Funktionsprinzip der Resinbags (Ionenaustauschersäckchen)
Ähnlich wie die SIA wirken die Resinbags wie ein chemisches Sieb im Boden, das mit verschiedenen, stoffspezifischen Adsorbermaterialien ausgestattet werden kann. Dadurch ist die Erfassung der meisten Nährstoffe und Spurenelemente möglich.
Bei der klassischen Einbauweise im Boden werden die Resinbags über ein kleines Bohrloch mittels Bohrstock im Boden installiert, das anschließend wieder verfüllt wird. Die Resinbags verbleiben während des Untersuchungszeitraums im Boden und werden nach mehreren Wochen oder Monaten wieder ausgebaut. Die Analyse erfolgt nach einer Extraktion im Labor.
Während des Einbauzeitraumes adsorbiert und speichert das Adsorbermaterial im Innern der Bags die Zielsubstanzen aus der Bodenlösung. Diese - meist ionaren - Stoffe werden auf zwei Wegen zum Resinbag transportiert:
- konvektiver Transport: Die Bodenlösung fließt zu den Säckchen und transportiert die gelösten Ionen mit.
- diffusiver Transport: Durch die Adsorption der Zielsubstanzen ist die Konzentration nahe an den Resinbags niedriger als in größerer Entfernung. Durch stetige Nachdiffusion wird dieser Konzentrationsgradient wieder ausgeglichen.
Der Anteil dieser beiden Prozesse an der gesamten Ionenfracht hin zu den Resinbags hängt stark von den hydraulischen Verhältnissen im Boden ab. Durch ihre Überlagerung können die einzelnen Prozesse nicht separat quantifiziert werden.
Trotz dieser Einschränkung lassen sich mit den Resinbags wichtige Aussagen treffen:
- Das grundsätzliche Vorhandensein von Stoffen (jenseits der Bestimmungsgrenze) kann nachgewiesen werden. Dies kann z.B. bei Schadstoffen wichtig sein.
- Das Mengenverhältnis zwischen Ionen lässt sich bestimmen. So können z.B. Ungleichgewichte im Calcium-Kalium-Antagonismus identifiziert werden.
- Ein Vergleich zwischen verschiedenen Varianten ist möglich, wenn die hydraulischen Verhältnisse der Varianten vergleichbar sind. So können nicht nur die Relationen zwischen Ionen erfasst, sondern auch Konzentrationsänderungen halbquantitativ erfasst werden.
Darüber hinaus bieten die Resinbags die Möglichkeit, gelöste Stoffe aus wässrigen Proben zu adsorbieren, stabilisieren und speichern. Dies führt oft zu großen Vorteilen in Lagerung und Transport der Proben.
