网格上放置 1 厘米的塑料珠层。
- 将第二个 10 μm 的网格放在 20 μm 网格和塑料珠层的顶部。
- 放置两个扎带以将网状系统固定到位。拧紧扎带并剪掉其边缘。
注： 图 6 显示了如何在色谱柱底部组装网格系统。
- 使用顶部网状物来避免蚯蚓逃跑。
- 将孔径为 1 毫米的网格切割成 12 厘米 x 12 厘米的正方形。
- 一旦柱子上填满了岩粉，并引入了蚯蚓（第 7 节），将网眼放在柱子的顶部。
注意： 此网应放置在柱子的顶部，以防止蚯蚓从柱子中逸出。如果不引入蚯蚓，仍然建议使用此网格来保持所有色谱柱的相同条件。 - 在网眼周围放一根橡皮筋以将其固定到位。
图 5：用于固定 3D 打印机柱的环模型。 请点击这里查看此图的较大版本.
图 6：柱子底部网格系统的构造方案。 请点击这里查看此图的较大版本.
4. 建设灌溉系统
- 设计和制造洒水器，将水均匀地分布在柱子上
- 使用 3D 打印机，按照 图 7 所示的模型和相对尺寸进行喷头设计。
- 使用 TPU 95A 材料使用 3D 打印机打印 18 个洒水器。
注意： 打印后，让洒水器干燥至少 24 小时，然后再将其插入 PE 微型软管，以免损坏它们。
- 安装灌溉系统：阀门和管道。
- 拧紧两个电磁阀前面的两个鼻片，在电磁阀后面拧两个 T 形插入式接头。
注意： 如果希望水管与此系统一起结束而不是继续到其他系统，请拧上将放置在冰箱末端的阀门背面，这是一个带有两个连接的插入式接头，而不是 T 形插入式接头。这样，水连接就到此为止。 - 将两个电磁阀安装在顶部不锈钢板的一侧。
注意： 一个阀门控制一个灌溉管，而灌溉管又灌溉总共 18 个柱子中的 8 或 10 个柱子。 - 将低密度聚乙烯 （LDPE） 灌溉管切成两根 53 厘米的管子。
- 用端盖封闭每根管子的一侧。
- 用聚四氟乙烯 （PFTE） 胶带包裹管子的另一端，并将其连接到电磁阀。
- 在靠近冰箱前部的第一根灌溉管上打 8 个孔，在离冰箱前部更远的第二个灌溉管上打 10 个孔。
注意： 使用手动打孔器打孔非常重要，因为这对于压力调节器的正确定位和功能是必要的。不鼓励使用其他工具作为钻头。 - 将压力调节器插入两根管子的孔中。
- 将聚乙烯 （PE） 微型软管切成 18 根长 20 厘米的小管，从灌溉管到达柱子并将它们连接到压力调节器上。
- 将小管插入亚克力板 1 的孔中。
- 将洒水器水平插入小管中，使其水平到柱子的表面。
注意： 如果灌溉系统出现问题（例如，水流堵塞或水流无法控制），这可能是因为：（a） 阀门故障，（b） 残留在管中的颗粒;（c） PFTE 胶带未正确缠绕在管子末端。对于 a 点，更换阀门。对于 b 点和 c 点，确保在开始浇水柱之前清洁管子，并且没有 PFTE 胶带的残留物分别悬挂在管子上。重要的是要避免任何可能阻止阀门正常工作的颗粒转移。
- 拧紧两个电磁阀前面的两个鼻片，在电磁阀后面拧两个 T 形插入式接头。
- 设置水的运输连接。
- 将聚氨酯 （PU） 软管切成三根不同的软管用于水连接。软管的确切长度取决于系统和腔室的设计。使用第一根软管将第一阀的 T 形件连接到水龙头，第二根软管将每个阀门的 T 形件连接，第三根软管将第二阀的 T 形件连接到下一个系统。
注意： 如果不需要连接到下一个系统，则无需切割第三根软管。 - 将 PU 软管连接到电磁阀背面的 T 形插入式接头。
- 通过拧紧适配器环上带有两个连接的插入式接头，将第一个阀门的 PU 软管与水龙头连接。
- 打开水龙头，让水流入管子。
- 将聚氨酯 （PU） 软管切成三根不同的软管用于水连接。软管的确切长度取决于系统和腔室的设计。使用第一根软管将第一阀的 T 形件连接到水龙头，第二根软管将每个阀门的 T 形件连接，第三根软管将第二阀的 T 形件连接到下一个系统。
- 安装控制系统并设置与灌溉系统的连接。
- 连接支持 Web 的控制器、8 继电器扩展模块和轨道电源。按照制造商提供的说明将它们放入聚碳酸酯外壳中。
注意： 一个模块化控制器对应一个设备，该设备又控制八个继电器。一个继电器控制一个特定阀门的打开和关闭。 - 使用电缆将两个阀门相互连接，并将电源线连接到每个阀门。
- 将电源线的另一端连接到支持 Web 的控制器。
- 将所有东西连接到电源插头，并为支持 Web 的控制器建立互联网连接。
- 连接支持 Web 的控制器、8 继电器扩展模块和轨道电源。按照制造商提供的说明将它们放入聚碳酸酯外壳中。
- 设置灌溉设置的在线控制以设置灌溉速率。
- 按照制造商提供的说明进行配置和设置。对于编程和测试，请使用 Web 浏览器。
