Integrierte Feld Lysimetrie und Porenwasserprobennahme für die Bewertung von Chemical Mobilität in Böden und Vegetation Gegründet

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens besteht darin, die Feldsymmetrie und die Techniken zur Probenahme von Bodengießwasser zu demonstrieren, die zur Analyse des Verbleibs von Chemikalien verwendet werden, die auf Böden und etablierte Vegetation ausgebracht werden. Dies wird erreicht, indem zunächst Lysimeter in Böden in einem Gebiet mit wenig bis gar keinem Gefälle installiert werden. Der zweite Schritt besteht darin, die Gießwasserschöpfer in einer gewünschten Tiefe in den Lysimetern zu installieren.

Als nächstes erfolgt die chemische Anwendung nach einer zweiwöchigen Eingewöhnungsphase. Der letzte Schritt ist die Probenahme von schlechtem Wasser, Boden und Laub, um die chemische Verteilung zu bestimmten Bewertungsterminen nach der Behandlung zu bestimmen. Letztendlich bieten die integrierte Symmetrie der Feldlilie und die schlechte Wasserprobenahme wertvolle Werkzeuge für die Feststellung von Verteilungen und potenziellen Risiken von Chemikalien in der Umwelt.

Der Hauptvorteil dieser Technik gegenüber bestehenden Techniken wie der Gewächshaus-O-Symmetrie, laborbasierten Methoden und anderen Bodenkernmethoden besteht darin, dass diese Technik sowohl in der realen Welt anwendbar ist als auch die Quantifizierung der chemischen Verteilung und der Massenbilanz ermöglicht. Die visuelle Demonstration dieser Methode ist von entscheidender Bedeutung. Da die Installations- und Exhumierungsschritte vor Ort schwierig zu erlernen sein können und dieses Verfahren eine speziell angepasste Ausrüstung erfordert. Beginnen Sie mit der Auswahl eines geeigneten Versuchsortes.

Der Standort sollte Boden und Vegetation, interessante Grundstücke und ein geringes oder kein Gefälle aufweisen. In dieser Studie wurde sowohl ein etabliertes Rasenrasensystem als auch nackter Boden verwendet. Ziehen Sie bei bewachsenen Parzellen die Vegetationstopfen, an denen Lysimeter installiert werden.

Als nächstes, bereit Eines der Lysimeter Für dieses Protokoll bestehen sie aus gewalzten und geschweißten 18-Gauge-Stahlblechen. Verwenden Sie einen invertierten Posttreiber, um die Lysimeter in die vorbereiteten Stellen zu fahren. Lassen Sie etwa ein bis zwei Zentimeter von jedem Lysimeter über der Bodenoberfläche.

Mit Lysimetern. Ersetzen Sie alle Vegetationstopfen. Installieren Sie als Nächstes Wasserschöpfer in die installierten Lysimeter.

Um diese Position zu erreichen, wird ein Stahlstab mit einem Durchmesser von 2,5 Zentimetern in der Mitte der freiliegenden Lysimeteröffnung verwendet. Verwenden Sie dann einen Hammer, um den Stahlstab auf die gewünschte Tiefe des Gießwasserschöpfers zu treiben. Sobald die Tiefe erreicht ist, entfernen Sie den Stab, um das Loch für den Probenehmer freizulegen.

Der nächste Schritt besteht darin, eine Aufschlämmung aus Bewässerungswasser und chemisch inertem Kieselmehl herzustellen und diese nach gründlichem Mischen der Aufschlämmung gründlich zu mischen, um einen Probenehmer vorzubereiten. Dieser Probenehmer besteht aus Quarz und PTFE. Stellen Sie den Probenehmer in die Mischung.

Schließen Sie eine tragbare Vakuumpumpe an den Probenehmer an und wenden Sie einen Druck von minus 50 bis minus 70 Kilopascal an. Wenn 10 Minuten vergangen sind, entfernen Sie den Probenehmer und trennen Sie die Pumpe gründlich. Mischen Sie die Gülle erneut.

Legen Sie dann ein Rohr mit einem Durchmesser von 2,5 Zentimetern, das mit einem Trichter verbunden ist, in das Loch, das mit dem Stab gemacht wurde. Gießen Sie 60 Milliliter der Aufschlämmung in den Boden des Lochs. Wenn Sie fertig sind, entfernen Sie das Röhrchen und den Trichter, um den Probenehmer zu platzieren.

Verwenden Sie ein Kunststoff- oder Metallrohr, das in das Loch passt und die gewünschte Tiefe richtig erreicht. Richten Sie den Probenehmer am Ende des Rohrs aus, wobei der Schlauch in das Innere eingefädelt ist. Schieben Sie den Probenehmer mit dem Rohr in das Loch in der gewünschten Probenahmetiefe.

Stellen Sie an dieser Stelle sicher, dass der Schlauch aus dem Probenehmer aus dem Loch herausragt. Verwenden Sie anschließend eine Aufschlämmung aus unbehandelter nativer Erde, um das Loch auf sein ursprüngliches Niveau zu verfüllen. Ersetzen Sie die Vegetation am oberen Ende des Lochs.

Bereiten Sie als Nächstes das Sammelsystem vor. Verwenden Sie einen Abschnitt aus fluoriertem Ethylen-Propylen-Schlauch, um den Probenehmerschlauch an einer Vakuumflasche zu befestigen. Verwenden Sie weitere FEP-Schläuche und eine Kunststoffschlauchklemme, um die Vakuumflasche mit der Vakuumpumpe zu verbinden.

