Name: שפכים השפעות השקיה על אדמת מוליכות הידראולית: מצמידים שדה דגימה ונחישות מעבדה של רוויה מוליכות הידראולית (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-08-19T12:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 9 s
Description: למדו שיטה למדידת מוליכות הידראולית בדגימות קרקע תוך מניעת הפרעות זרימת קירות. הטכניקה מיושמת באתרי השקיית שפכים לשיפור הדיוק הסביבתי.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

המחברים רוצה להודות פנסילבניה המדינה אוניברסיטת למשרד של פיזית הצמח עבור מימון חלקי כדי לתמוך בפרוייקט זה. מימון חלקי נמסר גם על-ידי W-3170 פרויקט המחקר של משרד החקלאות-אזורי. ברצוננו להביע את תודתנו על אפרים Govere לסיוע שלו מהעבודה אנליטית. תודתנו העמוקה ביותר היא צ'ארלס ווקר, מיומנויות הבניה מאפשרת לנו לבצע את העבודה הזאת, שעיצובו הנדסה.

<ol><li>Kolpin, D. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pharmaceuticals%2C+hormones%2C+and+other+organic+wastewater+contaminants+in+U.S.+streams%2C+1999-2000%3A+a+national+reconnaissance%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Science+%26+Technology%22%5BJournal%5D)">Pharmaceuticals, hormones, and other organic wastewater contaminants in U.S. streams, 1999-2000: a national reconnaissance.</a> Environmental Science & Technology. 36 (6), 1202-1211 (2002).</li>
<li>Duan, R., Sheppard, C. D., Fedler, C. B. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/s11270-009-0290-7">Short-term effects of wastewater land application on soil chemical properties.</a> Water, Air, & Soil Pollution. 211 (1-4), 165-176 (2010).</li>
<li>Frenkel, H., Goertzen, J. O., Rhoades, J. D. <a target="_blank" href="https://dl.sciencesocieties.org/publications/sssaj/abstracts/42/1/SS0420010032">Effects of clay type and content exchangeable sodium percentage, and electrolyte concentration on clay dispersion and soil hydraulic conductivity.</a> Soil Science Society of America Journal. 42 (1), 32-39 (1978).</li>
<li>Goncalves, R. A. B., et al. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016706107000407">Hydraulic conductivity of a soil irrigated with treated sewage effluent.</a> Geoderma. 139 (1-2), 241-248 (2007).</li>
<li>Halliwell, D. J., Barlow, K. M., Nash, D. M. <a target="_blank" href="http://www.publish.csiro.au/sr/SR00047">A review of the effects of wastewater sodium on soil physical properties and their implications for irrigation systems.</a> Australian Journal of Soil Research. 39 (6), 1259-1267 (2001).</li>
<li>Franklin, A. M., Williams, C. F., Andrews, D. M., Woodward, E. E., Watson, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Uptake+of+Three+Antibiotics+and+an+Antiepileptic+Drug+by+Wheat+Crops+Spray+Irrigated+with+Wastewater+Treatment+Plant+Effluent%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Environmental+Quality%22%5BJournal%5D)">Uptake of Three Antibiotics and an Antiepileptic Drug by Wheat Crops Spray Irrigated with Wastewater Treatment Plant Effluent.</a> Journal of Environmental Quality. 45 (2), 546-554 (2016).</li>
<li>Franklin, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antibiotics+in+agroecosystems%3A+introduction+to+the+special+section%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Environmental+Quality%22%5BJournal%5D)">Antibiotics in agroecosystems: introduction to the special section.</a> Journal of Environmental Quality. 45 (2), 377-393 (2016).</li>
<li>Wolf, A. M., Beegle, D. B. Recommended soil tests for macronutrients. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWolf%2C+AM+%22Recommended+Soil+Testing+Procedures+for+the+Northeastern+United+States%22">Recommended Soil Testing Procedures for the Northeastern United States</a>. Sims, J. T., Wolf, A. , 3rd ed, Agricultural Experiment Stations of Connecticut, Delaware, Maine, Maryland, Massachusetts, New Hampshire, New Jersey, New York, Pennsylvania, Rhode Island, Vermont, and West Virginia. University of Delaware, Newark. Northeast Regional Bulletin No. 493 39-47 (2011).</li>
<li>Klute, A., Dirksen, C. Hydraulic conductivity and diffusivity: laboratory methods. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKlute%2C+A+%22Methods+of+Soil+Analysis%3A+Part+1-Physical+and+Mineralogical+Methods%22">Methods of Soil Analysis: Part 1-Physical and Mineralogical Methods</a>. Klute, A. , Soil Science Society of America, American Society of Agronomy. Madison, WI. 687-743 (1986).</li>
<li>Walker, C. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Enhanced+techniques+for+determining+changes+to+soils+receiving+wastewater+irrigation+for+over+forty+years%22">Enhanced techniques for determining changes to soils receiving wastewater irrigation for over forty years</a>. , The Pennsylvania State University. University Park, PA. Dissertation (2006).</li>
<li>Perroux, K. M., White, I. <a target="_blank" href="https://dl.sciencesocieties.org/publications/sssaj/abstracts/52/5/SS0520051205">Designs for disc permeameters.</a> Soil Science Society of America Journal. 52 (5), 1205-1215 (1988).</li>
<li>Clothier, B. E., White, I. <a target="_blank" href="https://dl.sciencesocieties.org/publications/sssaj/abstracts/45/2/SS0450020241">Measurement of sorptivity and soil water diffusivity in the field.</a> Soil Science Society of America Journal. 45 (2), 241-245 (1981).</li>
<li>Ankeny, M. D., Ahmed, M., Kaspar, T. C., Horton, R. <a target="_blank" href="https://dl.sciencesocieties.org/publications/sssaj/abstracts/55/2/SS0550020467">Simple field method for determining unsaturated hydraulic conductivity.</a> Soil Science Society of America Journal. 55 (2), 467-470 (1991).</li>
<li>Larson, Z. M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Long-term+treated+wastewater+irrigation+effects+on+hydraulic+conductivity+and+soil+quality+at+Penn+State%27s+Living+Filter%22">Long-term treated wastewater irrigation effects on hydraulic conductivity and soil quality at Penn State's Living Filter</a>. , The Pennsylvania State University. University Park, PA. Master thesis (2010).</li>
</ol>

