Name: 土壌透水排水灌漑への影響: 結合フィールド サンプリングと飽和透水係数の実験室測定 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-08-19T12:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 9 s
Description: 学ぶ土壌の飽和透水係数測定法。壁面流れを防ぎ、廃水灌漑サイトのサンプルを用いて正確な水の移動速度を測定する手法。環境モニタリングや水質評価に応用可能です。

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著者は、ペンシルバニア状態大学事務所の物的設備資金の一部を提供するためこのプロジェクトをサポートするために感謝したいと思います。一部の資金は、米国農務省-地域研究プロジェクト W-3170 によって提供されたも。分析作業の彼の援助にエフライム Govere に感謝したいと思います。深い感謝の意は、チャールズ ・ ウォーカー、その工学設計と建設のスキルがこの作業を行うことが可能です。

土壌の採取場所を選択します。
<ol><li>空中写真を特定し、サイト visit(s) 灌漑排水していない持っているものを受けている場所。</li>
	<li>水、土壌と植物の相互作用があります可能な風景の違い (特に風景場所、サミット、斜面、つま先の斜面、うつ病など) に細心の注意を払って、サンプリングを行ういくつかの代表的なサイトを選択します。異なる。</li>
	<li>サミット、斜面、つま先傾斜またはうつ病として風景の部分を識別します。その主要な特性に基づく代表的なサイトを分類します。 注: この実験でサイト非灌漑サミットとして識別された、灌漑サミット、非灌漑うつ病またはうつ病を灌漑します。</li>
	<li>場所、各場所のサンプルをそれぞれ独特の代表的なサイトから撮影されるサイトの数を決定します。 注: 多くの場合、環境統計情報に精通している統計学者との議論がこの時点で非常に有用であるし、後で統計解析が懸念を防ぐため。</li>
	<li>各計画のサンプル位置マーキング フラグを配置し、GPS 座標を使用して、地図に計画されたサンプル サイトの場所を記録します。</li>
</ol>2. 土壌サンプルの採取
<ol><li>土壌サンプルの収集に使用される装置を決定します。 注: 浅いのため (例えば、深さ 300 mm 未満) 土壌が十分に柔らかい場合はドロップ ハンマーで土に土壌、この実験に使用するサイズの円筒土壌サンプラー (補足図 1) を駆動することができますは頻繁。ここで示した実験、油圧ドリル リグの深さから収集するサンプルを許可する使用された 1,200 mm まで。</li>
</ol><img alt="Supplemental Figure 1" src="/files/ftp_upload/57181/57181SF1.jpg"> 補足図 1: ドリル リグをサンプリングするために使用します。
<ol start="2"><li>サンプリングを実施するサイトにドリル リグを輸送します。</li>
	<li>ヘルメット、手袋とゴーグル ドリル リグを開始する前に置きます。</li>
	<li>ケリー バーのインストールを許可するのに十分なパワーアップ ドリル リグと下部ロータリー ヘッド 注: ケリー バーはサンプラーにドリル リグのドライブ ヘッドを接続する金属の棒です。</li>
	<li>ロータリー ヘッドにケリーのバーを挿入します。</li>
	<li>金属サンプル チューブの底部に接続されているカッティング ヘッドの金属サンプル チューブにプラスチック製のライナー/サンプル チューブを挿入します。説明されているアプリケーションここで、150 センチと長いと 100 mm 外径/90 mm 直径 (ID) 金属サンプル チューブ内 200 mm をはめ込んで外径 (OD) プラスチック ライナー外 90 mm を使用します。</li>
	<li>バーの両方に合うドライブ ヘッドを使用してケリーに金属サンプル チューブを接続します。</li>
	<li>土に約 150 mm のサンプル チューブを移動するドリル リグを操作します。 注: これはプラスチック ライナーの 100 mm のサンプルを提供し、飽和透水係数測定は実験室で得られたときのサンプルに湛に水を保持するサンプルの上部に 50 mm の空間を可能にします。これもコレクションの中に土のサンプルを圧縮を防ぐのに役立ちます。</li>
	<li>掘削装置の油圧システムを用いた土壌から金属サンプル チューブを削除します。</li>