- 转到 http://10.73.10.250/setup.html。
- 使用用户名和密码登录。
- 在左侧菜单中，转到“ 控制/逻辑 ”，然后转到 “任务/功能”。
- 一个继电器控制一个阀门的打开和关闭。对于每个继电器，有两个任务，一个是打开继电器（阀门打开），另一个是关闭继电器（阀门关闭）。要更改每个任务的设置，请单击 “编辑”。
- 当要设置继电器的任务时，通过单击开始日期和开始时间来设置继电器必须 开始工作的日期 和 时间（例如，2022 年 5 月 4日 7：45：00;见 图 8）。要设置浇水频率，请单击“ 设置重复 ”和 “重复间隔”（例如，每天每 1 天一次，浇水频率为每天一次;见 图 8）。要设置继电器停止工作的日期，请单击 结束重复日期（例如，2022 年 5 月 20日 23：59：59;见 图 8）。
- 当要启动继电器的任务时，设置继电器必须停止工作的时间。这取决于所需的灌溉速度和浇水频率，例如，将时间设置为每天重复 7：46：30。这意味着继电器工作 1 分 30 秒，浇水频率为 50 mL·day-1 ，浇水频率为每天一次（见 表 1）。开始和结束日期与设置继电器的任务以及浇水频率相同。
- 完成每个继电器的设置后，请记住单击 “保存更改”。
注意： 并非所有继电器都必须同时工作，以防止系统过载。在不同继电器的任务之间始终留出至少 30 秒的时间（例如，设备 1 的继电器 1 在 07：46：30 结束其任务，设备 1 的继电器 2 在 07：47：00 开始其任务）。 - 检查每个继电器的设置是否具有相同的 开始 日期和 结束日期。 表 1 显示了在不同浇水频率下不同灌水速率所需的时间示例。
注意： 除了列出的灌溉率和浇水频率外，灌溉系统还允许更多的灌溉速率和浇水频率，但需要测试阀门需要为不同数量的水保持打开多长时间。对于 表 1 中列出的灌溉率，最好通过第一次测试来检查这是否有效，因为它可能会根据水压和系统设计而变化。
图 7：具有相对尺寸的灌溉系统喷头模型 。 （A） 喷头的顶视图。（B） 洒水器的侧视图。 请点击这里查看此图的较大版本.
图 8：用于设置继电器的灌溉系统的设置显示示例。 请点击这里查看此图的较大版本.
| 水灌量（mL·day-1） | 浇水频率（次·天-1） | 继电器工作时间（秒） |
| 50 |
1 | 95 |
| 2 | 50 | |
| 5 | 23 | |
| 100 |
1 | 190 |
| 2 | 100 | |
| 5 | 45 | |
| 150 |
1 | 280 |
| 2 | 140 | |
| 5 | 55 |
表 1：阀门打开以允许在不同浇水频率下进行不同灌溉所需的时间指示。
5. 选择岩粉、有机材料和土壤生物群
注：在本实验中，根据可用性、当地发生情况和文献综述选择岩粉、有机材料和土壤生物。此外，微生物是根据其非致病性来选择的，由生物制剂技术规则（TRBA）26,27,28的分类决定。根据确切的研究问题，这些因素可能会进行调整。
- 选择岩粉进行实验。
注：为这些实验选择的岩粉既是超基性岩，也是各种矿物成分的镁铁质岩，如沙丘岩和辉绿岩。每块岩石都有两大类晶粒尺寸，细粒（微米级）和粗粒（毫米级）。 - 选择有机材料进行实验。
注：为这些实验选择作为土壤生物群食物来源的有机材料是小麦秸秆和粪便和动物饲料残留物的沼渣。 - 选择用于实验的细菌。
注意：为这些实验选择的细菌是 枯草芽孢杆 菌和 铜霉菌。细菌来源于莱布尼茨研究所DSMZ（德国）。- 在由细菌蛋白胨（10 g·L-1）、肉提物（3 g·L-1）和氯化钠（10 g·L-1）溶解在超纯水（18.2mΩ）中，按照供应商的说明进行操作。
- 在接种旧培养物之前，在121°C下高压灭菌所有培养基20分钟（体积= 新培养物的1%）。
- 用血细胞计数器通过细胞计数确定细胞密度，并通过流式细胞术验证细胞计数。
注：本研究使用配备紫色 （405 nm） 和蓝色 （488 nm） 激光的流式细胞仪，流速为 10 μL/min，并在 FL1 通道（EX 488、EM 525/40）中检测到。
- 选择用于实验的真菌。
注：为这些实验选择的真菌是 Knufia petricola、Suillus variegatus 和 Aerobasidium pullulans。 真菌来源于莱布尼茨研究所DSMZ（德国），但 克斯特里科拉菌除外，后者来自韦斯特戴克研究所（荷兰）。- 在麦芽提取物肉汤中培养真菌，由麦芽提取物（20 g·L-1）、D-（+）-葡萄糖（20 g·L-1）和酪蛋白水解物（3 g·L-1）溶于超纯水（18.2mΩ）中，按照供应商的说明进行操作。