המחברים אין לחשוף.

היכולת לאסוף דגימות. אדמה מבוסס-השדה, ללא הפרעה ולקבל את הערכים מוליכות הידראולית שלהם חשוב בהשגת הנתונים נציג של האתר. על מנת לייצג את תנאי המגרש, חשוב להשתמש דגימות. אדמה אשר נשארים נציג מצבו הגופני של הסביבה שלהם בשטח. דגימות. אדמה נאסף מתוך אתר שדה אשר ואז נגרמת הפרעה על-ידי יצירת תת-דגימה או טיפול דחיסה המושרה, לדוגמה, יחוו שינויים מבניים אשר משפיעים על מוליכות הידראולית רווי.
חשוב גם שיהיה אמצעי למדידת מוליכות הידראולית של קרקע בסביבה מעבדתית מבוקרת. עם זאת, באמצעות שיטה מעבדה עבור מוליכ...

פריקה של קולחין של עיריות אל נחלים כבר אימון רגיל במשך עשרות שנים. שפכים כזה הוא טיפל בעיקר לצורך הפחתת פוטנציאל צריכת חמצן ביולוגית על-ידי מיקרואורגניזמים במים המקבל, כתוצאה למסקנות בשפכים משוחררים. צריכת החמצן על ידי מיקרואורגניזמים השתנה בחומרים אורגניים בשפכים הפחתת רמות החמצן בגוף מים לתוך אשר למסקנות משוחרר, ובכך הפגיעה אורגניזמים ימיים, כולל דגים.
בעשורים האחרונים פיתחו דאגות הקשורות חומרים מזינים אורגניים, מתכות מסוימות של כימיקלים אחרים בתוך השפכים היוצרות לפגוע. בעקבות מחקר שפורסם על ידי. Kolpin et al. 1, התפתח דגש גדול יותר על מגוון כימיקלים שלא נעשתה בעבר. המחקר, שפורסם על ידי החברה הגיאולוגית ארצות הברית, בחזקת המודעות לגבי מגוון רחב של מוצרי טיפוח אישי וכימיקלים אחרים, נהרות ונחלים ברחבי ארה ב בשל משירות מתקנים לטיהור שפכים.
מאז שנות השישים המוקדמות, חוקרים באוניברסיטת פן יש חקר ופיתח חלופי טיהור שפכים פריקה תרגול ייחודי במידה מסוימת באזור לח. יותר מאשר מתרוקנת מטופלים שפכים לנחל ולאחר והשפעתן ובכך ישירות איכות זרם, למסקנות מוחל על המיוערים ואת האדמה החתוכה מנוהל על-ידי האוניברסיטה. אזור יישום זה, שזכה לכינוי "חיים מסנן", מקבל כיום כל השפכים למטעי המופקים הקמפוס ועוד כמה מעיריית. זה מקטין את הסבירות של עודף חומרים מזינים להזין נחלים שבהם להעביר מים מפרץ צ'ספיק, מגן את הדיג מים קרים המקומית הפרשות של שפכים חמים אשר מזיק לדגים, ומונעת את המסירה של כימיקלים אחרים הכלול השפכים ישירות ליצור קשר עם המערכת האקולוגית הימית.
עם זאת, תמיד יש תוצאות של שינויים בהתנהגות ולאחר המתקן הזה שימוש חלופי אינה חסינה בפני כזה. שאלות שהתעוררו לגבי אם היישום של שפכים למסקנות השפיע לרעה ביכולת של הקרקע המים לחדור את אדמת פני שטח2, 3,4,5 וגרם נגר רבתי, האם יש זיהום אפשרי הבארות מקומי עם כימיקלים (חומרים מזינים, אנטיביוטיקה או אחרים תרכובות פרמצבטיות, מוצרי טיפוח אישי) הכלול למסקנות בשפכים והאם את הכימיקלים האלה יוצר שליליות השפעות סביבתיות, כגון דרך ספיגת כימיקלים לתוך צמחים6 גדל על האתר, או את התפתחות עמידות לאנטיביוטיקה אדמה אורגניזמים7 באתר.