	<li>ドライブ ヘッドから金属サンプル チューブを削除します。プラスチック製のサンプル チューブ内から土壌を失わないようにではなく、土を圧縮またはプラスチック製のサンプル チューブの側面を絞る気をプラスチック製サンプル管金属サンプル チューブから土壌サンプルを保持して削除します。</li>
	<li>土のサンプルと土のサンプルの下の黒の上部端の赤を使用してプラスチック製のサンプル チューブの両端にエンド キャップを置きます。汚染やサンプルからの水の損失を避けるために袖にエンド キャップをテープします。</li>
	<li>研究室に戻って輸送の垂直に立っているサンプルを配置します。</li>
	<li>2.6-2.12 の手順を繰り返し、関心の深い深さにサンプリングを続けます。</li>
</ol>3. 建物の一定の頭、複数列、土壌透水係数セットアップ
注: 透水実験室の装置は、ウォーカー10作業に基づいています。それはサンプルと土のマトリックス内の流れからリングを含んでいるシリンダーの外側のエッジの間にフローを分離して透水の使用を含みます。次に呼ばれる任意の塩ビ管の ID は厳格な公差ではありません。まあ、合うかもしれないいくつかと他の人は (光研磨) いくつかの作業が必要な。
<ol><li>100 mm 長い、96 mm ID/114 mm 外径スケジュール 40 塩ビのパイプを入手します。</li>
	<li>100 mm の長い、73 mm ID/89 mm 外径スケジュール 40 の塩ビ管を入手し、機械のように、5 mm のテーパー切削エッジします。外径を合わせて 89 mm プラスチック ライナーを提供します。</li>
	<li>下部 20 mm スケジュール 40 塩ビ管の切断は、3.2 で呼ばれ、後で使用のために保持します。</li>
	<li>6 mm からは、灰色の塩ビの厚物シートは、155 × 155 mm2をカットしました。広場の中央に 60-70 の mm の円形の開口部を含む正方形のマシン。</li>
	<li>73 mm 外径/63 mm ID スケジュール 40 塩ビのパイプの 6 mm の厚さのスライスをカットします。 注: 73 mm の ID スケジュール 40 塩ビ管内に収まる 73 mm シャワーの下水管を切ることができるし、作品なら 73 mm 外径スケジュール 40 塩ビ管は使用できません。</li>
	<li>(ステップ 3.5) から 73 mm 外径 PVC の 6 mm の厚さのスライスを添付 PVC セメントを用いた 20 mm (ステップ 3.2) から 89 mm 外径フィギュアのトップ下。</li>
	<li>3.6 のステップで使用される PVC セメントが乾燥した後センターの 6 mm のシートに 2 つの PVC シリンダー、PVC セメントを用いたシートに取り付けます。</li>
	<li>有刺鉄線端 14 mm アダプターに合わせてグレー PVC 広場は、上記約 15 mm を中心とした外の PVC 管に穴をあけます。</li>
	<li>PVC セメントを使用した場所にアダプターをセメントします。</li>
	<li>アダプターの有刺鉄線の端に 19 mm 外径/13 mm ID プラスチック製のチューブを取り付けます。</li>
	<li>セメント灰色のポリ塩化ビニールの正方形の下に手順 3.4 で呼ばれるスケジュール 40 完成品の 20 mm の部分は、開口部を中心としました。</li>
	<li>73 mm の 6 mm の厚さのスライスにかかっているので、上から 89 mm 外径 PVC に挿入するカット 6 mm x 18 G 金網 (亜鉛めっき鋼樋ガードはこのためにうまく作品) の 80-85 mm 直径の円形部分を OD フィギュア。</li>
	<li>2,438 mm3ボード x 184 x 19 を選択し、各長さ 1,180 mm をトリミング、半分にカットします。</li>
	<li>6-125 mm 穴間隔 70 mm 間隔ボードをカットします。</li>
	<li>基板の穴の下でワイヤー メッシュを配置し、それを添付 (e.g。、ステープル銃を使用して)。</li>
	<li>ワイヤー メッシュの下 19 mm (注ぎ口 OD) ファンネル × 140 mm (上部開口) を置き、ボードに添付漏斗の上と木材との間のギャップを除去するために漏斗の縁に接着剤コーキングを配置します。</li>
	<li>
(3.13 と 3.14 の手順を参照してください) 6 穴を持つ基板を保持するために 750 mm の高い木製フレームを造る約 350 mm フレームの下端の上。
	<ol>
<li>ベース、フレーム両端、2 つの安定脚より低い強化の基盤、安定ベース、センター安定の裏板トップ裏板など、このフレームのコンポーネントを準備します。</li>