- 在接种旧培养物之前，在121°C下高压灭菌所有培养基20分钟（体积= 新培养物的1%）。通过使用血细胞计数器进行细胞计数来确定细胞密度。
- 选择蚯蚓进行实验。
注：为这些实验选择的蚯蚓是内生物种 Aporrectodea caliginosa 和 Allolobophora chlorotica。 在实验之前，从荷兰瓦赫宁根大学和研究中心附近的De Blauwe Bergen公园（51°58'51.8“N 5°39'38.0”E）收集蚯蚓。
6. 填充列
- 首先在105°C下干燥每种材料，确定岩粉和有机材料的持水能力（WHC）。 然后，将干燥的材料放入碗中并记录重量。一点一点地加水，直到材料足够湿润，并记录最终重量。然后，WHC 由 公式 1 给出。
(1) - 通过 6 毫米研磨机研磨吸管。
- 将矿物质和有机材料在40°C下烘干连续2天。
- 在一个碗中称量 400 克矿物质和 10 克有机材料。
注意：量可以根据实验需要进行调整，但材料混合物应适合色谱柱内。 - 根据矿物类型、矿物颗粒大小和存在的有机来源将 WHC 调整到 80%。
- 用金属勺子小心地混合所有东西。
- 用混合物填充色谱柱。
- 如图 2 所示，将填充的色谱柱放置在气候室的相应位置。如果色谱柱不能立即放置在气候室中，请将其储存在15°C，并用塑料布覆盖它们，以防止水分流失并限制初始条件的变化。
注意： 将柱子放在底部并小心地插入亚克力板中，以免丢失其内容物。 图 9 示意性地说明了填充列时应遵循的步骤。
(1)
图 9：填充色谱柱的不同步骤的示意图。 请点击这里查看此图的较大版本.
7. 土壤生物区系接种
- 在填充色谱柱（方法1）或加入蚯蚓之前（方法2）的两刻接种细菌和真菌。
- 方法 1
- 根据所需的接种密度（细菌每柱 1.5 x 109 和 4.8 x 10 10 个细胞之间的细胞密度范围，真菌每柱 5.5 x 107 和 5.5 x10 8 个细胞之间的细胞密度范围），一旦使用移液管根据处理加入水，将不同的微生物物种接种到矿物质和有机材料的混合物中。
注意：添加的水需要相应地调整，以便从添加的水总量中减去通过接种添加的量（毫升），以达到WHC的80%。 - 用金属勺子小心地混合所有东西。
- 用混合物填充色谱柱。
- 擦拭用于将材料与乙醇混合的碗和勺子，以便连续使用。
- 用顶部网眼覆盖柱子。
- 根据所需的接种密度（细菌每柱 1.5 x 109 和 4.8 x 10 10 个细胞之间的细胞密度范围，真菌每柱 5.5 x 107 和 5.5 x10 8 个细胞之间的细胞密度范围），一旦使用移液管根据处理加入水，将不同的微生物物种接种到矿物质和有机材料的混合物中。
- 方法2：
- 根据所需的接种密度，使用移液管根据处理在色谱柱表面接种不同的微生物种类。
- 用顶部网眼覆盖柱子。
- 方法 1
- 根据所需的密度（每根柱子 4、8 或 10 条蚯蚓），根据处理情况将蚯蚓轻轻地沉积在柱子表面，将蚯蚓引入柱子中。然后，用顶部网眼覆盖柱子。
注意：微生物和蚯蚓都应在浇水开始前 1 天接种，以使它们适应系统。接种密度可根据实验需要改变。请注意，这不是无菌环境，通过空气、水或输入材料运输的微生物可能会造成污染。为防止通风造成细菌污染，请在色谱柱顶部添加一个 0.2 μm 过滤器。
8. 样品采集和分析
- 在实验期结束时从腔室中取出色谱柱。
- 收集蚯蚓并计数它们以确定它们的存活率并评估它们的活性。
- 均质化岩粉和有机材料的混合物，并采集子样品进行微生物分析，以进一步表征目标微生物的存在和活性。
- 将色谱柱的内容物在40°C下干燥5-7天，用于随后的固体无机碳（SIC）固相分析。
- 称量油桶以确定最终的渗滤液体积，并收集渗滤液样品进行进一步分析，例如 TA、溶解无机碳 （DIC）、pH、EC 和离子。
- 实验终点是确定土壤生物是否可以提高该系统的风化速率，并找到所考虑变量的最佳组合，从而实现最高的碳封存潜力。通过根据不同的组合比较分析参数的结果来确定这一点。
注：采样策略和进一步分析可以根据实验设置和研究需要进行调整。
Representative Results
所展示的装置包括位于25°C气候室中的总共203根色谱柱（图10）。选择将设备放置在气候室中，可以控制恒温和相对湿度。将油桶放入4°C的冰箱中可确保渗滤液的成分不会因微生物活动而随时间改变。
图 10：气候室中的实验装置图片。 （A） 单一系统概述。（B） 单根柱子的特写。（C） 冰箱里的油桶特写。（D） 气候控制室内所有系统的概览。 请点击这里查看此图的较大版本.