כתוצאה, חלק חששות אלה המחקר מבוצע כדי לקבוע את ההשפעות של ההשקייה השפכים למטעי על אדמת מוליכות הידראולית-רוויה. לגישת כרוך איסוף קרקעות מאתרים נבחרים בתוך או מחוץ לאזור שלחין התאמת גודל מיכל המדגם אדמה עם הגדרת מעבדה. חשוב על המכולה דגימת קרקע להתאים המנגנון מעבדה ועל המים נע כלפי מטה דרך המטריקס אדמה במדגם להיפרד מן המים נע כלפי מטה בין הקרקע לבין המכולה דגימת קרקע. הפרוטוקול מתאר איך המנגנון מעבדה בנויה כדי להבטיח שהדבר אירע.
דגימות. אדמה נאספים באמצעות דוגמאות הליבה הידראולי המצורפת טרקטור. ליבות אדמה נאספים מן האזורים שנבחרו בנוף גלית, נשמרים בשרוול פלסטיק משתלב את הדוגם הליבה של אדמה. הליבות האלו הם נאספו מ חמרה סחופת Hagerstown, מלון או בעמדה פסגת נוף או באזור depressional. פסגות נציג 6 ו- 6 אתרי depressional הם לטעום מן האזור שלחין (סך של 12 אתרי הדגימה שלחין באזור). בנוסף, שלוש פסגות ושלושה אתרים depressional הם לטעום מאזור סמוך, שאינם מושקים (סה"כ 6 אתרי שאינם מושקים). לכל היותר שש ליבות נאסף בכל אתר לעומק מרבי של-1200 מ מ, עם כל דגימה להיות כ 150 מ"מ (100mm המדגם בתוך שרוול פלסטיק ו 50 מ מ מוחזקים בתוך ראש חיתוך הדוגם מתכת ). לאחר הסרת מ הדוגם מתכת, שרוולי פלסטיק המכיל הליבות אדמה שנאספו הינם מצוידים עם הקצה אותיות גדולות, מועבר זקוף למעבדה, מאוחסנים זקוף עד שהם משמשים כדי לקבוע את מוליכות הידראולית רוויים. במקביל, דגימות. אדמה נאספים בעומק כל הקביעה של אדמה, אדמה פתרון ריכוזי סידן (Ca), מגנזיום (Mg), נתרן (Na) באמצעות החילוץ של Mehlich 3 עבור הערכות של אדמת ריכוזים8 ומים יונים תמציות ביחס של 1:2 של אדמת מסה: מים בנפח גדול. בדיקות כימיות של תמציות מים, התקבלו Inductively בשילוב פלזמה אטומי ספקטרוסקופית פליטה (ICP-AES), שימשו כדי לחשב את יחס ספיחה נתרן (SAR).
הקביעה של מוליכות הידראולית רווי מתבצע בעיקר באמצעות שיטת ראש קבוע9. פתרון המכיל Ca ו- Na מלחי לחקות את קולחים מוליכות חשמלית (EC) SAR של למסקנות נוצר אז הקרקע יהיה חשוף למים משתני איכות דומה למי השפכים מיושם בשטח. במקרה זה, EC 1.3 dS/m והוא SAR 3, המשקף את הנציבות האירופית לבין SAR של למסקנות בשנים האחרונות לפני תקופת המדגם. [מבחינה טכנית, מספר היחידות עבור SAR (milliequivalents/ליטר)½ , לא מזוהים בדרך כלל בספרות.]
השינוי בשיטה ראש קבוע של אשר, Dirksen9 היא הפיתוח של מפריד זרימה על ידי ווקר8 כדי למנוע זרימה דרך העמודה אשר אירעה מחוץ המטריקס קרקע מ להיות נכללת בהערכה של הקרקע הידראולי מוליכות. במפריד זרימה נבנה באמצעות צינורות פוליוויניל כלוריד (PVC) נבחר ולא במכונה כדי להתאים את גודל דגימת קרקע. המסך תומך את דגימת קרקע ומאפשר המים שהועבר דרך המטריקס אדמה לזרום החוצה התחתון של המדגם. פורקן השני פולט המים יש זרמו למטה בתוך שרוול פלסטיק, סילוק ובכך כביכול "קיר" זרימה"של שגוי להיות נכללת בהערכה של כמות המים עובר דרך המטריקס קרקע.