		<li>ベースとして 1,180 mm3 x 184 x 19 にボードをカットします。</li>
		<li>フレーム端として 750 mm3各 x 184 x 19 に 2 つのボードをカットします。</li>
		<li>19 x 184 x 600 mm3の安定化を作成するカットの 2 つのボードは、各端の脚します。</li>
		<li>1,180 mm3穴 (手順 3.14 参照) 125 mm の穴と基板の下に直接低い強化拠点として提供する x 184 x 19 にボードをカットします。</li>
		<li>前面または 2 つの背面に接続されている安定化拠点として3 19 x 184 x 1,219 mm ボードをカットして足を安定させます。</li>
		<li>裏板の安定化センターとして 1,219 mm3 x 184 x 19 にボードをカットします。</li>
		<li>先頭へ戻る溝の接続先追加の安定性を追加するボードとして 1,219 mm3 x 184 x 19 にボードをカットします。 注: トップ背面基板と接続されている樋べき高さなどの雨樋の下は同じ標高約土壌サンプル スリーブで土の上になりますサンプルされている場合です。</li>
	</ol>
</li>
</ol><img alt="Supplemental Figure 2" src="/files/ftp_upload/57181/57181SF2.jpg"> 補足図 2: 飽和透水係数装置の正面します。<a href="/files/ftp_upload/57181/57181SF2large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<ol start="18"><li>
供給と排水の溝を準備します。 注: 各プラスチック雨樋全体と 1219 mm 長さ約 120 mm し、エンド キャップを装備しました。<ol>
<li>排水樋の 1 つのエンド キャップとそれぞれの穴 13 mm HB x MGHT ナイロン有刺鉄線エンド アダプターに合わせて供給溝の一方の端に穴をあけます。</li>
		<li>供給の容器への排水を許可する 25 mm ID 塩ビのパイプに対応する供給溝の他のエンド キャップに穴をあけます。</li>
		<li>供給の容器への水の排水を可能にするために必要な斜めの PVC 接続をセメントします。</li>
		<li>40 mm カット高樋エンド キャップ供給の中に合わせて樋 PVC 接続コンセントから約 10 cm です。</li>
		<li>約 20 mm の深さであるエンド キャップ下部と上部切り込みの幅 50 mm 幅 30 mm の上部に台形ノッチをカットします。 注意事項: これは供給溝で一定の頭を維持するために機能します。</li>
		<li>木製フレームの低い強化基盤にかかっているので、目標到達プロセスの下に排水樋を配置します。</li>
		<li>ビニール側溝ハンガーを使用してトップの裏板に供給雨樋を取り付けます。</li>
	</ol>
</li>
</ol><img alt="Supplemental Figure 3" src="/files/ftp_upload/57181/57181SF3.jpg"> 補足図 3: 給水溝のビューを終了します。<a href="/files/ftp_upload/57181/57181SF3large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<ol start="19"><li>
水のソースを準備します。
	<ol>
<li>プラスチック製のチューブを供給樋の排水樋有刺鉄線ナイロン エンド アダプターに接続します。</li>
		<li>伝導デバイスの供給の容器として機能するセットアップに隣接する床に大きな浴槽を配置します。 注: 浴槽は、測定の少なくとも 24 時間に十分な水を保持するために選択する必要があります。</li>
		<li>浴槽に小さい浸水許容ポンプを置き、供給溝の口端にプラスチック製のチューブを介して接続します。</li>
		<li>(3.9 で呼ばれる) コンセントの流れの有刺鉄線エンド アダプターに小さなプラスチック製のチューブを接続し、排水側溝にチューブの接続されていない端を置きます。</li>
		<li>供給の容器を水で満たします。</li>
		<li>ポンプを接続し、供給の溝を埋めるためにそれを実行します。供給溝に揚水量がオーバーフローすることがなくほぼ完全供給溝を保つために十分なことを確認します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>
「実践土壌サンプル」準備に必要なすべて変更を識別するために。
	<ol>