使用先进的自动灌溉系统意味着可以使用在线控制系统以不同的速率和频率对柱子进行浇水（图 11）。灌溉系统允许修改柱子接收的水量。对系统的验证表明，不同色谱柱之间的水量最小差异为1%，最大差异为6%（图12）。较低的灌溉率发现差异较小，而较高的灌溉率发现较大的差异。总体而言，50 mL·day-1 和 150 mL·day-1 的冲洗速率的平均值较低，而 100 mL·day-1 的冲洗速率较高（图 12）。
图 11：平均水量与时间的关系。 灌水量为50 mL·day-1 时，根据每天1次、2次和5次的3次灌溉频率，在24 h内测量的平均水量，共8列。条形表示标准误差。 请点击这里查看此图的较大版本.
图12：平均水量与灌溉率的关系。 8 根柱子的冲洗速率为 50 mL·day-1 和 100 mL·day-1 和 150 mL·day-1 的冲洗量测量的平均水量。条形表示标准误差。请点击这里查看此图的较大版本.
该装置的构造和设计允许收集塔内的固体内容物，包括（加工过的）岩粉和有机材料，以及在整个实验期间从塔中滴落的渗滤液总量（图13）。尽管成功收集了渗滤液，但最终收集的渗滤液量低于根据灌溉率在实验结束时预期收集的渗滤液量（图14）。收集的渗滤液减少很可能是由于色谱柱底部的直接蒸发和渗滤液溢出造成的。在分析分析结果时应考虑到这一点。
图13：色谱柱和渗滤液的代表性图像。 在实验开始时（左侧）填充了岩粉和有机材料的柱子，在实验结束时（右侧）收集了在塑料桶中的渗滤液。 请点击这里查看此图的较大版本.
图 14：每次灌溉速率在实验结束时收集的总升数。虚线表示每个实验期根据灌溉速率收集的预期渗滤液量，用浅蓝色线表示 50 mL·day-1，深蓝色线表示 100 mL·day-1，绿线表示 150 mL·day-1。请点击这里查看此图的较大版本.
分析了岩粉和有机物质的混合物，以评估土壤生物群落在细菌和真菌的微生物群落组成以及蚯蚓的生存和活动方面的成功率（图15）。
图15：蚯蚓的真菌生长和存活。 在实验结束时和取样前，在充满岩粉和有机材料的柱子中出现真菌生长（左侧）和蚯蚓存活（右侧）的视觉迹象。 请点击这里查看此图的较大版本.
除其他参数外，还分析了渗滤液中的TA和DIC，因为TA和IC是矿物风化速率的良好代表4,29,30,31。TA 使用 Metrohm Titrando29,30 测量，而 DIC 使用 Skalar 总有机碳 （TOC） 分析仪测量。通过使用TOC分析仪，根据总溶解碳（DC）和溶解有机碳（DOC）之间的差值计算DIC。图 16 和图 17 显示了在一次实验运行中从这些分析中获得的一些示例值的累积分布。通过使用这种实验设置，TA的值范围为0.019 mol至0.025 mol，而DIC的值范围为7.352 mg C至259.279 mg C（图16和图17）。
图 16：实验期结束时收集的渗滤液中 TA 测量值的概率分布。 不显示柱被淹没的处理。值以mol表示，并针对实验结束时收集的渗滤液总量进行校正。 请点击这里查看此图的较大版本.
图 17：实验期结束时收集的渗滤液中 DIC 测量的示例值的概率分布。 不显示柱被淹没的处理。该值以mg碳（C）表示，并针对实验结束时收集的渗滤液总量进行校正。 请点击这里查看此图的较大版本.