<table><tbody><tr><td><ציוד דגימה חזק>חזק: < / חזק></td><td></td><td></td><td></td></tr> <tr><td>אדמת אדמה Drill</td><td>Rigddings Machine Co. Inc</td><td>. # 25-TS / דגם HDGSRTS</td> <td>* הערה: דגם זה דומה לדגם בו השתמשנו אך שכבר אינו מיוצר</td></tr><tr><td>Kelly Bar</td><td>Giddings Machine Co. Inc</td><td>#KB-208 8 Ft. Kelly Bar</td><td></td></tr><tr><td>Soil Sample Collection</td><td>Tube Giddings Machine Co. Inc</td><td>#ZC-180 4-3/4 אינץ' X 7-1/4 אינץ'</td><td></td></tr><tr><td>אדמה איסוף צינור סיביות</td><td>Giddings Machine Co. Inc</td><td>#ZC-190 4-3/4 " תוחם פלסטיק להקלה</td><td></td>סטנדרטית</tr><tr>עבור מכונת גידינג<td>מדגם אדמה</td><td>ושות 'בע"מ</td><td>#ZC-208 3-5/8 אינץ' x 6 אינץ'</td><td>מספיק למספר הדגימות שנאספות</td></tr><tr><td>מכסי קצה שחורים לתחתית ספינות הדגימה</td><td>Giddings Machine Co. Inc</td><td></td><td>לשמירת דגימות בספינות</td></tr><tr><td>מכסי קצה אדומים לחלק העליון של ספינות הדגימה</td><td>Giddings Machine Co. Inc</td><td></td><td>לשמירת דגימות בספינות</td></tr><tr><td>Cooler Chest</td><td></td><td></td><td>Store & Keep דגימות זקופות בספינות דגימה במהלך הובלה משדה למעבדה</td></tr><tr><td><ציוד מגן>חזק: < / חזק ></td><td></td><td></td><td></td></tr> <tr><td>כובעים קשיחים, גוגל וכפפות</td><td></td><td></td><td>פריטים אחרים לפי הצורך להגנה אישית</td></tr><tr><td>מקדחה מסור</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>וביטים</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>PVC צמנט</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>6 עד 8, 19 מ"מ x 184 מ"מ x 2,438 מ"מ לוחות</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>2 &ndash; אביזרי דוקרנים; 13 מ"מ HB x MGHT</td><td></td><td></td><td>לחיבור צינורות פלסטיק לאספקת מרזב ולמרזב ניקוז</td></tr><tr><td>6 &ndash; אביזר</td><td></td><td></td> דוקרני <td>לחיבור צינורות פלסטיק לגליל PVC חיצוני כדי לאפשר ניקוז מים</td></tr><tr><td>באורך 3,000 מ"מ, 19 מ"מ OD / 13 מ"מ צינורות</td><td></td><td></td><td></td>פלסטיק ID</tr><tr><td>6 &ndash; חלקי</td><td></td><td></td> <td>רשת עגולים בקוטר 85 מ"מניתן לחתוך מ (למשל ) רשת תיל באורך 600 מ"מ, 6 מ"מ x 18 מד (למשל מגן מרזב פלדה מגולוונת)</td></tr> <tr><td>לוח זמנים 40 צינור PVC &ndash; 96 מ"מ ID / 114 מ"מ OD</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>לוח זמנים 40 צינור PVC &ndash; 73 מ"מ ID / 89 מ"מ OD</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>לוח זמנים 40 צינור PVC &ndash; 63 מ"מ ID / 73 מ"מ OD, או ניקוז מקלחת מפלסטיק 6 - 73 מ"מ לוח זמנים</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>40 צינור PVC &ndash; 25 מ"מ ID</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>6, עובי 6 מ"מ x 155 מ"מ יריעות מרובעות של PVC</td><td></td><td></td><td>ניתן לרכוש 2 &ndash; יריעות 6 מ"מ x 300 מ"מ (appx) תמורת כ -20 דולר כל אחת מ: https://www.interstateplastics.com/Pvc-Gray-Sheet-PVCGE~~SH.php?vid=20180212222911-7p</td></tr><tr><td>6 &ndash; 140 מ"מ על 19 מ"מ משפכי</td><td></td><td></td> <td>פלסטיקכדי לכוון מים הזורמים מדגימת אדמה לכוס איסוף</td></tr><tr><td>איטום</td><td></td><td></td><td></td>דבק</tr><tr><td>1 &ndash; אורך בד רשת תיל 150 מ"מ x 1,200 מ"מ</td><td>4 רשת עובדת היטב</td>2 &ndash; מרזב פלסטיק 120 מ"מ x 1,219 מ"מ עם מכסי קצה 4 &ndash; מתלי מרזב 1 - מכסה קצה מרזב נוסף <td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td>יש לחתוך כמתואר בנהלים ליצירת ראש קבוע במרזב האספקה</td></tr><tr><td>1 &ndash; אמבט</td><td></td><td></td> פלסטיק גדול <td>Appx 65 ליטר בנפח, למשל, לשמש כמקור מים להליך המוליכות ההידראולית</td></tr><tr><td>1 &ndash; אמבט</td><td></td><td></td> פלסטיק גדול <td>לשמש להרטבת דגימות אדמה</td></tr><tr><td>1 &ndash; משאבה טבולה</td><td>למשל Beckett M400 AUL או M400 AS</td>צינורות פלסטיק צינורות ניקוז בגדלים שונים, צינור אספקת מים וניקוז ממרזב הניקוז מיכל בד גבינה למקם בתחתית דגימת האדמה לעזור לשמור על אדמה במיכל דגימת פלסטיק במהלך מוליכות הידראולית והרטבה גומיות <td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td>גדול מספיק כדי להתאים סביב ספינות דגימה מפלסטיק בחוזקה</td></tr><tr><td>קנה מידה שמודד לפחות 0.1 גרם</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>או מיכל אחר לאיסוף מים מכל דגימה</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>נתרן כלורי</td><td></td><td></td><td>ליצירת איכות מים דומה לזו המיושמת בדרך כלל על האדמה</td></tr><tr><td>סידן כלורי</td><td></td><td></td><td>ליצירת איכות מים דומה לזו המיושמת בדרך כלל על האדמה</td></tr></tbody></table>

