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1 Use of the Donnan Membrane Technique (DMT) for free Zn measurements in nutrient solution compared to speciation models and the Permeation Liquid Membrane Technique (PLM) Report for ShortTerm Scinetific Mission (STSM) in the framework of COST FA 0905 to Wageningen University, The Netherlands Carried out by Anja Gramlich, ETH Zurich, Switzerland From May, 29th until June, 24th 2011 Supervision Wageningen University: Dr. E. Hoffland, Dr. E. Temminghoff Supervision ETH Zürich: Prof. R. Schulin

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           Use  of  the  Donnan  Membrane  Technique  (DMT)  for  free  Zn  measurements  in  nutrient  solution  compared  to  

speciation  models  and  the  Permeation  Liquid  Membrane  Technique  (PLM)  

Report  for  Short-­‐Term  Scinetific  Mission  (STSM)  in  the  framework  of  COST  FA  0905  to  Wageningen  University,  The  Netherlands  

 

   

 Carried  out  by  Anja  Gramlich,  ETH  Zurich,  Switzerland  

From  May,  29th  until  June,  24th  2011    

Supervision  Wageningen  University:  Dr.  E.  Hoffland,  Dr.  E.  Temminghoff  Supervision    ETH  Zürich:  Prof.  R.  Schulin      

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 Objectives  The  permeation   liquid  membrane   technique  (PLM)   is  a  speciation   tool   that  has  been  used  for  free  metal  measurements  of  Cu,  Pb  and  Cd  Parthasarathy  et  al.,  1997;  Slaveykova  et  al.,  2004;  Bayen   et  al.,  2006.   In   this  PhD  study,   the  PLM  technique  has   for   the   first   time  been  used  for  free  Zn  measurement.  The  ligands  EDTA,  citrate,  histidine  and  cysteine  have  been  used  to  alter  the  free  Zn  concentration  while  the  total  Zn  concentration  remained  the  same.  The   first   results   show   for   all   tested   ligands   except   EDTA,   between   2-­‐7   times   higher   Zn2+  concentrations   than   predicted   by   the   models.   We   are   now   testing   whether   these   higher  concentrations  are  due  to  a  contribution  of  labile  complexes  to  the  measurements.  However,  a   further   validation   of   the   method   by   comparison   with   an   independent   measurement  technique   already   used   for   Zn   speciation,   in   our   case   the   Donnan   Membrane   Technique  (DMT),  would   be   very   valuable.   The   goal   of   this   STSM  would   be   to  measure   the   samples  analyzed  by  PLM  with  DMT  and  to  compare  both  techniques  with  the  modeled  results.      Background  Naturally   occurring   organic   ligands   in   soils   are   known   to   increase   the   mobility   of   heavy  metals  in  soil  solution  (Meers  et  al.,  2005;  Khademi  et  al.,  2009).  It  is  not  yet  clear  to  what  extent   the  metal-­‐ligand   complexes   contribute   to   the   bioavailability   and   bio-­‐uptake   of   the  metals.  According  to  the  FIAM  (Free  Ion  Activity  Model)  and  the  BLM  (Biotic  Ligand  Model)  only   ions   that   are   occurring   in   the   free   form   are   available   to   organisms.   The  models   are  based  on   the   assumption   that  metal   uptake   through  biological  membranes   is   slower   than  the   metal   diffusion   towards   the   membrane,   thus   making   only   the   free   metal   ion   activity  important   for   bio-­‐uptake.   These   assumptions   however   have   never   been   verified   and  recently,  more  emphasis  has  been  put  on  the  investigation  of  the  contribution  of  ligands  to  bio-­‐uptake  of  metals  (Wang  et  al.,  2009).  One  hypothesis  is  that  there  exist  specific  uptake  systems  for  metal  ligand  complexes  playing  a  role  in  plant  nutrition.  It  is  also  possible  that  the   complexes   dissociate   within   the   diffusion   layer   at   the   root   surface   and   enhance   the  bioavailability  of  metals   indirectly  (Panfili  et  al.,  2009;  Wang  et  al.,  2009).  In  some  cases  it  has  already  been  shown,  that  metal-­‐organic  complexes  can  in  addition  to  the  free  metal  ions,  contribute   to  bio-­‐uptake.  Zn-­‐phytosiderophore  complexes   for  example  are  partly   taken  up  as  entire  complexes  (Vonwiren   et  al.,  1996;  White  and  Broadley,  2009).   It   is  hypothesized  also  for  two  other  organic  ligands,  citrate  and  histidine  that  specific  uptake  pathways  exist,  since  enhanced  uptake  of  labeled  citrate  and  histidine  by  swiss  chard  was  found  compared  to   uptake   of   labeled   EDTA.  However,   no   correlation  was  made   between   ligand   and  metal  uptake   (Bell   et   al.,   2003).   On   the   other   hand,   many   studies   support   the   hypothesis   that  synthetic   ligands   such   as  EDTA  are   only   taken  up   to   a   small   extent,   probably   only  due   to  leaks   in   the  Casparian   strip  or  by  disrupting   the  membranes   themselves   (Haussling   et   al.,  1988;  Vassil  et  al.,  1998;  Nowack  et  al.,  2008).  To  address  questions  about  bioavailability  of  metal-­‐ligand  complexes  and  to  compare  the  effects  of  different  ligands  on  plant  uptake,  the  free   ion   activity   in   nutrient   solution   is   a   very   important   parameter.   There   exist   several  measurement   techniques   suitable   for  measuring   free  metal   ion   concentrations   in   solution  such  as  electrochemical  speciation  methods,  ion  selective  electrodes,  the  donnan  membrane  technique   (DMT)   or   the   permeation   liquid  membrane   technique   (PLM)   (Pesavento   et   al.,  2009).  In  my  PhD  work  the  PLM  and  the  DMT  methods  will  be  compared  for  Zn  speciation  in  nutrient  solutions.  This  work  only  focuses  on  the  results  using  DMT.      