Discussion
在当前的研究背景下，该装置经过独特设计，旨在通过土壤生物群的活动增强矿物风化，同时操纵已知的刺激风化的非生物因素，从而优化无机碳封存。在这种设置中，可以同时收集固体加工材料和渗滤液，从而可以对这两种馏分进行全面表征。尽管色谱柱数量巨大，但样品的收集和进行的分析确保了高质量的数据收集。此外，在单次实验运行中拥有大量组合对于使用现代和先进的统计方法（如机器学习）分析收集的数据非常重要。这些方法可用于确定导致高风化速率和进一步碳封存的主要变量。因此，这种设置提供了提高对土壤生物对EW和IC封存影响的理解的机会。这对于建立对电子战边界及其降低大气中二氧化碳浓度的 效率的更现实的约束至关重要。与调查电子战和土壤生物影响的现有研究相比，这种设置具有一些独创性。
关于非生物因素对电子战的影响，这些已经在以前的研究中进行了研究 4,29,30,31,32,33,34。其中一些研究比较了岩石的不同数量、类型和粒度，但它们的设置要么包括盆栽实验 32,33，要么包括将岩粉与土壤混合34。其他实验集中在具有不同灌溉速率的一种岩石类型上，但不可能使用自动化系统进行频繁灌溉，或者侧重于多种灌溉速率和频率35。其他研究提出了一种类似于当前协议中提出的设置，除了改变岩石颗粒大小和类型外，还可以调整灌溉速率和保持温度恒定29,30。此外，这些装置的设计与本手稿中提出的装置相当，旨在收集渗滤液进行进一步分析29,30。此外，在这些研究中，CO2 浓度是增强风化的另一个因素29。然而，这些先前的研究都没有关注生物因素对促进电子战的影响。在这种设置中，目的是通过接种特定的细菌、真菌和蚯蚓并确定它们可以在多大程度上加速电子战来增强风化过程和进一步的 IC 隔离。
关于生物因素对电子战的影响，很少有研究没有专门关注电子战，而是调查了土壤生物是否会影响矿物风化。这些研究主要使用培养基 19,21、培养皿 36、埋在土壤中的尼龙袋14 或少量岩粉与其他基质混合36,37 探索土壤生物如何影响风化。使用如此小的系统或设置使得将生物体的影响与其他变量分开具有挑战性。一些实验使用了与这里提出的类似的设置，但规模较小，用石粉填充的柱子接种了土壤生物38,39,40。然而，这些实验要么同时种植植物，并且没有关注特定土壤生物的排他性作用13,35，要么没有收集渗滤液36。此外，大多数表明细菌、真菌和蚯蚓增加矿物风化的研究都集中在这些生物对营养释放的影响上，作为风化的迹象，而不是对 IC 封存的影响 11,13,14,19,36,37,38.最重要的是，这些早期的研究都没有旨在促进电子战，也没有提出在整个实验期间调整和维持非生物因素的可能性。在这种设置中，不是保持所有非生物因素不变，而是针对四个非生物因素测试多种组合，例如灌溉速率和频率、岩粉类型和粒度，目的是通过土壤生物的活动促进电子战。
此外，以前关注非生物或生物因素对电子战影响的研究都没有提出在一次实验运行中具有大量列和变量的可能性。在这种设置中，由于设计的色谱柱数量令人印象深刻，因此可以在一次实验运行期间测试各种变量的多个不同组合，同时仍能提供高质量的结果。鉴于该设置的新颖性，下面介绍了在设计未来类似设置时可以考虑的一些可能的改进和剩余挑战。
应确保培养室中均匀的空气条件。将装置放置在气候室中，确保了恒定的温度和相对湿度。通风限制（例如，气流）可能在大气条件下造成了空间变化，从而导致某些位置的色谱柱不成比例地蒸发，这是这种装置中的常见现象35。为了解决这一缺点，当无法复制和随机化时，建议计算放置在整个腔室不同位置的色谱柱的水平衡。
一旦插入亚克力板，色谱柱应小心地与漏斗对齐，以避免渗滤液损失。在所考虑的实验期间，由于漏斗位置不正确或网眼堵塞，渗滤液从塔底部发生。再加上蒸发，这可以部分解释为什么收集的渗滤液低于预期（图13）。为了尽量减少这些损失，重要的是要确保漏斗在色谱柱下方的最佳位置。使用更宽的漏斗也是一个可行的选择。在这种情况下，在亚克力板的施工过程中应注意孔的直径和亚克力板之间的距离。
在经常施水的土柱实验中，水流速度较慢是一个反复出现的问题7,30,40。在使用所提出的设置进行的实验中，在某些情况下使用了相当高的灌溉率和非常细的矿物颗粒尺寸，这些颗粒最初缺乏通常在土壤中观察到的结构。这可能导致色谱柱底部仅含有细小矿物的筛孔在实验运行过程中堵塞。因此，水在色谱柱中的流动速度不够快，导致色谱柱被淹，减少了水的渗透和渗滤液收集，并且色谱柱内的缺氧条件影响了生物地球化学过程。为了缓解这个问题，重要的是要始终将一定比例的粗矿与更细的矿物晶粒混合，并避免 100% 非常细的矿物晶粒尺寸混合物。另一种选择是允许柱子经历一定数量的干湿循环，以启动土壤结构的形成，从而改善水的渗透。此外，在实验开始之前，确定一些中观宇宙的基本土壤水分动力学，如饱和和非饱和流动以及保水曲线，以更好地了解气体流动、矿物饱和状态和生物活动的驱动因素。
所提出的实验装置使用方便，安装简单，可根据研究需要进行调整。在矿物风化的背景下，通过必要的调整，它可以与气室耦合，以便不仅可以表征固相和水相中的碳，还可以观察气相中碳的动力学。此外，该装置可用于研究具有干湿序列的真实水渗透率，因为这些时间动力学可能会强烈影响风化41。这种设置的使用不仅限于仅针对硅酸盐矿物的实验，还可以在使用不同基质的色谱柱实验中实施。此外，实验时间可根据实验需要缩短或延长，列数可改变。从固体加工材料和渗滤液中收集样品的可能性使我们能够进行不同的分析，以专注于两种成分中的一种或两种成分。为了展示知识，这是迄今为止唯一一个具有特殊数量的柱子的装置，旨在利用土壤生物来增强矿物风化，同时控制仅由硅酸盐矿物和有机材料制成的系统中的非生物条件。
Disclosures
作者没有什么可透露的。
Acknowledgments
我们感谢 Tupola 的 Ton van der Zalm 开发灌溉系统。此外，我们感谢 Tupola 的 Jaco Baars 在构建此设置期间提供的笑声和精神支持。我们感谢 Peter Garamszegi 和 Ángel Velasco Sánchez 在灌溉系统无法正常工作时帮助手动浇灌柱子。我们还要感谢 Steven Heesterman、Xuming Li、Karen Morán Rivera、Jonna van den Berg 和 Kangying Xie 在采样期间提供的帮助。我们感谢 Peggy Bartsch、Tom Jäppinen、Peter Nobels、Brent Rotgans、Andre van Leeuwen 和 Gerlinde Vink 在实验室的协助、样品分析和富有成效的讨论。最后，我们感谢 Unifarm 的 Jeroen Zonneveld 提供和维护气候室。该装置是生物加速矿物风化 （BAM！） 项目的一部分，该项目由欧盟地平线 2020 框架计划资助，该计划根据第 964545 号赠款协议进行研究和创新。
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Acryl sheet plates | WSV kunststoffen BV | N/A | Used for holding columns, funnels, irrigation tubes and pipes. |
| Adapter ring | Tameson | FL2S-FM-B-014G-034G | Used ot make the system to connect the PU hose to the tap. |
| Cable ties | Gamma | 456196 | Used for holding the mesh system. |
| Citric acid | Nortembio (amazon.nl) | B01BDLOGW2 | Used for cleaning pipes and funnels. |