Als Test wird ein Vakuumdruck von minus 50 bis minus 70 Kilopascal auf das System angelegt und dann für diese Studie festgeklemmt. Decken Sie die Auffangflaschen mit schwarzem Plastik ab, um eine Lichtverschlechterung mit den Lysimetern zu verhindern, und gießen Sie Wasserschöpfer an Ort und Stelle. Befolgen Sie einen vorgegebenen Bewirtschaftungsplan, der für die Dauer des Versuchs für den nackten Boden und die bewachsenen Flächen identisch ist.

Nach zwei Wochen Eingewöhnung und vor der chemischen Anwendung den Hintergrund sammeln, Wasserproben einfüllen, um die Proben am Tag vor oder am Tag der Entnahme zu entnehmen. Wenden Sie etwa minus 50 bis minus 70 Kilopascal Vakuum an die Vakuumflaschen für die Wasserprobe an, um Wasser anzusaugen. Messen Sie später das Volumen des gesammelten Wassers, indem Sie es in einen Messzylinder gießen.

Nachdem Sie das Wasservolumen gemessen haben, geben Sie es durch einen Filter am Ende einer Spritze in einen Vorratsbehälter. Bewahren Sie die Proben bis zur Analyse auf Eis oder im Kühlschrank auf. Tragen Sie nun die interessierende Chemikalie auf die Oberfläche des Diagramms nach typischen Methoden und Verwendungsmustern auf.

Lassen Sie einige Lysimeter unbehandelt für Servicekontrollen Befolgen Sie nach der chemischen Behandlung einen vorgegebenen Zeitplan für die Wasserentnahme. Messen, filtern und lagern Sie bei jeder Sammlung das gesammelte Wasser für die Analyse. Die Entnahme von Bodenproben erfolgt zu festgelegten Auswertungsterminen nach der Anwendung der Chemikalie.

Um die Lysimeter zu holen, verwenden Sie Fassklemmen, die an einem Traktorgerät befestigt sind. Positionieren Sie die Schaufel so, dass die Klemmen auf die freiliegende Kante des Lysimeters gelegt werden können. Hebe das Gerät an, um die Lysimetersäule aus dem Boden zu exhumieren. Nach der exhumierten Kappe endet das Lysimeter mit Spannbettisolierplatten.

Halten Sie die Kappen mit gallonengroßen Polyethylenbeuteln über den Lysimeterenden fest und befestigen Sie sie mit Klebeband. Transportieren Sie exhumierte Lysimeter in ein Feldlabor. Schneiden Sie das Lysimeter mit einer Säbelsäge mit einem Metallschneidblatt auf einer Seite in Längsrichtung von unten nach oben. Wenn ein Lysimeter aufgespalten wird, verwenden Sie Trennplatten aus Metall, um einzelne Boden- und Vegetationsproben zu trennen.

Bereiten Sie entsprechend beschriftete Probenbeutel vor und graben Sie die Schnitte mit Löffeln und Spachteln aus. Vermeiden Sie Verschmutzungen in direktem Kontakt mit dem Lysimeter: Lagern Sie die Probenbeutel im Feldlabor und während des Transports auf Eis. Dieses Diagramm hat eine Tiefe entlang der vertikalen Achse und eine Arsenkonzentration auf der horizontalen Achse.

Es zeigt das anfängliche Tiefenprofil der Arsenkonzentrationen in unbehandeltem Bermudagras, die blauen Kreise und den unbehandelten nackten Boden. Die schwarzen Kreise hier sind die Tiefenprofile. 36 Tage nach der Anwendung von MSMA wird das Profil für behandeltes Rasengras durch die roten Dreiecke angegeben, während für behandelten nackten Boden die schwarzen Dreiecke verwendet werden.

Die Kreise sind wie zuvor im Laufe eines Jahres. Es zeigte sich, dass die MSM-Konzentrationen in behandelten Lysimeterproben im Vergleich zu unbehandelten Proben bis zu einer Tiefe von 10 bis 15 Zentimetern erhöht waren. In größeren Tiefen wurden keine signifikanten Unterschiede zwischen behandelten und unbehandelten Proben gefunden.

Die schlechte Wasserkonzentration von Arsen in mit MS MA behandelten Parzellen variiert mit der Tiefe. Bei 30 Zentimetern lagen die Konzentrationen an gelöstem Arsen bei über 10 Mikrogramm pro Liter. Der EPA-Grenzwert für Trinkwasserverunreinigungen über die Dauer der Studie.

Die Konzentrationen stiegen unmittelbar nach der MSMA-Anwendung an und nahmen anschließend mit der Zeit ab. Im Gegensatz dazu wies schlechtes Wasser, das aus einer Tiefe von 76 pro zwei Zentimeter gesammelt wurde, Arsenkonzentrationen auf, die den Hintergrundwerten ähnelten und durchweg unter dem EPA-Grenzwert lagen. Wenn Sie dieses Verfahren ausprobieren, ist es wichtig, einen wissenschaftlichen Plan zu erstellen, der auf Ihren Forschungszielen basiert.

In unserer aktuellen Studie untersuchen wir beispielsweise anhand eines sandigen Bodens ein Worst-Case-Szenario für chemische Auswaschung in Bezug auf die Bodenbeschaffenheit. Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie Sie feldlose Symmetrie installieren und nutzen und Wasserproben ziehen, um den Verbleib von Chemikalien in der Umwelt zu bestimmen, die auf Böden ausgebracht und Vegetation etabliert werden.