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 Methods  The  details  of  the  methodological  setup  of  the  DMT  cells  are  well  described  by  Temminghoff  et   al.,   2000.   This   method   has   already   been   used   for   free   Zn   measurements   and   good  agreements  with  the  models  were  found.      Sample  solutions  The   same   sample   types   as  used   for  PLM  analyses  will   be   analyzed  by   the  DMT   (Table  1).  From   each   ligand   treatment   at   least   3   samples   have   been   analyzed   (12   samples   in   total).  Control  1  and  2  will  not  be  analyzed  in  this  context.    Table  1:  Treatments  for  PLM  and  DMT  experiments.  All  solutions  contain  a  background  concentarion  of  500  µM  KNO3  and  400  µM  Ca(NO3)2,  buffered  using  MOPS  at  pH  7.2.  Zn  is  added  as  ZnSO4.  

   Detection  limit  of  the  ICP-­‐MS  analysis  In  a  first  step  the  detection  limit  for  Zn  analysis  of  the  ICP-­‐MS  needed  to  be  determined  in  order  to  decide  whether  Zn  concentrations  of  ca.  3µg/l  (50nM  Zn)  can  be  detected.  è  The  detection  limit  of  the  ICP-­‐MS  was  found  to  be  at  0.02µg/l.  The  contamination  due  to  other  chemicals  used  in  the  acceptor  solution  was  0.57µg/l.    

Based  on  these  results,  it  was  decided  to  try  the  measurements  without  additional  adding  of  ligands  in  the  acceptor  solution.  (Ligands  with  well  known  stability  constants  with  Zn  (e.g.  purified  humic  acids)  can  be  used  in  the  acceptor  solution  to  increase  the  detection  limit  in  samples  with  very  low  free  Zn  concentrations  (Kalis  et  al.,  2006).)    DTM  setup  (adapted  from  the  DMT  Manual  from  Erwin  Kalis)  Cells  The  cells  need  to  be  cleaned  in  0.1  M  HNO3  over  night  (2*).  Then  they  need  to  be  washed  with  ultrapure  water  over  night  (2*).  Then  they  are  dried  on  filter  paper  over  night.    Tubes  Tubes  are  attached  to  the  peristaltic  pumps  (4  tubes  of  0.5m  per  cell)  and  they  need  to  be  cleaned  at  speed  5ml  min-­‐1  with  0.01M  HNO3  over  night  (2*).  In  the  following  they  are  cleaned  with  ultrapure  water  at  speed  2.5ml  min-­‐1  over  night  (2*).  Then  they  need  to  be  cleaned  over  night  with  the  background  solution  at  speed  7.5  ml  min-­‐1.  Repeat  this  step  twice  (constitution  of  the  Background  solution  see  in  section  “sample  solutions”).    DMT  Membranes  The  membranes  should  be  shaken  in  0.1  M  HNO3  over  night  (2*).  Then  they  should  be  cleaned  with  ultrapure  water  twice.  Then  a  solution  containing  500*  the  Ca  and  K  concentration  of  the  background  solution  is  added.  The  pH  needs  to  be  adjusted  to  the  one  of  the  experimental  solutions  (pH  7.2  in  this  case)  and  solution  must  be  exchanged  3  times.  