<li>土の上からプラスチック製のスリーブの上部の間隔約 50 mm を残してプラスチック サンプリング スリーブに「実践」の土壌サンプルを配置します。</li>
		<li>サンプルとチーズの二層とスリーブの下端をカバーします。十分に大きさで分類されたゴムバンドでサンプリングの袖に、寒冷紗を保持します。</li>
		<li>水にある寒冷紗エンド、スリーブの高さの約 1/3 にいっぱいの水の浴槽に練習土壌サンプルとスリーブを配置します。</li>
		<li>数時間後、サンプルの高さの約 2/3 に浴槽に水を上げます。一晩を設定するサンプルを可能にした後土壌サンプル (袖の上部ではない) の上部の真下に浴槽を埋めます。</li>
	</ol>
</li>
	<li>89 mm 外径 PVC チューブの上に土のサンプルを置き、画面の残りの部分に土の下を許可する土壌が数ミリに押して PVC チューブの削られた端をできるように、チューブにカチッします。 注: 寒冷紗は、これを許可するためにゆるんだゴムひもを持っている必要があります。また、サンプルのスリーブに土の上、約供給溝の底のレベルとサンプル袖の上部が供給溝の上部に約レベルにする必要がありますに注意してください。</li>
	<li>
土壌サンプルの上部に水を提供します。
	<ol>
<li>ポンプをオンにし、供給溝を埋めます。</li>
		<li>排水側溝に排水管の端を配置し、排水樋からコンセントがドレインまたは低標高コンテナーに配置されているプラスチック製のチューブにしっかりと接続されていることを確認します。</li>
		<li>6 mm のチューブを使用すると、土の上に供給溝からサイフォンを作成します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>漏斗から排水土壌コアから水のサンプルを収集します。 注: 研究の基準に基づき、実験に必要な精度を持つために十分な水を得るために必要な時間の長さを採取する必要があります。</li>
	<li>リークや予期しない問題をチェックします。</li>
	<li>水で約半分、100 mL ビーカーを埋めるために必要な時間に基づいて水の十分な量を収集するために必要な時間 (または他のボリュームの研究チームによって決まります) のおおよその長さを決定します。</li>
	<li>小型のドライバーまたはこの通路で作成した余分なフローが排水管を通って排水樋にフローするを確認するプラスチックの土壌サンプル コンテナーの内側に沿って別の似たような実装を挿入することによってシミュレートされた「壁の流れ」を作成します。</li>
	<li>この練習の実行で見つかった問題に基づいて設定を変更します。</li>
</ol>4. 土壌透水係数を得る値します。
<ol><li>ゴムバンドで行われて寒冷紗でサンプルの下の端を覆うことによって現場から収集した土壌サンプルを濡れている指示に従う練習の実行ステップ 3.20 で提供されます。</li>
	<li>ポンプを起動し、合わせて供給溝します。リークを確認します。</li>
	<li>練習走行のため、油圧伝導デバイスにサンプルを配置します。処理中にサンプルを圧縮しないように注意します。</li>
	<li>サイフォン管をプラスチック製のスリーブに含まれている土壌の表面に供給雨樋から水を移動する設定します。</li>
	<li>当初、取るサンプルとサンプルを取るする頻度どのくらいのアイデアを得るために、10-20 分毎、漏斗から水を収集するために開始します。各サンプルの時各土壌試料の質量/ボリュームを水し、時間を記録します。</li>
	<li>水の同量を含む連続したサンプルを探します。3-5 のサンプルには、同量水にはが含まれて後、定常状態に達する可能性が高い。 注: 定常状態に達していることを確認、それあります離れて 1 h を予定されているカップルの他のサンプルを取ることが望ましい。</li>
	<li>ダルシーの法則を使用して; 飽和透水係数を計算するには <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/57181/57181eq1.jpg"> どこ K土飽和透水係数 (L/T) を = V = コア (3L) を貫流する水の定常状態のボリューム L = サンプルの長さ (L) A水の流れを通じてコア (2L) のサンプル断面区域を =。このセットアップでは、 <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/57181/57181eq2.jpg"> T = 時刻 (T) (2- H1H) = 水頭差 (L);この設定により、地表面での湛水の上と土のサンプルの下端の間の距離です。</li>
</ol>