| CytoFLEX flow cytometer | Beckam Coulter | CytoFLEX | |
| Dishwasher soap | BOOM | 77000307.9010 | Used for cleaning the jerrycans. |
| Eight relay expansion module | Control by web | X-12s | Used to control the valves of hte irrigation system. |
| End cap | Wildkamp | 819906 | Used to close one end of the main tube of the irrigation system. |
| Fridges | HorecaGemak | DIA-BVL031/6P | Used for storing the jerrycans. |
| Funnels | Praxisdienst | 135864 | Used for directing the leachate from the columns to the jerrycans. 75 mm diamater. |
| Hand punch | Wildkamp | 719928 | Used to cut holes for small tubes in the main tube of the irrigation tube. |
| HDPE Jerrycan 10 L | Glas-shop.be | 105157 | Come with lid. Used to collect the leachate. |
| HDPE Jerrycan 5 L | Glas-shop.be | 105156 | Come with lid. Used to collect the leachate. |
| Hexagon nut | Fabory | 51080.100.001 | Used to block acryl sheets on metal screws. |
| Label printer | Brother | PT-H107B | Used for printing labels to stick on acryl sheets. |
| Ldpe irrigation pipe | Wildkamp | 15382585 | Used to make main tube of the irrigation system. |
| Luggage scale | United Entertainment | 8718274546996 | Used to weigh jerrycans. |
| Mesh 10 μm | Franz Eckert | PES-10/2 | Used for the mesh system. |
| Mesh 20 μm | Franz Eckert | PES-20/13 | Used for the mesh system. |
| Metal screws | Schroeven goothandel.nl | 100975401010 | Used to install acryl sheets. |
| Micro hose for drip irrigation | Wildkamp | 15119128 | Used to make small tubes of the irrigation system. |
| Middle ring | self-made with 3D printer | self-made with 3D printer | Used for holding the columns a few centimeters above the funnels. |
| Nosepiece | Wildkamp | 15045986 | Used to connect the solenoid valve to the irrigation pipe. |
| Nylon mesh | Sefar | N/A | 1 mm mesh used for the top of the columns to prevent earthworms' escape. |
| Plastic beads | lyondelbasell | TRC 352N C12507 | Used for the mesh system. |
| Plug-in fitting with 2 connections | Tameson | F24V5 | Used at the end of the system to end the PU hose. |
| Polycarbonate enclosure | RS | 498-5387 | Used to house the electronical compontents of the irrigation system. |
| Power cable | RS | 775-6075 | Used to connect the valves. |
| pp coupling | Wildkamp | 719780 | Used to make the system to connect the PU hose to the tap. |
| Pressure regulator | Wildkamp | 719943 | Used to make sure all small tubes were releasing same amount of water. |
| PTFE tape | GAMMA | 237001 | Used ot wrap the end of hte irrigation pipe. |
| PU hose | Tameson | PU-8-1198-50-1 | Used to connect all the valves with eath other and to the tap. |
| PVC pipes | Rubbermagazijn | 99001230 | Used for connecting the funnels to the jerrycans. |
| PVC tubes | Wildkamp | 91700 | Used to make the columns. |
| Rail power supply | RS | 145-7873 | Used to supply power to the eight relay expansion module. |
| Rubber bands | PasschierTerpo | 8714603820621 | Used to hold the mesh for earthworms. |
| Solenoid valve | Tameson | CM-DA014B020E-024DC | Used for opening and closing of the waterflow. |
| Sprinklers | self-made with 3D printer | self-made with 3D printer | Used for evenly distribute the water over the columns. |
| Stainless steel plates | 24/7 tailor steel | N/A | Used as a frame for the set-up above the fridge. |
| T-piece plug in fitting | Tameson | F25DT | Used to connect the solenoid valve to the PU hose. |