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Then  the  membranes  are  again  washed  with  ultrapure  water  and  the  background  solution  is  added,  exchanged  3*  and  is  then  left  over  night.    Sampling:  Time  0  /  Time  1d  /  Time  2d  /  Time  3d:    

• Acceptor  solution:    5ml  for  ICP-­‐MS  analysis  (Zn)  1ml  for  ICP-­‐OES  analysis  (Ca,  K)  1ml  to  measure  pH  

7ml  in  total;  needs  to  be  refilled  after  sampling    

• Donor  solution:  1ml  for  ICP-­‐OES  analysis:  Zn,  Ca,  K  1ml  to  measure  pH  

2ml  in  total    Sample  analysis:  Zn  concentrations  in  the  Acceptor  solutions  are  determined  by  ICP-­‐MS  measurements.  Zn,  K  and  Ca  concentrations  in  the  Donor  and  K  and  Ca  in  the  acceptor  solutions  are  determined  by  ICP-­‐OES.    Results    DMT  analysis  of  Citrate  solutions    Composition  of  the  solutions:    Test  1  (Large  differences  in  ionic  strength  between  Donor  and  Acceptor  solution):  Donor  solution:  -­‐1450µM  K3Citrate  -­‐20µM  ZnSO4  -­‐400µM  Ca(NO3)2  -­‐500µM  KNO3  -­‐2.5mM  MOPS  -­‐1.2mM  NaOH  pH:  7.2  

Acceptor  solution:  -­‐400µM  Ca(NO3)2  -­‐500µM  KNO3  -­‐2.5mM  MOPS  -­‐1.3mM  NaOH  pH:  7.2  

 Test  2  (Due  to  differences  in  the  ionic  strength  between  acceptor  and  donor  solutions  in  test  1,  it  had  been  decided  to  run  another  measurement  with  an  adjusted  acceptor  solution):  Donor  solution:  -­‐1450µM  K3Citrate  -­‐20µM  ZnSO4  -­‐400µM  Ca(NO3)2  -­‐500µM  KNO3  -­‐2.5mM  MOPS  -­‐1.2mM  NaOH  pH:  7.2  

Acceptor  solution:  -­‐400µM  Ca(NO3)2  -­‐4.3mM  KNO3  -­‐500µM  KNO3  -­‐2.5mM  MOPS  -­‐1.3mM  NaOH  pH:  7.2  

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 Both  tests  were  carried  out  in  duplicates.    pH:  pH’s  in  the  Donor  as  well  as  in  the  Acceptor  solution  were  constant  over  the  course  of  both  experiments  (pH  7.15±0.04).      

    (a)   (b)  

    (c)   (d)    Figure   1:   (a)   and   (c)   show   the   Zn   concentration   measured   in   the   acceptor   solution   of   the  citrate  treatment  during  the  course  of  the  experiment,  while  (a)  represents  Test  1  and  (c)  Test  2.  The  measured  Zn  values  are  adjusted  using  the  correction  factor  derived  from  the  squared  K  ratio   between   the   donor   and   the   acceptor   solution.   K   concentrations   in   both   acceptor   and  donor  solutions  are  shown  in  (c)  for  Test  1  and  in  (d)  for  Test  2.      Correction  of  the  free  Zn  concentration  at  high  differences  in  ionic  strength  The  K  concentrations  of  the  Donor  and  acceptor  solution  need  to  be  used  for  corrections  of  the  free  Zn  in  the  donor  solution  especially  in  Test  1  using  the  following  equation:  

cfree Zn donor

= cZn acceptor

cK donor

cK acceptor

!

"##

$

%&&

2

 

 

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K  can  be  used  for  corrections  since  according  to  the  model  99.5%  of  the  total  K  in  the  donor  solution  are  available  in  the  free  form.    Using  this  equation,  we  get  after  72  hours  in  test  1  a  free  Zn  concentration  in  the  donor  solution  of:  71±4.5nM.  In  test  2  we  get  a  free  Zn  concentration  of  43±0.32nM  (Figure  1).    The  free  Zn  concentration  predicted  by  the  model  was:  50  nM.  Considering  the  large  differences  between  total  and  free  Zn  in  this  solution,  the  difference  of  a  factor  of  1.4  in  test  1  and  a  factor  of  0.86  in  test  2  between  measurements  and  models  lay  in  an  acceptable  range.      DMT  analysis  of  Histidine  solutions    Composition  of  the  solutions:    Donor  solution:  -­‐1300µM  L-­‐Histidine  -­‐20µM  ZnSO4  -­‐400µM  Ca(NO3)2  -­‐500µM  KNO3  -­‐2.5mM  MOPS  -­‐1.2mM  NaOH  pH:  7.2  