<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>

著者が明らかに何もありません。

フィールド ベース、不撹乱土壌サンプルの収集し、透水係数値を取得する機能は、サイトの代表的なデータの取得で重要です。圃場条件に合った、フィールドの環境の物理的な状態の代表に残る土のサンプルを使用することが重要です。サブサンプリングするまたはたとえば誘導圧縮を処理し、迷惑をかけられる、飽和透水係数に影響を与える構造変化を体験する現場から土壌を採取しました。
また、管理されたラボ設定で地盤の透水係数を測定する手段を持つことが重要です。ただし、サンプル容器の内側に沿って流れを考慮して失敗飽和透水実験室法を用いた結果、および方法論のための高い可変性の悪い再現になります (いわゆる「壁流」)なく自然に変動します。
ペルー11、1982 年にディスク凝の開発は、織元と白12の作品に基づいているのでより良好フィールド ベース土壌透水係数測定13を取得する多くの努力が注がれてきました。フィールド ベー...

ストリームへの自治体からの下水の排出は、数十年の標準的な方法をされています。このような排水は、排水排水の結果として、受信側の海域での微生物による生物学的酸素消費の可能性を減らす目的のため主に扱われます。微生物による酸素消費量は、魚など、害水生生物廃液の排出に、それによって水の体の酸素レベルを減らす排水中の有機物を低下します。
最近十年間の懸念を無機栄養素、いくつかの金属および害を作成排水内で他の化学物質に関連する開発しました。Kolpinらによって公表された研究のため1、考慮されていない化学物質の範囲に大きな焦点が進化しています。アメリカ合衆国の地質社会によって出版されるこの調査は、排水処理施設から排出するため全米個人的な心配プロダクトの広い範囲および他の化学物質の河川およびその流域に関する意識を発生します。
1960 年代初頭以来、ペンシルベニア州立大学の研究者が調査し、湿気のある地域でややユニークな代替排水放電練習を開発しました。もむしろストリームに下水処理水を排出、これにより、直接影響を与えるストリーム品質、廃液が、森林や大学によって管理されるトリミングの土地に適用されます。愛称は「生活フィルター」、この分野は現在キャンパスに加え、自治体からのいくつかから生成されたすべての下水排水を受け入れます。これは入力ストリーム チェサピーク湾に水を提供する余分な栄養素の可能性を低減、魚に有害であるし、他の化学物質の配信を防止する暖かい排水の排出からローカル冷水漁業を保護水生生物の生態系を直接接触からの排水に含まれています。
しかし、常に動作の変更の結果、この代替利用施設がそのような物に免疫がないです。質問は、排水廃液のアプリケーションは土壌表面2, 3,4,5に潜入するために水を許可する土壌の能力に悪影響かどうか、大きい流出の原因を生じています。化学物質 (栄養素、抗生物質やその他の医薬品、パーソナルケア製品) 排水排水に含まれているローカル井戸の可能な汚染があるかどうか、これらの化学物質は負を作成するかどうか環境への影響、化学物質の植物6サイト、またはの抗生の抵抗の開発の成長への吸収を通じて土壌生物7サイトなど。