שפכים השפעות השקיה על אדמת מוליכות הידראולית: מצמידים שדה דגימה ונחישות מעבדה של רוויה מוליכות הידראולית

Wastewater Irrigation Impacts on Soil Hydraulic Conductivity: Coupled Field Sampling and Laboratory Determination of Saturated Hydraulic Conductivity

מאז שנות השישים המוקדמות, אימון פריקה חלופי טיהור שפכים באוניברסיטת המדינה פנסילבניה יש נחקרו ופיקחו את ההשפעות שלה. יותר מאשר מתרוקנת מטופלים שפכים לנחל, ובכך להשפיע על איכות זרם, למסקנות חלה המיוערים עד והיא אדמה שנחתכו מנוהל על-ידי האוניברסיטה. חששות הקשורים הפחתות ב מוליכות הידראולית אדמה מתרחשות כאשר בוחנים קולחין. המתודולוגיה המתוארת בכתב היד, התאמת גודל דגימת קרקע עם הגודל של המנגנון מדידה מבוסס המעבדה מוליכות הידראולית, מספק את היתרונות של אוסף מהירה יחסית של דגימות עם היתרונות של מבוקר תנאי מעבדה גבול. התוצאות מראים כי אולי היו כמה ההשפעה של קולחין על היכולת של הקרקע להעביר מים בעומק עמוק יותר באזורים depressional של האתר. רוב הפחתות מוליכות הידראולית הקרקע בעוד שהמפלצת מופיעים כמקושרים לעומק מ אשר נאסף המדגם, במשתמע, המשויך ההבדלים רקמתי מבניים קרקע.

כדי לחקור את השאלה אם היישום השפכים למטעי באתר חיים מסנן השפיע את היכולת של הקרקע להעביר מים, ערכנו ניסויים כדי למדוד את מוליכות הידראולית רוויה קרקעות. השווינו מוליכות הידראולית של קרקעות מאזורים שלחין של האתר עם אלה באזורים שאינם מושקים של האתר. ההשפעה של השפכים למטעי על מוליכות הידראולית אדמת היא שאלה של דאגה, כמו היו כמה דיווחים באזורים לחים פחות של הפחתות היכולת של הקרקע להעברת מים הנובעים (למשל) הצטברות של נתרן בקרקע או מפיתוח קרום ביולוגי משטח. לכל אחת הדגימות שנאספו למדידות מוליכו...

כאן אנו מציגים מתודולוגיה אשר תואם את גודל דגימה אדמה ומכשיר מדידת מוליכות הידראולית כדי למנוע זרימת ה"קיר לאורך בתוך המיכל אדמה להיכלל בטעות במדידות זרימת מים. השימוש בו הוא הפגין עם הדגימות שנאספו מתוך אתר השקיה בשפכים.

Since the early 1960s, an alternative wastewater discharge practice at The Pennsylvania State University has been researched and its impacts monitored. ...

שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בתחומים סביבתיים כגון האם פעילות יבשתית מסוימת תגרום לזיהום גדול יותר של מים עיליים או מי תהום. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא בכך שהיא מונעת מאיתנו להעריך יתר על המידה את קצב תנועת המים דרך האדמה כתוצאה ממה שאנו מכנים זרימת קיר. לאחר שאדגים את עבודת השדה באסדת הקידוח, מליסה מילר, סטודנטית לתואר שני במעבדה שלנו, תדגים את פעילויות המעבדה.כדי לאסוף דגימות אדמה יש ללבוש תחילה כובע קשיח, כפפות ומשקפי מגן לפני הפעלת אסדת הקידוח. הפעל את אסדת הקידוח והורד את הראש הסיבובי מספיק כדי לאפשר התקנת מוט קלי. מוט קלי הוא מוט המתכת המחבר את ראש ההינע של אסדת הקידוח לדגימה.הכנס את מוט קלי לראש הסיבובי. הכנס צינור דגימת תוחם פלסטיק לתוך צינור דגימת המתכת כשראש החיתוך מחובר לתחתית צינור דגימת המתכת. עבור היישום המתואר כאן השתמש בתוחם פלסטיק באורך 150 מילימטר עם קוטר חיצוני של 90 מילימטר המותקן בצינור דגימת מתכת באורך 200 מילימטר עם קוטר חיצוני של 100 מילימטר וקוטר פנימי של 90 מילימטר.חבר את המתכת דגימה צינור למוט קלי באמצעות ראש כונן המותקן לשניהם. הפעל את אסדת הקידוח כדי להזיז את צינור הדגימה כ-150 מילימטרים לתוך האדמה. הסר את צינור דגימת המתכת מהאדמה באמצעות המערכת ההידראולית של אסדת הקידוח.כעת הסר את צינור דגימת המתכת מראש הכונן. הסר את צינור דגימת הפלסטיק המחזיק את דגימת האדמה מצינור דגימת המתכת. הקפד לא לאבד אדמה מתוך צינור דגימת הפלסטיק ולא לדחוס את האדמה או לסחוט את דפנות צינור דגימת הפלסטיק.הנח את מכסי הקצה בכל צד של צינור דגימת הפלסטיק באמצעות אדום לקצה החלק העליון של דגימת האדמה ושחור לתחתית דגימת האדמה. הדביקו את מכסי הקצה לשרוול כדי למנוע זיהום או אובדן מים מהדגימה. לבסוף הנח את הדגימה בעמידה זקופה להובלה בחזרה למעבדה.בנה את מנגנון המוליכות ההידראולית הרוויה כמפורט בפרוטוקול הטקסט. כדי להכין את מקור המים, חבר תחילה את צינורות הפלסטיק למתאמי הקצה הדוקרניים מניילון הן במרזב האספקה והן במרזב הניקוז. הניחו אמבטיה גדולה על הרצפה בסמוך למכשיר המוליכות שהוקם לשמש כמיכל האספקה.לאחר מכן, חבר את צינור הפלסטיק הגדול לכניסה של משאבה טבולה קטנה והנח את המשאבה בתחתית האמבטיה. לאחר מכן חבר את צינורות הפלסטיק הקטנים למתאמי הקצה הדוקרניים והכניס את הקצה הלא מחובר של הצינור למרזב הניקוז. כעת מלאו את מיכל האספקה במים.חבר את המשאבה והפעל אותה כדי למלא את מרזב האספקה. ודא שקצב המים הנשאבים למרזב האספקה מספיק כדי לשמור על מרזב האספקה כמעט מלא מבלי לעלות על גדותיו. הכן דגימת אדמה לתרגול כדי לזהות את כל השינויים הדרושים על ידי הנחת דגימת אדמה לשרוול דגימה מפלסטיק תוך השארת כ-50 מיליליטר מרווח בין החלק העליון של האדמה לחלק העליון של שרוול הפלסטיק.מכסים את הקצה התחתון של הדגימה והשרוול בשכבה כפולה של בד גבינה. החזק את בד הגבינה על שרוול הדגימה בעזרת גומייה בגודל מספיק. לכן חשוב גם לוודא שהדגימות נרטבות מראש מלמטה ולא מלמעלה, שכן הרטבה מלמעלה תגרום ללכידת אוויר בנקבוביות האדמה והתוצאות אז לא יהיו מייצגות.