Acceptor  solution:  -­‐400µM  Ca(NO3)2  -­‐500µM  KNO3  -­‐2.5mM  MOPS  -­‐1.3mM  NaOH  pH:  7.2  

 Five  replicates  were  analyzed.    pH:  pH’s  in  the  Donor  as  well  as  in  the  Acceptor  solution  were  constant  over  the  course  of  both  experiments  between  pH  7.05±0.08.    K  and  Ca  concentration  were  constant  at  a  similar  level  in  the  donor  and  the  acceptor  solutions.  Corrections  of  the  free  Zn  concentration  due  to  differences  in  ionic  strength  are  therefore  not  necessary.    No  equilibrium  in  the  Zn  concentration  in  the  acceptor  solution  was  reached  in  the  DMT  system  containing  the  histidine  treatment  after  the  experimental  period  of  three  days  (Figure  2).  Additionally,  the  measured  Zn  concentration  in  the  acceptor  solution  leads  to  values  that  are  about  30  times  higher  than  one  would  expect  according  to  the  model  calculations.  However,  between  replicates  the  precision  was  found  to  be  good.    Possible  explanations  for  the  differences  between  the  modeled  and  the  measured  values  could  be:    

-­‐ Extreme  errors  in  the  equilibrium  models  -­‐>  very  inaccurate  stability  constants  of  histidine  with  Zn??  

-­‐ According  to  the  model,  about  25%  of  the  total  Zn  occur  in  the  form  of  positively  charged  ZnHis+  complexes.  It  has  been  stated,  that  it  is  possible  that  such  complexes  can  pass  across  the  negatively  charged  DMT  membrane.  Also  membrane  transport  of  

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                                   -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐    

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neutral  complexes  can  occur  (Temminghoff  et  al.,  2000).  This  might  be  of    particular  importance  in  this  experiment  since  the  remaining  75%  of  the  total  Zn  form  neutral  Zn(His)2  complexes.  

   

Figure  2:  Zn  concentrations  measured  in  the  acceptor  solution  of  the  histidine  treatment  during  the  course  of  the  experiment  (error  bars  represent  Standard  deviances  between  replicates).      DMT  analysis  of  EDTA  solutions    Composition  of  the  solutions:    Donor  solution:  -­‐20.2µM  H4EDTA  -­‐20µM  ZnSO4  -­‐400µM  Ca(NO3)2  -­‐500µM  KNO3  -­‐2.5mM  MOPS  -­‐1.3mM  NaOH  pH:  7.2  

Acceptor  solution:  -­‐400µM  Ca(NO3)2  -­‐500µM  KNO3  -­‐2.5mM  MOPS  -­‐1.3mM  NaOH  pH:  7.2  

 Five  replicates  were  analyzed.    pH:  pH’s  in  the  Donor  as  well  as  in  the  Acceptor  solution  were  constant  over  the  course  of  both  experiments  between  pH  7.08±0.04.    K  and  Ca  concentration  were  constant  at  a  similar  level  in  the  donor  and  the  acceptor  solutions.  Corrections  of  the  free  Zn  concentration  due  to  differences  in  ionic  strength  are  therefore  not  needed.    According  to  the  model,  the  measured  Zn  values  in  the  acceptor  solution  are  about  10  times  too  high.  In  the  case  of  EDTA  however,  it  seems  that  the  slightly  too  high  total  Zn  concentration  added  to  the  donor  solution  had  caused  this  problem.  In  average,  the  Zn  concentration  was  20.7µM  instead  of  20µM.  

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                                   -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐    

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(Accuracy  in  the  experimental  adding  of  EDTA  was  assured  by  preparing  two  different  stock  solutions  (10mM  and  1mM    -­‐>  agreement  between  these  two  experiments  was  very  well)    Applying  20.7µM  Zn  to  the  speciation  model,  results  in  a  free  Zn  concentration  of:  510nM.  This  value  fits  quite  well  to  the  measured  concentration  of  488±41  (Figure  3).  In  order  to  achieve  more  accurate  values,  the  experiment  might  need  to  be  repeated  using  also  a  higher  diluted  stock  solution  for  Zn.  

