ORIZZONTI O : orizzonti dominati da materiali organici ben riconoscibili o alterati e situati sulla superficie del suolo. Si suddividono in O

(1)

Appendici

106

(2)

Appendice A: classificazione degli orizzonti pedologici

Di seguito si riportano le caratteristiche degli orizzonti pedologici definiti seguendo la Soil Taxonomy (Sanesi, 2000). Gli orizzonti principali, indicati con lettere maiuscole, sono così classificati:

ORIZZONTI O : orizzonti dominati da materiali organici ben riconoscibili o alterati e situati sulla superficie del suolo. Si suddividono in O

i

(materia organica inalterata), O

e

(materia organica parzialmente alterata), O

a

(materia organica molto alterata).

ORIZZONTI A: orizzonti minerali caratterizzati da accumulo di materia organica umificata e mescolata alla frazione minerale. La frazione minerale è costituita da materiali alterati o da rocce che hanno perduto gran parte della loro struttura originale. Il contenuto di materia organica varia da meno dell’1% al 15- 20%.

ORIZZONTI E: orizzonti minerali impoveriti di argille o di materia organica che sono stati traslocati in un orizzonte B inferiore. Presentano una maggiore concentrazione di particelle sabbiose e limose rispetto agli orizzonti sottostanti.

Gli orizzonti E occupano posizioni intermedie nel profilo del suolo: si trovano infatti sotto un orizzonte O oppure A e sono seguiti da un orizzonte B.

ORIZZONTI B: orizzonti minerali caratterizzati da uno o più dei seguenti processi:

1. riorganizzazione delle particelle in aggregati;

2. alterazione della roccia in situ ed allontanamento di carbonati, silice o altri composti solubili;

3. accumulo di composti asportati da un sovrastante orizzonte eluviale E;

4. accumulo secondaria di composti solubili.

Gli orizzonti B sono posizionati al di sotto di un orizzonte O, A o E e sono seguiti da un orizzonte C o R.

ORIZZONTI C e R: orizzonti minerali marginalmente influenzati dalla pedogenesi. Si definiscono orizzonti C i sedimenti incoerenti e le rocce coerenti frammentate ma poco interessate da processi di alterazione chimica. Essi sono definiti C qualora non sussistano le condizioni di aggregazione e porosità che

107

(3)

rendono possibile la penetrazione di radici. Si definiscono orizzonti R le rocce consolidate.

N ella descrizione di un profilo si usano inoltre i seguenti suffissi con lo scopo di precisare meglio le caratteristiche degli orizzonti:

-c (concrezioni o noduli): concentrazioni cementate di ossidi di Fe e Mn, talora di Al e Ti;

-g (gley): con questo suffisso si indica un orizzonte in cui si sono verificati processi di riduzione conseguenti al ristagno di acqua;

-h (accumulo illuviale di humus): questo simbolo si usa con l’orizzonte B per indicare un accumulo di materia organica;

-k (accumulo di carbonati);

-m (cementazione o indurimento) si usa in orizzonti che sono cementati. La cementazione riduce fortemente la penetrazione delle radici;

-n (accumulo di sodio);

-o (accumulo residuale di ossidi di Fe e Al);

-q (accumulo di silice);

-s (accumulo illuviale di sesquiossidi e di materia organica);

-t (accumulo di argille dimensionali);

-w (alterazione in situ);

-y (accumulo di gesso);

-z (accumulo di cloruri).

Inoltre, se un orizzonte presenta notevole spessore ed una certa variabilità verticale, per esigenze di descrizione e di campionamento è possibile fare delle suddivisioni verticali designando ciascun sotto-orizzonte con un numero progressivo (A1, A2…).

108

(4)

Appendice B: deconvoluzione dei sottospettri derivanti dalla procedura di Spectral Editing

Di seguito vengono riportate le deconvoluzioni dei sottospettri CH only, CH

2

only e CH

3

+C

quat

e la relativa tabella con i parametri dei picchi (chemical shift, larghezza di riga e area relativa).

180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10

ppm

figura B.1: deconvoluzione del sottospettro CH only del suolo di S. Rossore.

Chemical Shift (ppm)

Larghezza di riga (ppm)

Area relativa

%

33 20 14.8 51 15 11.3 63 8 5.2 73 11 35.8 84 9 6.3 110 30 26.6

tabella B.1: chemical shift, larghezza di riga e area relativa di ciascun picco del sottospettro CH only del suolo di S. Rossore.