これらの懸念のいくつかの結果としては飽和土の透水係数に関する排水排水の灌漑の影響を決定するために本研究は実施します。使用するアプローチには、選択したサイト内または灌漑区域外から土壌を収集し、研究室のセットアップで土壌サンプル コンテナーのサイズに一致するが含まれます。実験室の装置に合わせて土のサンプル容器、水の土と土のサンプル容器の下方移動水から分離するサンプルの土のマトリックスを通して下方移動が重要です。プロトコルでは、これが発生を確認する実験室の装置を構築する方法について説明します。
土壌試料は、トラクターに付す油圧コア サンプラーを使用して収集されます。土壌コアは起伏のある風景で選択した地域から収集され、土壌試料採取装置に取り付けるプラスチック製のスリーブで保持されます。これらのコアは、頂上の景色の位置または depressional 地域に存在するヘイガースタウン沈泥ロームから収集されます。6 代表的なサミットと六つの depressional サイトは、灌漑地域 (12 灌漑サンプリング サイトの合計) からサンプリングされます。さらに、3 つのサミットと 3 つの depressional サイトが隣接する、非灌漑地域 (合計六つの非灌漑のサイト) からサンプリングされます。6 コアの最大、約 1,200 mm の最大深さに各サイトで各コアのサンプル約 150 mm 長い (100 mm プラスチック製スリーブと金属のサンプラーのカッティング ヘッドに含まれている 50 の mm に含まれているサンプルの収集します。).金属のサンプラーから取り出した後、収集した土壌コアを含むプラスチック製のスリーブ エンド キャップが装備されて、運ばれ技工所に直立、飽和透水係数を決定するため使用されるまで直立を格納します。カルシウム (Ca) ・ マグネシウム (Mg)、ナトリウム (Na) 土壌濃度8と純水の見積もりの Mehlich 3 の抽出法を用いた土壌液濃度と土壌の決定するためそれぞれの深さに土壌サンプルを収集する同時に、土壌質量: 水の 1:2 の比率で抽出しマス。水抽出物の化学分析は誘導結合プラズマ発光分光分析 (ICP-AES) から得られた、ナトリウム吸着率 (SAR) の計算に使用されました。
飽和透水係数の決定主に一定頭部方法9を使用して実行されます。排水の電気伝導度 (EC) を模倣する塩の Ca や Na を含む溶液、土、水の品質変数フィールドで適用される排水のようにさらされるので、廃液の SAR が作成されます。この場合、EC が 1.3 dS/m、SAR は 3、サンプル期間前に近年 EC と流水の SAR を反映しました。【 技術的には、SAR の単位が (つきミリグラム当量/リットル)½と通常文献で記されていない 】
コールガールとダークセン9の一定頭部方法に変更は油圧の土壌の見積もりに含まれている土のマトリックスの外で起こった列流を防ぐためにウォーカー8で流れの分離装置の開発導電性。フロー区切り記号は、土壌サンプルのサイズに合わせて選択、加工、ポリ塩化ビニル (PVC) 管を使ってビルドされます。画面は、土のサンプルをサポートしているし、水サンプルの底を流れに土のマトリックスを移動ことができます。2 番目の出口から土のマトリックスを通過する水の量の見積もりにない含まれて正しくなくなりますいわゆる「壁の流れ」プラスチック製のスリーブの内側を流れてきた水を生成します。

