Descarga de aguas residuales tratadas de municipios en corrientes ha sido una práctica habitual durante décadas. Tales aguas residuales se tratan principalmente con el objetivo de reducir el potencial de consumo biológico de oxígeno por los microorganismos en las aguas receptoras, debido a los efluentes de aguas residuales descargadas. Consumo de oxígeno por los microorganismos degrada materiales orgánicos en las aguas residuales, reducción de los niveles de oxígeno en el cuerpo en que el efluente se descarga y por lo tanto daño los organismos acuáticos, incluyendo peces.
En las últimas décadas preocupaciones han desarrollado relacionados con nutrientes inorgánicos, algunos metales y otras sustancias químicas dentro de las aguas residuales que crean daño. Debido a un estudio publicado por Kolpin et al. 1, ha desarrollado un enfoque mayor en una gama de productos químicos considerados no previamente. Este estudio, publicado por la sociedad geológica de Estados Unidos, sensibilizado con respecto a la amplia gama de productos de cuidado personal y otros productos químicos en ríos y arroyos a través de los Estados Unidos debido a la descarga de instalaciones de tratamiento de aguas residuales.
Desde la década de 1960, investigadores de Penn State University han investigado y desarrollado una práctica de descarga de aguas residuales alternativo algo única en una región húmeda. En lugar de descarga tratado aguas residuales a un arroyo, y así directamente impacta la calidad de la corriente, el efluente se aplica a los bosques y las tierras recortadas a cargo de la Universidad. Este área de aplicación, apodado "El filtro de vivir", en la actualidad acepta todos los efluentes de aguas residuales generado por el campus y algunos del municipio. Esto reduce la probabilidad de exceso de nutrientes entrar en arroyos que entregan agua a la bahía de Chesapeake, protege la pesca local de agua fría de las descargas de aguas residuales calientes que es perjudicial para los peces y evita que la entrega de otros productos químicos contenidos en las aguas residuales entre directamente en contacto con los ecosistemas acuáticos.
Sin embargo, siempre hay consecuencias de los cambios de comportamiento, y este uso alternativo no es inmune a tales. Han surgido preguntas sobre si la aplicación del efluente de aguas residuales ha impactado negativamente la capacidad del suelo para que el agua al infiltrarse en el suelo superficie de2, 3,4,5 y causó mayor escurrimiento, Si existe una posible contaminación de los pozos locales con productos químicos (antibióticos, nutrientes y otros compuestos farmacéuticos, productos de cuidado personal) contenidas en el efluente de aguas residuales, y si la creación de esos productos químicos son negativos impactos ambientales, tales como a través de la absorción de productos químicos en las plantas6 en el sitio, o el desarrollo de resistencia antibiótica en suelo organismos7 en el sitio.
Como resultado de algunas de estas preocupaciones, se realiza este estudio para determinar los impactos de la irrigación de los efluentes de aguas residuales en la conductividad hidráulica del suelo a saturación. El enfoque utilizado implica recopilación de suelos de sitios seleccionados ya sea dentro o fuera de la superficie regada y emparejar el tamaño de contenedor de muestra de suelo con la configuración del laboratorio. Es importante para el contenedor de muestra de suelo encajar en los aparatos de laboratorio y para el agua que se mueve hacia abajo a través de la matriz del suelo en la muestra que se separará del agua que se mueve hacia abajo entre el suelo y el recipiente de la muestra de suelo. El protocolo describe cómo se construye el aparato de laboratorio para asegurarse de que esto ocurrió.
Las muestras de suelo se recogen usando un muestreador de hidráulica de la base conectado a un tractor. Núcleos de suelo se recogen de áreas seleccionadas en el paisaje ondulado y retenido en una funda de plástico en el dechado de base de suelo. Estos núcleos son recogidos de una marga de cieno Hagerstown, situada en una posición de paisaje de la cumbre o en una zona depresivo. Seis cumbres representativas y seis sitios depresivo son muestras de la superficie regada (un total de 12 sitios de muestreo de la superficie de regadío). Además, tres cumbres y tres sitios depresivo son muestreados de una zona adyacente, sin riego (un total de seis sitios de secano). Un máximo de seis núcleos se recoge en cada sitio a una profundidad máxima de aproximadamente 1.200 mm, con cada muestra de la base aproximadamente 150 mm de largo (100 mm de la muestra está contenida en la funda de plástico y 50 mm que figura en el cabezal de corte del metal sampler ). Después del retiro de la muestra de metal, las mangas plásticas que contienen los núcleos de suelo recogido equipadas con casquillos de extremo, transportadas al laboratorio en posición vertical y almacenaron en posición vertical hasta que se utilizan para determinar la conductividad hidráulica saturada. Al mismo tiempo, las muestras de suelo se recogen en cada profundidad para la determinación de suelo y suelo solución concentraciones de calcio (Ca), magnesio (Mg) y sodio (Na) con una extracción de Mehlich 3 para las estimaciones de las concentraciones de suelo8 y agua desionizada extractos en una proporción de 1:2 de masa: agua del suelo total. Los análisis químicos de los extractos de agua fueron obtenidos inductivamente acoplado Plasma emisión Espectroscopia atómica (ICP-AES) y se utilizaron para calcular la relación de adsorción de sodio (SAR).
La determinación de la conductividad hidráulica saturada se realiza principalmente usando un método de cabeza constante9. Una solución que contiene Ca y Na sales para imitar el efluente conductividad eléctrica (CE) y SAR del efluente se crea para que el suelo se expondrá a las variables de calidad similares a la aplicada en el campo de aguas residuales de agua. En este caso, la CE es 1,3 dS/m y la RAE es 3, que refleja la CE y SAR del efluente en los últimos años antes del período de la muestra. [Técnicamente, las unidades SAR son (miliequivalentes/litro)½ y generalmente no se identifican en la literatura.]
La modificación en el método de cabeza constante de Klute y Dirksen9 es el desarrollo de un separador de flujo por Walker8 para prevenir el flujo a través de la columna que se produjeron fuera de la matriz del suelo de ser incluido en la estimación del suelo hidráulico conductividad. El separador de flujo está construido con tubería de cloruro de polivinilo (PVC) seleccionado y trabajado a máquina para que coincida con el tamaño de la muestra de suelo. Una pantalla es compatible con la muestra de suelo y permite que el agua que salga de la parte inferior de la muestra se ha movido a través de la matriz del suelo. Una segunda salida emite el agua que ha fluido por el interior de la funda de plástico, eliminando así llamado "flujo de la pared" de ser incluido erróneamente en la estimación de la cantidad de agua que se mueve a través de la matriz del suelo.