| TPU 95A material | MakerPoint | 1756 | Used to print components with 3D printer. |
| Washer carriers | Fabory | 50095.100.001 | Used to put below hexagon nut. |
| Web Enabled Controller | Control by web | X-400-I(9-28 VDC) | Used for allowing online control of the irrigation settings. |
References
- Beerling, D. J., et al. Potential for large-scale CO2 removal via enhanced rock weathering with croplands. Nature. 583 (7815), 242-248 (2020).
- Fuss, S., et al. Negative emissions - Part 2: Costs, potentials and side effects. Environmental Research Letters. 13, 063002 (2018).
- Goll, D. S., et al. Potential CO2 removal from enhanced weathering by ecosystem responses to powdered rock. Nature Geoscience. 14 (8), 545-549 (2021).
- Hartmann, J., et al. Enhanced chemical weathering as a geoengineering strategy to reduce atmospheric carbon dioxide, supply nutrients, and mitigate ocean acidification. Reviews of Geophysics. 51 (2), 113-149 (2013).
- Vicca, S., et al. Is the climate change mitigation effect of enhanced silicate weathering governed by biological processes. Global Change Biology. 28 (3), 711-726 (2022).
- Strefler, J., Amann, T., Bauer, N., Kriegler, E., Hartmann, J. Potential and costs of carbon dioxide removal by enhanced weathering of rocks. Environmental Research Letters. 13 (3), 034010 (2018).
- te Pas, E. E., Hagens, M., Comans, R. N. Assessment of the enhanced weathering potential of different silicate minerals to improve soil quality and sequester CO2. Frontiers in Climate. 4, 954064 (2023).
- Jordan, G., Pokrovsky, O. S., Guichet, X., Schmahl, W. W. Organic and inorganic ligand effects on magnesite dissolution at 100 °C and pH = 5 to 10. Chemical Geology. 242 (3-4), 484-496 (2007).
- Shirokova, L. S., et al. Experimental study of the effect of heterotrophic bacterium (Pseudomonas reactans) on olivine dissolution kinetics in the context of CO2 storage in basalts. Geochimica et Cosmochimica Acta. 80, 30-50 (2012).
- Pokrovsky, O. S., Shirokova, L. S., Zabelina, S. A., Jordan, G., Bénézeth, P. Weak impact of microorganisms on Ca, Mg-bearing silicate weathering. npj Materials Degradation. 5, 51 (2021).
- Basak, B. B., Biswas, D. R. Influence of potassium solubilizing microorganism (Bacillus mucilaginosus) and waste mica on potassium uptake dynamics by sudan grass (Sorghum vulgare Pers.) grown under two Alfisols. Plant and Soil. 317 (1-2), 235-255 (2009).
- Gouda, S., et al. Revitalization of plant growth promoting rhizobacteria for sustainable development in agriculture. Microbiological Research. 206, 131-140 (2018).
- Burghelea, C. I., et al. Trace element mobilization during incipient bioweathering of four rock types. Geochimica et Cosmochimica Acta. 234, 98-114 (2018).
- Wild, B., Imfeld, G., Daval, D. Direct measurement of fungal contribution to silicate weathering rates in soil. Geology. 49 (9), 1055-1058 (2021).
- Hu, L., et al. Earthworm gut bacteria increase silicon bioavailability and acquisition by maize. Soil Biology and Biochemistry. 125, 215-221 (2018).
- Liu, D., Lian, B., Wang, B., Jiang, G. Degradation of potassium rock by earthworms and responses of bacterial communities in its gut and surrounding substrates after being fed with mineral. PLoS ONE. 6 (12), e28803 (2011).
- Schwartzman, D. The geobiology of weathering: a 13th hypothesis. arXiv. , (2015).
