Name: 토양의 유압 전도도에 폐수 관개 영향: 필드 샘플링 고 포화 된 유압 전도도의 실험실 결정 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-08-19T12:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 9 s
Description: 배우세요 폐수 관개 토양에서 벽면 흐름을 방지하는 고포화 유압 전도도 측정법을. 드릴 리그 현장 채취와 실험실 분석으로 정확한 수분 이동 평가가 가능합니다.

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저자는 펜실베니아 주립 대학 사무실의 물리적 공장 일부 자금을 제공 하기 위한이 프로젝트를 지원 하기 위해 감사 하 고 싶습니다. 일부 자금 또한 USDA 지역 연구 프로젝트 W-3170에 의해 제공 되었다. 우리는 에브라임 Govere 분석 작업과 그의 도움에 대 한 우리의 감사를 표현 하 고 싶습니다. 우리의 가장 깊은 감사 찰스 워커, 누구의 엔지니어링 설계 및 건설 기술 우리가이 작업을 수행 가능 하 게 하는 것입니다.

1. 토양 샘플링 위치 선택
<ol><li>항공 사진을 통해 확인 하 고 사이트 visit(s) 관개 폐수와 하지 않은로 받은 위치.</li>
	<li>물, 토양에 가능한 프리 차이 (특히 프리 위치, 정상, 측 사면, 발가락 슬로프, 우울증 등)에 가까운 관심을 지불, 샘플을 몇 가지 대표 사이트를 선택 하 고 식물 상호 작용 다르게.</li>
	<li>한 정상, 측 사면, 발가락 슬로프, 또는 우울증으로 프리의 부분을 식별 합니다. 그들의 주요 특성에 따라 대표 사이트를 분류할 수 있습니다. 참고:이 실험에서 사이트 비 irrigated 정상으로 확인 된, 정상, 비 irrigated 우울증, 관개 또는 우울증 관개.</li>
	<li>위치와 각 위치에서의 샘플 각 독특한 대표 사이트에서 가져온 것 이다 사이트의 수를 결정 합니다. 참고: 종종, 익숙한 환경 통계 통계와 토론 것입니다이 시점에서 매우 도움이 될와 통계 분석에 관한 나중 문제 방지.</li>
	<li>표시 플래그를 각 계획된 샘플 위치에 놓고 GPS 좌표를 사용 하 여 지도에 계획된 샘플 사이트의 위치를 기록 합니다.</li>
</ol>2. 토양 샘플 수집
<ol><li>토양 샘플을 수집 하는 데 사용 장비를 결정 합니다. 참고: 얕은 대 한 (예를 들어, 깊이 300 m m 미만) 토양 샘플,이 실험을 위해 사용 되는 크기의 원통형 토양 샘플러 (보충 그림 1) 자주 구동 될 수 있다 드롭 해머, 토양에는 토양이 충분히 부드러운 경우. 여기에 설명 된 실험에 대 한 유압 드릴 장비 샘플 깊이에서 수집을 허용 하도록 사용 되었다 최대 1200 m m.</li>
</ol><img alt="Supplemental Figure 1" src="/files/ftp_upload/57181/57181SF1.jpg"> 추가 그림 1: 련 샘플링에 사용
<ol start="2"><li>련 샘플링을 수행 하는 사이트에 전송 합니다.</li>
	<li>하드 모자, 장갑, 그리고 드릴 장비를 시작 하기 전에 보호 고글에 넣어.</li>
	<li>파워 드릴 장비와 낮은 회전 하는 머리를 충분히 켈리 바의 설치를 허용 하. 참고: 켈리 바는 샘플러에는 교 련의 드라이브 헤드를 연결 하는 금속 막대입니다.</li>
	<li>회전 하는 머리에 켈리 막대를 삽입 합니다.</li>
	<li>금속 샘플 튜브의 하단에 부착 된 절단 머리 금속 샘플 튜브에 플라스틱 라이너/샘플 튜브를 삽입 합니다. 설명 하는 응용 프로그램에 대 한 여기, 길이 150 m와 90 mm 직경 (OD) 플라스틱 라이너에 적합 해 200 m m 길고 100 mm OD/90 m m 직경 (ID) 금속 샘플 튜브 내부 외부 사용 합니다.</li>
	<li>모두 장착 드라이브 헤드를 사용 하 여 바 켈리를 금속 샘플 튜브를 연결 합니다.</li>
	<li>토양 샘플 튜브 약 150 m m를 드릴 장비를 작동 합니다. 참고:이 것입니다 플라스틱 라이너에 100 m m 샘플 수 있으며 샘플의 상단에 50 m m 공간을 물 ponded 샘플에 포화 된 유압 전도도 측정 실험실에서 얻을 수 있습니다 때 있습니다. 이 또한 컬렉션 동안 토양 샘플을 압축 하지 않도록 도움이 됩니다.</li>
	<li>유압 드릴 장비 시스템을 사용 하 여 토양에서 금속 샘플 튜브를 제거 합니다.</li>
	<li>드라이브 헤드에서 금속 샘플 튜브를 제거 합니다. 다음 제거 플라스틱 샘플 튜브 금속 샘플 튜브에서 토양 샘플을 들고, 사용 하지 플라스틱 샘플 튜브 내부에서 토양 손실 하지 하 고 토양 압축 또는 플라스틱 샘플 튜브의 양쪽을 짜 케어.</li>
	<li>토양 샘플의 하단에 대 한 검정과 토양 샘플의 맨 끝에 빨간색을 사용 하 여 플라스틱 샘플 튜브의 각 끝에 결국 모자를 놓습니다. 오염 또는 샘플에서 물의 손실을 피하기 위해 슬리브 끝 모자 테이프.</li>
	<li>실험실으로 다시 전송에 대 한 직 립 서 샘플을 놓습니다.</li>
	<li>계속 관심, 단계 2.6-2.12의 가장 깊은 깊이에 샘플링.</li>
</ol>3. 구축 일정 머리, 여러 열, 토양의 유압 전도도 설치
참고: 유압 전도도 실험실 기구에 의해 기반 워커10. 그것은 샘플 및 토양 매트릭스를 통해 흐름에서 반지를 포함 하는 실린더의 외부 가장자리 사이 흐름을 구분 하는 생성 되는 permeameter의 사용을 포함. 아래에 언급 된 PVC 파이프의 ID는 엄격한 공차 아니다. 일부 잘 맞는 수와 다른 몇 가지 작업 (가벼운 사 포)를 요구할 수 있습니다.