הנח את דגימת האדמה והשרוול לתוך אמבט מים מלא עד כשליש מגובה השרוול עם בד הגבינה ונמצא במים. מספר שעות לאחר מכן העלו את המים באמבטיה לכשני שליש מגובה הדגימה. לאחר שאפשרתם לדגימה להתייצב למשך הלילה, מלאו את האמבטיה ממש מתחת לחלק העליון של דגימת האדמה.כעת הניחו את דגימת האדמה על גבי צינור ה- PVC בקוטר חיצוני של 89 מילימטר. לחץ אותו בעדינות על הצינור ואפשר לקצה המושחז של צינור ה-PVC ללחוץ לתוך האדמה כמה מילימטרים כדי לאפשר לקרקעית האדמה לנוח על המסך. חשוב שהקצה המושחז יילחץ לתוך האדמה כמה מילימטרים, אך שהוא לא יילחץ כל כך חזק שהוא ידחוס את דגימת האדמה.ספק מים לחלק העליון של דגימת האדמה. הפעל את המשאבה ומלא את מרזב האספקה. ודא שקצה צינור הניקוז ממוקם במרזב הניקוז ושהיציאה ממרזב הניקוז מחוברת היטב לצינור הפלסטיק המונח לניקוז או למיכל בגובה נמוך יותר.באמצעות צינורות שישה מילימטר יוצרים סיפון ממרזב האספקה לראש האדמה. לכן חשוב שעומק המים מעל האדמה בצינור הדגימה לא יעלה על הצינור. אם כן, יהיה צורך להוסיף הרחבה לחלק העליון או התחתון.כעת אספו דגימות מים מליבת האדמה המתנקזת מהמשפך. בדוק אם יש נזילות או בעיות בלתי צפויות. קבע את משך הזמן המשוער הדרוש לאיסוף כמות מספקת של מים על סמך הזמן הדרוש למילוי כחצי של 100 מיליליטר במים.צור זרימת קיר מדומה על ידי הכנסת מברג קטן לאורך החלק הפנימי של מיכל דגימת האדמה מפלסטיק כדי לאשר שהזרימה העודפת שנוצרת על ידי מעבר זה זורמת למרזב הניקוז דרך צינור הניקוז. המשך לקבלת ערכי מוליכות הידראולית בקרקע כמפורט בפרוטוקול הטקסט. מוצגות תוצאות מייצגות של הירידה במוליכות ההידראולית שנצפתה ככל שעומק הקרקע גדל באזורים מגורים ולא מושקים כאחד.היה צפוי שהאזורים המושקים ישקפו מוליכות גבוהה יותר ליד פני השטח בהשוואה לאזורים שאינם מושקים. זאת בשל העלייה הנצפית בצפיפות שורשי הצמחים והצמחים באזורים מושקים, מה שיוצר חללי נקבוביות גדולים יותר למים לנוע דרך תעלות שורש רקובות באדמה. למרות שלא נצפו הבדלים בין מוליכות הידראולית בקרקע באזורים מושקים לעומת לא מושקים, היו הבדלים ברורים ביחסי ספיגת הנתרן בין אזורים אלה.ברור שה-SAR היה גורם חשוב מאוד שהשפיע על מוליכות הידראולית. תרשים זה מדגים כי קיים קשר חזק בין עומק הקרקע לבין תמיסת הקרקע SAR עבור אזורי שקע מושקים. סביר להניח שהדבר נובע הן ממתאם חזק בין עומק הקרקע לתמיסת הקרקע SAR ובמידה מסוימת מירידה ב-Ksat עם עלייה בעומק.ברגע שהמנגנון בנוי להכיל דגימות טיפוסיות, טכניקה זו יכולה להתבצע למשך כל פרק זמן הנדרש כדי להגיע לתנאי זרימת מים יציבים ללא צורך להיות נוכח כל הזמן. בעת ביצוע הליך זה חשוב לזכור להתאים את איכות המים לתנאים אליהם נחשפת הקרקע בסביבה הטבעית. לדוגמה, למי גשמים יש הרכב כימי שונה בהרבה ממי שפכים.לאחר צפייה בסרטון זה אתה אמור להבין היטב כיצד למנוע ממה שנקרא זרימת קיר ליצור הערכות לא מייצגות וגבוהות באופן מלאכותי של כמה מהר המים נעים באדמה. אל תשכח שעבודה עם ציוד כבד בשטח עלולה להיות מסוכנת ביותר. אמצעי זהירות כמו תמיד אדם שני מלווה אותך כמו גם שימוש בציוד מגן אישי הם תמיד הליך סטנדרטי.

