Department of Mineralogy, Geochemistry, and Petrology (University of Szeged)
Participants
Brukner, Sándorné Csákiné Michéli, Erika Futó, István Sajgó, Csanád
Starting date
2005-10-01
Closing date
2009-09-30
Funding (in million HUF)
13.650
FTE (full time equivalent)
4.18
state
closed project
Final report
Results in Hungarian
Izolálási eljárás és analitikai módszerek fejlesztése, tesztelése
A talajok és a recens üledékek szerves anyagának (OM) megismerésére alkalmas geokémiai vizsgálati módszerek kifejlesztése az üledékes kőzetek szerves anyagának jellemzésére használt módszerek módosításával történt. A projekt keretében végrehajtott fejlesztések hozzájárultak a Rock-Eval pirolízis felhasználási lehetőségeinek jelentős bővítéséhez: (i) felhasználható a paleokörnyezeti rekonstrucióban, (ii) a pirogramok matematikai dekonvoluciójával jó közelítéssel becsülhető az OM-t alkotó termikusan labilis és stabil biopolimerek, a humin anyag és a nagy stabilitású OM részaránya, a black carbon (BC) mennyisége, (iii) matematikai módszerrel és kísérletileg is meghatározható a biopolimerek transzformációjának mértéke. Az OM valamennyi - a vízoldható (fulvin- és huminsavak), a szerves oldószerben oldódó (lipid) és az oldhatatlan (rezisztens OM (ROM) és BC) - frakciójának kvantitatív elválasztására kialakított lépcsőzetes kémiai izolálást különböző környezetekből származó mintákon teszteltük. A lipid, a BC és az ROM frakciók részletes geokémiai vizsgálatával és a Rock-Eval pirolízissel nyert eredmények együttes értékelésével lehetővé vált az OM felhalmozódásában és transzformációs folyamataiban lényeges szerepet játszó környezeti jellemzők (éghajlat, redox-viszonyok, vízmélység és trofitás), a prekurzor biomassza összetétele és a humán tevékenység (pl. égetés) változásainak nyomon követése és hatásának elemzése.
Results in English
Development and testing of analytical methods and isolation protocol
The modification of the geochemical methods developed for the characterization of the organic matter (OM) in sedimentary rocks, was needed when they were applied to OM present in soils and recent sediments. The results of this project suggest the use of Rock-Eval pyrolysis as a relevant tool to (i) estimate the relative contribution of labile and stable bio-macromolecules, humic substances and refractory fraction to the OM by mathematical deconvolution of pyrograms (ii) quantify the combustion-related black carbon, (iii) follow the formation of humic substances not only by mathematical method but also experimentally. Rock-Eval pyrolysis also proved to be an alternative proxy for reconstruction of the past environmental conditions. A chemical method for the quantitative isolation of all the water-soluble (fulvic, humic acids), organic-soluble (lipid) and insoluble (refractory OM (ROM) and black carbon) fractions was tested on samples representing different environments. Combined interpretation of Rock-Eval data with the results of the detailed geochemical investigations of lipid, black carbon and ROM fractions allowed one to identify variations in (i) the nature of source biomass, (ii) the type of the environment (forest, agricultural soil, wetland, shallow lake), (iii) the environmental conditions (climate, redox conditions, water level and trophity) and (iiii) human activity (burning of fossil fuels).
Hetényi M; Nyilas T; Sajgó, Cs.; Brukner-Wein, A.: Heterogeneous organic matter from surface horizon of a temperate-zone marsh., Organic Geochemistry, 37/12, 1931-1942, 2006
Nyilas T.: Soil organic matter characterization by Rock Eval pyrolysis, 5th Int. Conference of PhD students, Univ. of Miskolc, 355-359, 2005
Hetényi M; Sajgó, Cs.; Nyilas T. Brukner-Wein, A.: Organic geochemical studies of soil from temperate-zone marsh., pp. 1014-1015 in: Organic Geochemistry: Challenges for the 21st century. 22nd IMOG, Sevilla Book of Abstract, 2005
Hetényi, M., Nyilas, T., M.Tóth.: Stepwise Rock-Eval Pyrolysis as a tool for typing heterogeneous organic matter in soils., Journal of Analytical and Applied Pyrolysis 74/1-2, 45-54, 2005
Hetényi M; Nyilas T: Study of organic matter evolution in Soils of Different Topography by Rock_Eval Pyrolysis, pp 101in: 17th Int. Symposium on Analytical and Applied Pyrolysis, Budapest Book of Abstract, 2006
Hetényi, M; Nyilas, T; Sajgó, Cs.: Distribution pattern of organic fractios isolated from soils of different topography, The 23rd Int. Meeting on Organic Geochemistry,Torquay, England Book of Abstract, 963-964., 2007
Hetényi, M., Nyilas, T.: Variation of Rock-Eval data as a function of heating rate, Acta Mineralogica-Petrographica, 2007
Bozsó G; Pal-Molnár E; Hetényi M.: Relations of pH and mineral composition in salt-affected lacustrine profiles, Cereal Research Communications 36, 1463-1466, 2008
Nyilas T; M.Tóth; Hetényi M.: Quantification of soil organic matter degradation by Rock-Eval pyrolysis, Cereal Researh Communications 36, 2007-2010, 2008
Nyilas T; Imre M.: Characterization of a paleosoil profile by Rock-Eval pyrolysis: new method in paleosoil pedological analysis, Advances in Analytical and Applied Pyrolysis 2006-2008, 2008
Hetényi, M; Nyilas, T; Sajgó, Cs; Futó, I.: Late Pleistocene-Holocene environmental changes recorded by organic geochemical proxies (Lake Balaton, Hungary), 24th International Meeting on Organic Geochemistry Book Abstract, 133., 2009
Bozsó, G.; Nyilas, T.; Hetényi, M.; Pál-Molnár, E.: Accumulation and distribution of organic matter in salt-affected lacustrine sediments at the Fehér-lake, Szeged, Hungary, 24th International Meeting on Organic Geochemistry Book Abstract, 508., 2009
Nyilas T.: A talajok szerves anyagának humifikációja., A Környezetudomány Elmélete és Gyakorlata-Környezetgazdálkodás Európai keretben, CD, 1-5, 2005
Nyilas, T., Imre, M.: Rock-Eval pyrolysis as a tool for characterization of organic matter in environmental and pollutant samples., 10th International Symposium "Interdisciplinary Regional Research" ISIRR, CD, S6-15, 2009