109

(5)

180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10

ppm

figura B.2: deconvoluzione del sottospettro CH

2

only del suolo di S. Rossore.

Chemical Shift (ppm)

Larghezza di riga (ppm)

Area relativa

%

31 5 65.9 33 23 24.1 63 14 10.0

tabella B.2: chemical shift, larghezza di riga e area relativa di ciascun picco del sottospettro CH

2

only del suolo di S. Rossore.

110

(6)

180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10

ppm

figura B.3: deconvoluzione del sottospettro CH

3

+C

_quat

del suolo di S. Rossore.

180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10

ppm

figura B.4: deconvoluzione del sottospettro CH only del suolo di Castel Porziano.

111

(7)

Chemical Shift (ppm)

Larghezza di riga (ppm)

Area relativa

%

22 16 6 31 3 1.8 33 17 17.8 51 15 4.6 56 6 3.7 73 18 11 84 8 1.4 103 20 14.3 130 15 13 144 6 4.3 149 6 4.3 155 7 7.3 167 10 4.4 173 6 6.1

tabella B.3: chemical shift, larghezza di riga e area relativa di ciascun picco del sottospettro CH

3

+C

quat

del suolo di S. Rossore.

Chemical Shift (ppm)

Larghezza di riga (ppm)

Area relativa

%

51 15 16.9 73 15 37 84 9 4.9 93 8 2.8 110 36 38.4

tabella B.4: chemical shift, larghezza di riga e area relativa di ciascun picco del sottospettro CH only del suolo di Castel Porziano.

112

(8)

180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10

ppm

figura B.5: deconvoluzione del sottospettro CH

2

only del suolo di Castel Porziano.

180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10

ppm

figura B.6: deconvoluzione del sottospettro CH

3

+C

quat

del suolo di Castel Porziano.

113

(9)

Chemical Shift (ppm)

Larghezza di riga (ppm)

Area relativa

%

31 17 51.6 63 18 48.4

tabella B.5: chemical shift, larghezza di riga e area relativa di ciascun picco del sottospettro CH

2

only del suolo di Castel Porziano.

Chemical Shift (ppm)

Larghezza di riga (ppm)

Area relativa

%

22 16 12.9 31 3 4.7 33 17 1.7 51 15 7.5

56 6 3.8 73 22 12 84 5 0.7 103 20 13.1 132 22 20.9 147 6 3.5 153 8 7.6 167 10 5.8 173 6 5.8

tabella B.6: chemical shift, larghezza di riga e area relativa di ciascun picco del sottospettro CH

3

+C

quat

del suolo di Castel Porziano.

114

(10)

180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10

ppm

figura B.7: deconvoluzione del sottospettro CH only del suolo di Tolfa.

Chemical Shift (ppm)

Larghezza di riga (ppm)

Area relativa

%

33 11 11.4 51 8 8.4 56 8 9.4 73 12 35.6 84 3 3.4 103 5 5.2 112 36 26.6

tabella B.7: chemical shift, larghezza di riga e area relativa di ciascun picco del sottospettro CH only del suolo di Tolfa.

115

(11)

180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 ppm

figura B.8: deconvoluzione del sottospettro CH

2

only del suolo di Tolfa.

Chemical Shift (ppm)

Larghezza di riga (ppm)

Area relativa

%

33 21 52.1 51 9 8.6 60 18 39.3

tabella B.8: chemical shift, larghezza di riga e area relativa di ciascun picco del sottospettro CH

2

only del suolo di Tolfa.

116

(12)

180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 ppm

figura B.9: deconvoluzione del sottospettro CH

3

+C

quat

del suolo di Tolfa.

Chemical Shift (ppm)

Larghezza di riga (ppm)

Area relativa

%

22 16 14.6 31 9 12.6 33 13 9.9 56 8 6.8 73 20 13.7 84 9 1.3 103 29 14.8 132 16 9.6 147 7 3.6 153 4 2.8 167 13 5.8 173 6 4.5

tabella B.9: chemical shift, larghezza di riga e area relativa di ciascun picco del sottospettro CH

3

+C

quat

del suolo di Tolfa.

117

(13)

Appendice C: correzione quantitativa degli spettri

¹³

C CP-MAS

La tabella C.1 riporta i valori utilizzati per la correzione quantitativa e le tabelle C.2, C.3 e C.4 riportano le aree corrette e quelle non corrette di ciascun picco negli spettri CP dei tre suoli esaminati.