   Figure  3:  Zn  concentrations  measured  in  the  acceptor  solution  of  the  EDTA  treatment  during  the  course  of  the  experiment  (error  bars  represent  Standard  deviances  between  replicates).      DMT  analysis  of  Cysteine  solutions    Composition  of  the  solutions:    Donor  solution:  -­‐355µM  L-­‐Cysteine  -­‐20µM  ZnSO4  -­‐400µM  Ca(NO3)2  -­‐500µM  KNO3  -­‐2.5mM  MOPS  -­‐1.3mM  NaOH  pH:  7.2  

Acceptor  solution:  -­‐400µM  Ca(NO3)2  -­‐500µM  KNO3  -­‐2.5mM  MOPS  -­‐1.3mM  NaOH  pH:  7.2  

   Three  replicates  were  analyzed.    pH:  pH’s  in  the  Donor  as  well  as  in  the  Acceptor  solution  were  constant  over  the  course  of  both  experiments  between  pH  7.07±0.01.    Accuracy  and  precision  of  the  Zn  concentrations  measured  in  the  cysteine  treatments  were  very  bad  (Figure  4).  So  far,  I  do  not  have  an  explanation  for  the  decrease  of  the  measured  

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                                   -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐    

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free  Zn  concentration  in  the  acceptor  solution  after  the  first  measurement  after  one  day  in  two  of  the  replicates.  It  also  seems  that  no  equilibrium  is  reached  in  the  cysteine  treatment.    Speculations  about  the  reasons  that  may  be  responsible  for  the  problems  in  the  measurements:  It  is  probable  that  the  10%  neutral  complexes  occurring  in  the  solution  according  to  the  speciation  model  influenced  the  results,  by  being  able  to  cross  the  DMT  membrane.  However,  it  is  not  possible  that  these  neutral  complexes  are  responsible  alone  for  these  unexpected  results.  A  second  very  important  point  is  the  fact  that  cysteine  is  oxidized  to  cysteine  very  quickly  when  it’s  in  contact  with  O2.  Cystine  has  a  different  stability  constant  with  Zn  and  therefore,  the  speciation  can  be  altered.    

 Figure  4:  Zn  concentrations  measured  in  the  acceptor  solution  of  the  cysteine  treatment  during  the  course  of  the  experiment  (error  bars  represent  standard  deviances  between  replicates).          

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                                   -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐    

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Conclusion  and  outlook  Only  for  the  citrate  treatment  a  good  agreement  between  the  measured  and  the  modeled  free  Zn  values  could  be  found.  In  the  case  of  EDTA,  the  differences  in  the  free  Zn  values  found  between  the  DMT  measurements  and  the  model  predictions  seem  to  be  caused  by  an  experimental  error,  as  ZnEDTA  speciation  is  extremely  sensitive  to  small  changes  in  the  total  Zn  concentration.  A  better  result  could  probably  be  achieved  by  using  a  more  diluted  stock  solution  for  Zn  addition.  In  the  histidine  treatment,  it  is  likely  that  positive  or  neutral  complexes  are  transported  across  the  membrane.  Therefore,  the  measured  Zn  values  in  the  acceptor  solution  are  much  higher  than  expected  by  the  models  and  they  probably  give  no  approximation  of  the  free  Zn  concentration.  In  the  case  of  cysteine,  the  results  that  are  much  higher  than  expected  seem  to  be  caused  by  a  combination  of  different  reasons.  With  the  data  collected  so  far,  it  is  difficult  to  say,  what  the  exact  reasons  are.  For  that  purpose,  more  measurements  would  be  needed.    Presentations  of  the  work  I  gave  a  presentation  of  my  previous  work  carried  out  in  Zurich  in  the  Soil  Chemistry  Group  at  Wageningen  University  (NL).  The  presentation  included  plant  experiments  with  relation  to  Zn  speciation  in  the  nutrient  solution  as  well  as  the  data  collected  using  PLM.    Back  in  Zurich  I  will  present  my  DMT  results  achieved  in  Wageningen  within  the  Soil  Protection  Group-­‐Seminar.    And  many  thanks  to…  

…    COST  FA  0905  for  the  financial  support  of  my  STSM  …    Ellis  Hoffland  for  giving  me  the  opportunity  to  carry  out  the  STSM  in  Wageningen  …   Erwin  Temminghoff  for  supervising  my  DMT  work  …   Andreas  Duffner  for  practical  help  with  the  DMT,  for  interesting  discussions,  for  administrative  support  and  for  lending  me  a  bike!  

       

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                                   -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐    

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                                   -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐    

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