wastewater-irrigation-impacts-on-soil-hydraulic-conductivity-coupled

Research

JoVE Journal

Environment

סביבה

סרטון זה מדגים את הטכניקה לאיסוף דגימת קרקע לניתוח תכונות הידראוליות. אזור הדגימה מנוקה, והקרום העליון מפונה. לאחר מכן מניחים את טבעת הדגימה באדמה כדי לאסוף את הדגימה. לאחר מכן מנקים את הטבעת עם הדגימה, מתויגים, נארזים ומועברים ללא הפרעה לניתוח.

איסוף דגימות ליבת קרקע לניתוח נכסי אגירת מים

מאמר זה מתאר את העיצוב, בנייה, ותפקוד של מתקן 1,000 מ '2 המכיל 24 חלקות 33.6 מ 2 שדות בודדים מצוידות למדידת נפחי נגר סך הכל עם זמן ואוסף של subsamples נגר במרווחים שנבחרו לכימות של מרכיבים כימיים במים ניגר מ מדשאות בית מדומה.

עיצוב ובנייה של מתקן מחקר ניגר עירוני

lysimetry שדה ודגימת porewater מאפשרים לחוקרים להעריך את גורלם של חומרים כימיים מוחלים על קרקעות וצמחייה שהוקמה. המטרה של פרוטוקול זה היא להדגים כיצד להתקין מכשור הנדרש ולאסוף דגימות לאנליזה כימית בlysimetry שדה המשולב וניסויים דגימת porewater.

משולב שדה Lysimetry וPorewater דגימה להערכת כימית ניידות בקרקעות וצמחייה הוקמה

מחקר זה מציג שיטה החפירה לחקירת הידרולוגיים מתחת לפני הקרקע, גיאוכימיים, וההטרוגניות מיקרוביולוגיות של lysimeter אדמה. Lysimeter מדמה hillslope המלאכותי שהיה בתחילה בתנאי הומוגניות היה נתון כ -5,000 מ"מ של מים במשך שמונה מחזורים של השקיה ב תקופה של 18 חודשים.

חפירה באדמה Lysimeter עבור ההידרולוגי מצמידים, גיאוכימיות, וחקירות מיקרוביולוגיות

מדידת מדויק של הטמפרטורה והמים של 5 מ"מ העליון של משטח הקרקע יכול לשפר את ההבנה שלנו של בקרות סביבתיות על תהליכים ביולוגיים, כימיים, ופיזיים. כאן אנו מתארים פרוטוקול לייצור, כיול, וניהול מדידות עם הטמפרטורה משטח הקרקע וחיישנים לחות.

ייצור טמפרטורה פשוטה וזולה משטח הקרקע ו Gravimetric תוכן המים חיישנים

פרופיל מיקרודיאליזה מתואר כדי לדגום מומסים של מי נקבוביות מומסים על פני ממשק קרקע-מים אוקסיק-אנוקסי באתרו עם הפרעה מינימלית. מכשיר זה נועד ללכוד שינויים מהירים בפרופילי עומק ריכוז הנגרמים על ידי הפרעות בממשק קרקע-מים ומעבר לו.

דגימת מומס מומס על פני ממשק קרקע-מים אוקסיק-אנוקסי באמצעות פרופילי מיקרודיאליזה

קביעת תכולת מי הקרקע היא דרישת משימה קריטית עבור סוכנויות מדינתיות ופדרליות רבות. פרוטוקול זה מסנתז מאמצים רב-סוכנותיים למדידת תכולת מי הקרקע באמצעות חיישנים קבורים באתרם .

ב Situ חיישני לחות קרקע בקרקעות ללא הפרעה

מאמר זה מציג ניסוי אידוי פשוט באמצעות מכשיר תכונה הידראולי עבור דגימת קרקע. באמצעים יעילים, ניתן לבצע מדידות במשך סדרה של ימים כדי להפיק נתונים באיכות גבוהה.

מדידות פוטנציאל ומוליכות מי קרקע על בסיס ניסוי אידוי פשוט באמצעות מנתח תכונות הידראולי

שיטה זו מסבירה כיצד לבנות ולהפעיל C 13 רציף ו15 N קאמרי תיוג איזוטופ למדים או תיוג רקמות צמח ההפרש. נציג תוצאות מטבולים וסימון מבני של gerardii Andropogon הם דנו.

עיצוב והפעלה של רציף<sup&gt; 13</sup&gt; C ו<sup&gt; 15</sup&gt; N תיוג הלשכה לאחיד או דיפרנציאלי, מטבולית ומבנית, צמח איזוטופ תיוג

נמטודות Entomopathogenic הן תולעים עגולות המאכלסת-אדמה שparasitize מגוון רחב של חרקים. אנו מדגימים שיטות דגימה המשמשות לבידוד של נמטודות אלו מהאדמה באמצעות שתי טכניקות: מתגרה חרקים והמלכודת לבנה שונה, להחלמתם של נמטודות מדגימות קרקע וגופות חרקים נגועות, בהתאמה.

דגימת קרקע ובידוד של Entomopathogenic נמטודות (Steinernematidae, Heterorhabditidae)

למדו שיטה למדידת מוליכות הידראולית בדגימות קרקע תוך מניעת הפרעות זרימת קירות. הטכניקה מיושמת באתרי השקיית שפכים לשיפור הדיוק הסביבתי.

שפכים השפעות השקיה על אדמת מוליכות הידראולית: מצמידים שדה דגימה ונחישות מעבדה של רוויה מוליכות הידראולית

גלה סרטונים נוספים