שיטה אלקטרוסטטית להסרת חומר אורגני חלקיקי מאדמה

משיכה אלקטרוסטטית היא דרך יעילה להפחית חומר אורגני חלקיקי במדגם אדמה. היתרון העיקרי של שיטה זו הוא הדורש שיפוט חזותי מינימלי ועובד על חלקיקים עדינים שאינם גלויים לעין. הסרת שברים אורגניים שלא הוטל עליהם משפרת את הדיוק והעקביות במדידת אחסון פחמן קרקע לטווח ארוך.

לאחר איסוף דגימות קרקע לעומק הרצוי, לייבש אותם ביסודיות ב 40 מעלות צלזיוס. לנפות את האדמה דרך הצדדים המתאימים קרקע מסננת כדי לקבל כ 10 עד 25 גרם של אדמה מנופה. מניחים את האדמה במתכת יבשה נקייה או במחבת תחתית שטוחה מזכוכית גדולה מספיק כדי שהאדמה תתפשט דק.

בעדינות לנער את הכאב אופקית כדי להפיץ את האדמה בשכבה דקה ככל האפשר. החזק זכוכית בקוטר 100 מ"מ או צלחת פטרי פוליסטירן למעלה או למטה ביד אחת ולשפשף במרץ את המשטח החיצוני עם חתיכה נקייה של בד ניילון, בד כותנה או קצף פוליסטירן מספר פעמים. בצע את טעינת המשטח הרחק מהדגימה.

כאשר סיים, לבדוק את פני השטח של צלחת פטרי כדי לוודא שהוא נקי. מנמיכים את המשטח הטעון עד למרחק של 0.5 עד 2 ס"מ מעל האדמה ומזיזים אותו אופקית כדי לקלוט כמה שיותר חומר חלקיקי. משיכה אל פני השטח ניתן לציין ויזואלית בקול רם.

כאשר צלחת פטרי כבר לא מושך חלקיקים נוספים, להזיז את המנה מן המדגם. כדי לנקות את המשטח האלקטרוסטטי, החזיקו אותו מעל צלחת איסוף והשתמשו במברשת עדינה כדי להעביר את החומר הנמשך אלקטרוסטטית ממשטח צלחת פטרי לצלחת האיסוף. חזור על תהליך זה עד שמספר חלקיקי החומר האורגני הנקלטים יפחת.

להפיץ מחדש את דגימת הקרקע על ידי טלטול אופקי של מחבת הקרקע כדי לחשוף חומר חדש על פני השטח ולהמשיך אוסף אלקטרוסטטי. קבע את נקודת הסיום על ידי בדיקה חזותית של המשטח הטעון כדי לקבוע אם כמות משמעותית של חלקיקים אורגניים הוסרה מהאדמה. פרוטוקול זה שימש לניתוח קרקעות סחף לואם מאתרים חקלאיים בצפון מערב האוקיינוס השקט.

כ-1%עד 6% מסך מסת הקרקע הוסרה. בכל המקרים שיעור הפחמן המדגם הכולל שהוסר היה גדול יותר ממסת הקרקע שהוסרה. ריכוז הפחמן ויחס הפחמן לחנקן של שבר הקרקע שהוסר באופן אלקטרוסטטי תמיד היו גדולים יותר מהאדמה הנותרת.

תנאי הסביבה ושילוב החומרים המשמשים לייצור המשטח הטעון השפיעו על התוצאות. ההשפעות של נקודות קצה של הטיפול נבדקו על ידי איסוף סדרה של שלוש דגימות אלקטרוסטטיות אחת אחרי השנייה מאותה דגימת אדמה. הטיפול הראשון אסף את הכמות הגדולה ביותר של פחמן.

שני הטיפולים הבאים היו עדיין מועשרים מאוד בפחמן בהשוואה לאדמה הנותרת. לבסוף, כמות חומר החלקיקים שניתן להסיר באופן אלקטרוסטטי מהשבר הדק בגודל סחף שעבר דרך מסך 53 מיקרומטר נבדקה על חמש קרקעות הלוואה סחף. השברים שהוסרו באופן אלקטרוסטטי הדגימו מעט מאוד העשרה של חומר אורגני חלקיקי.

בדיקה מיקרוסקופית גילתה כי חומר אורגני חלקיקי אכן קיים בחלק הקרקע הדק של הקרקעות אך בכמויות קטנות מאוד. יחס C עד N נוטה להתייצב כמו חומר אורגני מפורק לחלוטין מוסר. זה עלול להוביל מודלים טובים יותר של חומר אורגני קרקע לטווח ארוך.