Chemical

shift (ppm) T

CH1

(ms) T

CH2

(ms) T

_{1 1}

ρ (ms) T

1

ρ

2

(ms) β

22 0.047 0.047 4.495 4.862 0.27 31 e 33 0.036 0.035 0.113 16.49 0.83

51 0.025 0.025 4.752 0.968 0.60 56 0.034 5.826 1 63 e 73 0.203 0.030 16.09 3.440 0.18

84.50 e 93 0.033 0.482 1.230 6.560 0.61

103 0.033 0.434 2.479 9.737 0.65 110 0.027 0.285 4.151 8.672 0.80 130 e 132 0.060 0.570 2.147 7.301 0.46

147 e 153 0.289 7.230 1

167 e 172 0.331 0.210 3.311 7.451

tabella C.1: parametri di correzione.

118

(14)

Chemical shift (ppm)

Larghezza di riga (ppm)

Area relativa non corretta (%)

Area relativa corretta (%) 22 16 1.0 0.3

31 5.7 2.6 2.9 33 23 21 25.9

51 16.2 5.6 7.5 56 7.50 2.8 2.9 63 6.7 2.7 2.8 73 12.2 16.0 5.8 84 9.1 4.1 6.3 93 11.8 4.0 6.8 103 9 5.5 6.1 115 17.9 12.6 11.9 130 13.5 7.6 8.6 144 6 3.0 2.2 149 6 3.3 2.3 155 7 2.9 2.1 167 13 2.7 2.9 172 7 2.6 2.8

tabella C.2: aree corrette e non corrette di ciascun picco dello spettro CP MAS del suolo di S.

Rossore.

119

(15)

Chemical Shift (ppm)

Larghezza di riga (ppm)

Area relativa non corretta (%)

Area relativa corretta (%) 22 18.9 5.0 4.5

31 5.7 2. 2.8 33 21.3 9.3 9.7 51 30.2 18.7 13.4 56 8.5 2.9 3.7 63 6 1.3 1.3 73 13.5 16.3 17.2 84 8.5 6.1 4.1 93 8 2.3 1.5 103 7 1.5 1.5 110 36.0 20.7 23.4 132 14.4 5 5.2 147 10.1 3.0 4.4 153 6 1.3 1.8 167 10 2.5 3.0 172 6 2.1 2.5

tabella C.3: aree corrette e non corrette di ciascun picco dello spettro CP MAS del suolo di Castel Porziano.

120

(16)

Chemical Shift (ppm)

Larghezza di riga (ppm)

Area non

corretta (%) Area corretta (%)

22 18.9 10.7 9.7 31 5.7 3.9 4.0 33 21.3 16.7 17.4 51 30.2 7.6 10.8 56 7.5 4.5 3.6 63 6 2.6 2.5 73 11 17.7 17.2 84 8.5 3.8 0.3 103 6.5 2.3 2.4 112 36.0 16.1 14.4 130 3 0.4 5.8 132 14.4 2.9 2.8 147 10.1 2.5 1.8 153 5.0 0.8 0.5 167 27.5 3.9 3.5 172 5.7 3.6 3.3

tabella C.4: aree corrette e non corrette di ciascun picco dello spettro CP MAS del suolo di Tolfa.

121

(17)

Appendice D: costi di acquisto, di gestione e di utilizzo di uno spettrometro NMR a stato solido

Il costo indicativo di uno spettrometro NMR a stato solido con campo magnetico di 9 Tesla è di circa 500000 €.

Di seguito vengono riportati i costi di gestione di uno strumento NMR (tabella D.1) e i prezzi richiesti per la registrazione di spettri su campioni di suolo presso laboratori di analisi (tabella D.2).

Consumo annuo (litri)

Costo annuo indicativo Azoto liquido 2000 4000 €

Elio liquido 180 2000 €

tabella D.1: consumi e costi di gestione annui per azoto liquido e elio liquido.

Tipo di analisi Costo

13

C CPMAS 175 € (fino a 7 ore) 250 € (da 7 a 24 ore)

15

N CPMAS (

¹⁵

N in abbondanza

naturale)

375 € (fino a 12 ore) 600 € (da 12 a 24 ore)

15

N CPMAS

(campioni arricchiti in

¹⁵