- Buss, H. L., Lüttge, A., Brantley, S. L. Etch pit formation on iron silicate surfaces during siderophore-promoted dissolution. Chemical Geology. 240 (3-4), 326-342 (2007).
- Sun, L. L., et al. Differences in the gene expressive quantities of carbonic anhydrase and cysteine synthase in the weathering of potassium-bearing minerals by Aspergillus niger. Science China Earth Sciences. 56 (12), 2135-2140 (2013).
- Van Hees, P. A. W., et al. Oxalate and ferricrocin exudation by the extramatrical mycelium of an ectomycorrhizal fungus in symbiosis with Pinus sylvestris. New Phytologist. 169 (2), 367-378 (2006).
- Xiao, L., Lian, B., Hao, J., Liu, C., Wang, S. Effect of carbonic anhydrase on silicate weathering and carbonate formation at present day CO2 concentrations compared to primordial values. Scientific Reports. 5, 7733 (2015).
- Welch, S. A., Taunton, A. E., Banfield, J. F. Effect of microorganisms and microbial metabolites on apatite dissolution. Geomicrobiology Journal. 19 (3), 343-367 (2002).
- Suzuki, Y., Matsubara, T., Hoshino, M. Breakdown of mineral grains by earthworms and beetle larvae. Geoderma. 112 (1-2), 131-142 (2003).
- Carpenter, D., Hodson, M. E., Eggleton, P., Kirk, C. The role of earthworm communities in soil mineral weathering: a field experiment. Mineralogical Magazine. 72 (1), 33-36 (2008).
- Georgiadis, A., Marhan, S., Lattacher, A., Mäder, P., Rennert, T. Do earthworms affect the fractionation of silicon in soil. Pedobiologia. 75, 1-7 (2019).
- Committee for Biological Agents (ABAS). TRBA 450 classification criteria for biological agents. , https://www.baua.de/DE/Angebote/Rechtstexte-und-Technische-Regeln/Regelwerk/TRBA/TRBA-450.html (2016).
- Committee for Biological Agents (ABAS). TRBA 466 Classification of prokaryotes (bacteria and archaea) into risk groups. , https://www.baua.de/EN/Service/Legislative-texts-and-technical-rules/Rules/TRBA/TRBA-466.html (2010).
- Committee for Biological Agents (ABAS). TRBA 460 Classification of fungi in risk groups. , https://www.baua.de/DE/Angebote/Rechtstexte-und-Technische-Regeln/Regelwerk/TRBA/TRBA-460.html (2016).
- Amann, T., Hartmann, J. Carbon accounting for enhanced weathering. Frontiers in Climate. 4, 849948 (2022).
- Amann, T., Hartmann, J., Hellmann, R., Pedrosa, E. T., Malik, A. Enhanced weathering potentials-the role of in situ CO2 and grain size distribution. Frontiers in Climate. 4, 929268 (2022).
- Vienne, A., et al. Enhanced weathering using basalt rock powder: carbon sequestration, co-benefits and risks in a mesocosm study with Solanum tuberosum. Frontiers in Climate. 4, 869456 (2022).
- Ten Berge, H. F., et al. Olivine weathering in soil, and its effects on growth and nutrient uptake in ryegrass (Lolium perenne L.): a pot experiment. PLoS ONE. 7 (8), e42098 (2012).
- Amann, T., et al. Enhanced weathering and related element fluxes-a cropland mesocosm approach. Biogeosciences. 17 (1), 103-119 (2020).
- Dietzen, C., Harrison, R., Michelsen-Correa, S. Effectiveness of enhanced mineral weathering as a carbon sequestration tool and alternative to agricultural lime: an incubation experiment. International Journal of Greenhouse Gas Control. 74, 251-258 (2018).
- Wood, C., Harrison, A. L., Power, I. M. Impacts of dissolved phosphorus and soil-mineral-fluid interactions on CO2 removal through enhanced weathering of wollastonite in soils. Applied Geochemistry. 148, 105511 (2023).
- Carpenter, D., Hodson, M. E., Eggleton, P., Kirk, C. Earthworm induced mineral weathering: preliminary results. European Journal of Soil Biology. 43, S176-S183 (2007).
- De Souza, M. E. P., et al. Vermicomposting with rock powder increases plant growth. Applied Soil Ecology. 69, 56-60 (2013).
- Burghelea, C., et al. Mineral nutrient mobilization by plants from rock: influence of rock type and arbuscular mycorrhiza. Biogeochemistry. 124, 187-203 (2015).
- Zaharescu, D. G., et al. Ecosystem composition controls the fate of rare earth elements during incipient soil genesis. Scientific Reports. 7, 43208 (2017).
- Van Grinsven, J. J. M., Van Riemsdijk, W. H. Evaluation of batch and column techniques to measure weathering rates in soils. Geoderma. 52 (1-2), 41-57 (1992).
- Calabrese, S., et al. Nano-to global-scale uncertainties in terrestrial enhanced weathering. Environmental Science & Technology. 56 (22), 15261-15272 (2022).