<table><tbody><tr><td>サンプリング装置:</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Soil Sampler Drill Rig</td><td>Giddings Machine Co. Inc</td><td>#25-TS /モデルHDGSRTS</td> <td>*注:このモデルは、私たちが利用したモデルに匹敵しますが、もはや生産されていません</td></tr><tr><td>Kelly Bar</td><td>Giddings Machine Co. Inc</td> <td>#KB-208 8フィートケリーバー</td><td></td></tr><tr><td>土壌サンプル収集チューブ</td><td>Giddings Machine Co. Inc</td><td>#ZC-180 4-3/4インチX 7-1/4インチ</td><td></td></tr><tr><td>土壌収集チューブビット</td><td>Giddings Machine Co., Inc</td> <td>#ZC-190 4-3/4"</td>土のサンプルGiddings Machine Co.のための標準的な救助<td></td></tr><tr><td>プラスチックはさみ金</td>Co<td>.</td><td>#ZC-208 3-5/8" x 6"</td><td>採取されるサンプルの数に対して十分</td></tr><tr><td>サンプルライナーの底部用の黒いエンドキャップ</td><td>Giddings Machine Co. Inc</td><td></td><td>ライナーにサンプルを保持するには</td></tr><tr><td>サンプルライナーの上部に赤いエンドキャップ</td><td>Giddings Machine Co. Inc</td><td></td><td>ライナーにサンプルを保持するには</td></tr><tr><td>クーラーチェスト</td><td></td><td></td><td>フィールドからラボへの輸送中にサンプルライナーにサンプルを直立させて保存</td></tr><tr><td><>保護具:</td><td></td><td></td><td></td></tr>ヘルメット<tr><td>、ゴーグル、手袋</td><td></td><td></td>、<td>その他の個人保護に必要なアイテム</td></tr><tr><td>ソー</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>ドリルとビット</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>PVCセメント</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>6 〜 8、19 mm x 184 mm x 2,438 mm ボード</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>2 &ndash; 有刺鉄線継手; 13 mm HB x MGHT</td><td></td><td></td><td>プラスチックチューブを供給溝に接続し、排水溝</td></tr><tr>6 &ndash; <td>プラスチックチューブを外側のPVCシリンダーに接続して排水を可能にする</td>ための<td>有刺鉄線フィッティング</td><td></td><td></td></tr> 長さ<tr><td>3,000 mm、外径19 mm / 内径13 mmのプラスチックチューブ</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>6 &ndash、直径85 mmの円形メッシュピース</td><td></td><td></td><td>(例えば)600ミリメートルの長さ、6ミリメートル×18ゲージの金網(例えば亜鉛メッキ鋼の雨どいガード)</td></tr><tr><td>スケジュール40 PVCパイプ&ndash;96ミリメートルID / 114ミリメートルOD</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>スケジュール40PVCパイプ&ndash;73ミリメートルID / 89ミリメートルOD</td><td></td><td></td><td></td></tr>スケジュール<tr><td>40PVCパイプ&ndash;63ミリメートルID / 73ミリメートルODからカットすることができます。 または6 - 73 mmのプラスチックシャワー排水管スケジュール</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>40 PVCパイプ&ndash; 25 mm ID</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>6、6 mm厚x 155 mm正方形のPVC</td><td></td><td></td>シート<td>を購入できる 2 &ndash; 6 mm x 300 mm (約x) シートをそれぞれ約 $20 で購入できる: https://www.interstateplastics.com/Pvc-Gray-Sheet-PVCGE~~SH.php?vid=20180212222911-7p</td></tr><tr><td>6 &ndash; 140 mm x 19 mm プラスチック漏斗</td><td></td><td></td><td>土のサンプルからコレクションのビーカーに流れる水を導くため</td></tr><tr><td>付着力のコーキング</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>1 &ndash; 150 mm x 1,200 mmの金網の布</td><td></td><td></td>4の<td>網の長さ 4 網はよく働く</td></tr><tr><td>2 &ndash; エンドキャップ</td><td></td><td></td><td></td>が付いている120 mm x 1,219 mmのプラスチック溝</tr><tr><td>4 &ndash; 雨どいハンガー1</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>- 追加の雨どいのエンドキャップ</td><td></td><td></td><td>供給側溝1に一定のヘッドを作成する手順に記載されているように切断される</td></tr><tr>;<td>例えば、水力伝導率手順1の水源として機能するように、体積が約65L</td>の<td>大きなプラスチック浴槽</td><td></td><td></td></tr><tr><td>;大きなプラスチック製の浴槽</td><td></td><td></td>土壌サンプル1を<td>濡らすために役立つ</td></tr><tr><td>。水中ポンプ</td><td></td><td></td><td>例えばベケットM400 AULまたはM400 AS</td></tr><tr><td>プラスチックチューブ</td><td></td><td></td><td>さまざまなサイズの排水管、給水管、排水溝からの排水</td></tr>口 <tr><td>チーズクロス</td><td></td><td></td>の容器 <td>土壌サンプルの底に置くと、油圧伝導率とゴムバンド</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td>の濡れの間にプラスチックサンプル容器内の土壌を保持するのに役立ちますプラスチックサンプルライナーの周りにしっかりと収まるのに十分な大きさ</td></tr><tr><td>スケール 各サンプル</td><td></td><td></td><td></td>から水を集めるために少なくとも</tr><tr><td>0.1 g</td><td></td><td></td><td></td>の</tr>ビーカーまたは他の容器に測定するスケール <tr><td>塩化</td><td></td><td></td>ナトリウム <td>土壌に通常適用されるものと同様の水質を作り出すため</td></tr> 塩化<tr><td>カルシウム</td><td></td><td></td><td>通常土壌に適用される水質と同様の水質を作り出すため</td></tr></tbody></table>

