Institut für
AK Agrarklimaschutz
Zentrallabor / GC-Labor
Leitung: Dr. Daniel Ziehe
Das Zentrallabor / Gaschromatographie (GC)-Labor des Thünen-Instituts für Agrarklimaschutz unterstützt die wissenschaftliche Arbeit des Instituts durch Bereitstellung analytischer Untersuchungsmethoden in Luft, Wasser, Boden- und Pflanzenmaterial.
Die mehr als zehn Laboratorien im Arbeitsbereich Labor für die Analytik von Luft, Wasser, Boden, Pflanzen teilen sich in die Bereiche Probenaufarbeitung, allgemeine und spezielle Analytik sowie Gaschromatographie auf.
Zur Bearbeitung unserer vielfältigen Aufgabenstellungen sind neben der von allen Bereichen genutzten allgemeinen Analytik auch noch ganz unterschiedliche arbeitsgebietsspezifische Geräteausstattungen vorhanden.
Geräteausstattung
Ionenchromatographie
Bei der Ionenchromatographie handelt es sich um ein Trennverfahren, mit dem sich geladene Moleküle bzw. die Zusammensetzung eines Stoffgemisches identifizieren und quantifizieren lässt.
- Anionen- und Kationennachweis in wässrigen Lösungen (Br-, Cl-, NO3-, NO2-, PO43-, SO42- und NH4+, Ca2+, K+, Mg2+, Na+)
Continuous Flow Analysis (CFA)
Continuous Flow Analysis (CFA) bezeichnet eine Analysentechnik, die nasschemische Analyseverfahren automatisch durchführt. Dabei werden die Verfahrensschritte von photometrisch-analytischen Methoden in einem kontinuierlichen Fluss von Probe und Reagenzien in der vorgesehenen Reihenfolge abgearbeitet.
- Anionen- und Kationennachweis in Extrakten (NH4+, NO3-/NO2-, NO2-, TN)
CN-Analytik
Die C/N-Analyse ist eine Standardmethode zur Bestimmung der Kohlenstoff- und Stickstoffgehalte aus organischen und anorganischen Verbindungen von Feststoffen.
- C und N in Boden- und Pflanzenproben
Gaschromatographie
Bei der Gaschromatographie handelt es sich um ein Trennverfahren für Stoffgemische, bei denen eine Stofftrennung durch Verteilung zwischen einer ruhenden (stationären) und einer sich bewegenden (mobilen) Phase erfolgt.
- CO2-, CH4-, N2O-Konzentrationen (ambient bis ca. 10 fach-ambient in Crimp-Vials und Labco Exetainer-Vials) in Freilandversuchen mit geschlossenen Hauben für die Quantifizierung von Treibhausgasemissionen aus Böden
- CO2-, CH4-, N2O-, O2-, Ar-, N2-Konzentrationen ((auch sehr hoch), verschiedene Probengefäße möglich, auch Gelöstgasmessungen)
DOC- und NPOC-Analytik
Die DOC- und NPOC-Analyse ist eine Standardmethode zur Bestimmung von Kohlenstoff in Flüssigkeiten nach dem Prinzip der thermisch-katalytischen Oxidation mit anschließender NDIR-Detektion. Mit Hilfe von zwei separaten Messkanälen kann der gelöste anorganische Kohlenstoff und gelöste Gesamtkohlenstoff gemessen werden.
- Gelöster organischer Kohlenstoff (DOC) in wässrigen Lösungen
TN-Analytik
Die TN-Analyse ist eine Standardmethode zur Bestimmung des Gesamtstickstoffs in wässrigen Proben. Zunächst werden alle Stickstoffverbindungen thermisch zersetzt und zu Stickstoffoxid oxidiert, anschließend erfolgt die Detektion mit Hilfe der Chemilumineszentz.
- Gelöster Gesamtstickstoff (TN) in wässrigen Lösungen
NIR-Analyse
Die NIR-Analyse ist eine Standardmethode zur Gewinnung von Informationen über die molekulare Zusammensetzung von Boden- und Pflanzenparametern. Dazu wird die Probe mit Nahinfrarotlicht bestrahlt und ein Teil des Lichtes absorbiert, ein anderer Teil reflektiert. Ergebnis ist das NIR-Spektrum.
- Abschätzung von Boden- und Pflanzenparametern
Aufgaben
- Quantifizierung von Konzentrationen und Depositionen reaktiver Spurengase und Aerosol-Bestandteile in der Atmosphäre mit Denudern und Filtern bzw. Regensammlern; Quantifizierung der Konzentration einzelner Gase (NH3) mit Passivsammlern; Bestimmung der Analytkonzentrationen mit Hilfe von Ionenchromatographie und Continuous Flow Analysis
- Gaswechselmessung (CO2, CH4, N2O) in Freilandversuchen mit geschlossenen Hauben für die Quantifizierung von Treibhausgasemissionen aus Böden
- Messung von Gelöstgasen (N2, Ar, O2, N2O, CH4) in Gewässern für die Untersuchung indirekter Treibhausgasemissionen der Landwirtschaft
- Gaswechselmessung (CO2, CH4, N2O) in Bodeninkubationsversuchen für Prozessstudien zur Emission von Treibhausgasemissionen aus Böden
- CN-Analyse von Boden- und Pflanzenproben
- Messung der Konzentration von gelöstem organischem Kohlenstoff (DOC) in Boden-, Grund- und Oberflächenwässern zur Bestimmung der DOC-Austräge als Teil des C-Kreislaufs
- Messung der Konzentrationen von gelöstem Gesamtstickstoff (TN) in Boden-, Grund- und Oberflächenwässern zur Bestimmung der gelösten Stickstoffausträge als Teil des N-Kreislaufs
- Durchführung von Bodeninkubationsexperimenten mit und ohne Zugabe stabil-isotopisch markierter Substrate zur Verbesserung des Prozessverständnisses der C- und N-Transformation in unterschiedlichen Böden
- Entwicklung von Methoden zur Abschätzung der molekularen Zusammensetzung von Boden- und Pflanzenparametern mit NIR
- Durchführung von Bodeninkubationsversuchen an einer halbautomatischen Heinemeyer-Anlage mit 24 Messplätzen zur Bestimmung der mikrobiellen Biomasse oder der Basalatmung