土壌透水排水灌漑への影響: 結合フィールド サンプリングと飽和透水係数の実験室測定

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

1960 年代初頭以来、ペンシルベニア州立大学で代替排水放電実践を研究されているし、その影響を監視します。もむしろストリームに下水処理水を排出しそれにより直接ストリームの品質に影響を与える、廃液に森林に覆われた適用され、トリミングされた土地は大学によって管理されます。土壌の透水係数の削減に関連する懸念事項は、排水の再利用を検討する際に発生します。本稿では, 実験室ベースの透水係数測定装置のサイズで土壌サンプル サイズに一致するで説明されている方法の利点を比較的急速なサンプル集の利点があります制御研究室境界条件。ある可能性がありますというサイトの depressional エリアの深い深さで水を送信する土壌の能力に排水再利用のいくつかの影響が示唆されました。サンプルが収集されたと推論、土壌の構造と組織の違いに関連付けられている深度に関連するくぼみの土の透水係数の削減のほとんどが表示されます。

生活フィルター サイト排水排水用のアプリケーションが水を送信する土壌の能力にどのように影響を与えているかどうかの質問を調べるためには、土壌の飽和透水係数を測定する実験を行った。これらのサイトの非灌漑地域のサイトの灌漑地域の土壌の透水係数を比較しました。土壌の透水係数に関する排水排水の影響は、(たとえば) 土壌中のナトリウムの蓄積の結果、水を送信する土壌の機能削減の少ない湿潤地域におけるいくつかの報告されている懸念、質問または表面の生物学的地殻の開発。各透水係数測定のための採血、油圧伝導率のメートルの内で隣接する場所から採取した土壌溶液中の Ca, Mg, Na の主要な陽イオンの測定のため。土壌溶液中の Ca, Mg, Na 値 1:2 土の質量: 水の質量比の脱イオン水抽出土、サンプリング時土壌含水率に基づくバック計算値の推定しました。これら土壌液濃度は、によって定義されている土壌溶液のナトリウムの吸着率を計算に使用されました。
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土壌サンプル サイズと水の流量測定に誤って含まれている土壌コンテナーの内側に沿っていわゆる壁面流を防ぐために透水係数測定デバイスに一致する方法をご紹介します。その使用は、排水灌漑のサイトから収集されたサンプルで示されています。

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

この方法は、特定の陸上活動が地表水や地下水の汚染を増やすかどうかなど、環境分野の重要な質問に答えるのに役立ちます。この手法の主な利点は、壁の流れと呼ばれるものの結果として、土壌を通る水の移動速度を過大評価するのを防ぐことです。ドリルリグでのフィールドワークの実演の後、当研究室の大学院生であるメリッサ・ミラーが研究室の活動を実演します。土壌サンプルを収集するには、ドリルリグを開始する前に、まずヘルメット、手袋、保護ゴーグルを着用してください。ドリルリグの電源を入れ、ロータリーヘッドを十分に下げて、ケリーバーを取り付けられるようにします。ケリーバーは、ドリルリグのドライブヘッドをサンプラーに接続する金属棒です。ケリーバーをロータリーヘッドに挿入します。プラスチックライナーを挿入しますamp金属サンプルチューブに、カッティングヘッドを金属サンプルチューブの底に取り付けます。ここで説明するアプリケーションには、長さ150mmのプラスチックライナーと外径90mmのプラスチックライナーを、外径100mm、内径90mmの200mmの金属サンプルチューブに取り付けます。金属製のサンプルチューブをケリーバーに取り付け、両方に取り付けられたドライブヘッドを使用します。ドリルリグを操作して、サンプルチューブを約150ミリメートル土壌に移動します。ドリルリグの油圧システムを使用して、金属サンプルチューブを土壌から取り出します。次に、金属を取り外しますampドライブヘッドからチューブ。土壌を保持しているプラスチックサンプルチューブを取り外しますamp金属サンプルチューブからamp。プラスチック試料管内部の汚れを落とさないように、また、プラスチック試料管の側面を圧迫したり、圧迫したりしないように注意してください。プラスチックサンプルチューブの両側にエンドキャップを配置し、土壌サンプルの上部の端に赤、土壌サンプルの下部に黒を使用します。エンドキャップをスリーブにテープで固定して、サンプルからの汚染や水分の損失を防ぎます。最後に、サンプルを直立させてラボに持ち帰ります。テキストプロトコルに詳述されているように、飽和透水導電装置を構築します。水源を準備するには、まずプラスチックチューブを供給側溝と排水側溝の両方のナイロン製バーブエンドアダプターに接続します。供給容器として機能するように設置された導電装置に隣接する床に大きな浴槽を置きます。次に、大きなプラスチックチューブを小さな水中ポンプの入口に接続し、ポンプを浴槽の底に置きます。次に、小さなプラスチックチューブをとげのあるエンドアダプターに接続し、チューブの接続されていない端を排水溝に入れます。次に、供給容器に水を入れます。ポンプを差し込んで運転し、供給側溝を埋めます。供給側溝にポンプで送られる水の速度が、供給側溝がオーバーフローせずにほぼ

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

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土壌透水排水灌漑への影響: 結合フィールドサンプリングと飽和透水係数の実験室測定

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