<ol><li>100 m m 긴, 96 m m ID/114 m m OD 일정 40 PVC 파이프를 얻을.</li>
	<li>100 m m 길이 73mm ID/89 m m OD 일정 40 PVC 파이프를 5 mm 테이퍼 절삭 날을가지고 기계. 이 제공 하는 외경에 맞게 89 m m 플라스틱 라이너.</li>
	<li>하단의 일정 40 PVC 파이프의 20 m m 잘라 단계 3.2에서에서 언급 하 고 나중을 위해 그것을 유지.</li>
	<li>6 m m 두꺼운 회색 PVC, 155 x 155 mm2컷. 기계는 광장의 중심에 60-70 m m의 원형 개통을 포함 하는 광장.</li>
	<li>73 m m OD/63 m m ID 일정 40 PVC 파이프의 6 m m 두꺼운 조각 잘라. 참고: 73 m m ID 일정 40 PVC 파이프 내에서 맞는 73mm 샤워 드레인 삭감 될 수 있다 고 잘 경우 73 m m OD 일정 40 PVC 파이프는 사용할 수 없습니다.</li>
	<li>(3.5 단계)에서 73 m m OD PVC의 6 m m 두께 슬라이스를 첨부 PVC 시멘트를 사용 하 여 20 m m (3.2 단계)에서 89 m m OD PVC의 맨 아래.</li>
	<li>단계 3.6에서에서 사용 하는 PVC 시멘트는 말린 후 6 m m 시트에 두 개의 PVC 실린더 센터 및 PVC 시멘트를 사용 하 여 시트에 첨부.</li>
	<li>날카로운된 끝을 가진 14 m m PVC 어댑터에 맞게 회색 PVC 스퀘어 위에 약 15 m m를 중심으로 외부 PVC 실린더에 구멍을 드릴 합니다.</li>
	<li>시멘트에 PVC 시멘트를 사용 하 여 어댑터.</li>
	<li>어댑터의 가시 끝에 19 mm OD/13 m m ID 플라스틱 튜브를 연결 합니다.</li>
	<li>일정 40 PVC의 20 밀리미터 조각 단계 3.4 회색 PVC 스퀘어의 하단에서에서 추천 하는 시멘트는 오프닝에 중심으로.</li>
	<li>73 m m 6 m m 두꺼운 조각에 달려 있도록 위에서 89 m m OD PVC에 삽입할 6 m m x 18 G 와이어 메쉬 (아연 도금된 강철 개 골 창 감시 이걸 잘 작동)의 80-85 m m 직경 원형 조각을 잘라 OD PVC.</li>
	<li>X 2,438 m m3 보드, 184 x 19을 선택 하 고 1, 180l m m 각 길이 트리밍 반 잘라.</li>
	<li>6-125 m m 구멍 간격 70 m m 보드에서 떨어져 그만.</li>
	<li>보드에 구멍에서 와이어 메쉬를 배치 하 고 연결 (예., 주식 총을 사용 하 여).</li>
	<li>철 망 아래 19 m m (오 르네 OD) 퍼 널 x 140mm (최고 오프닝)을 놓고 보드;에 첨부 깔때기의 정상과 나무 사이 간격을 제거 하는 퍼 널의 가장자리에 접착제 테크닉을 배치.</li>
	<li>
6 구멍 (단계 3.13 3.14 참조)와 보드를 750 m m 높은 나무 프레임 빌드 프레임의 바닥 위에 약 350 m m.
	<ol>
<li>기지, 두 프레임 끝, 2 개의 고정 다리, 낮은 강화 기지, 안정화 기반, 센터 안정화 다시 보드, 그리고 최고 다시 보드를 포함 하는이 프레임의 구성 요소를 준비 합니다.</li>
		<li>기본으로 1, 180l m m3 x 184 x 19 보드를 잘라.</li>
		<li>프레임 끝으로 750 m m3 각 x 184 x 19에 두 개의 보드를 잘라.</li>
		<li>19 x 184 x 600 m m3 안정화를 만들려고 잘라 두 보드는 각 끝에 다리.</li>
		<li>184 x 125 m m 구멍 (단계 3.14 참조)에 교 련된 보드 바로 아래 낮은 강화 기지 역할을 1, 180l m m3 x 19 보드를 잘라.</li>
		<li>19 x 184 x 1,219 m m 보드를 잘라 앞 또는 두의 후면에 연결 된 안정으로3 다리를 안정화.</li>
		<li>다시 보드를 안정화를 중심으로 184 x 1,219 m m3 x 19 보드를 잘라.</li>
		<li>다시 가기는 시 궁 창에 첨부 됩니다 추가 안정성을 추가 하려면 보드로 184 x 1,219 m m3 x 19 보드를 잘라. 참고: 상위 다시 보드와 연결 된 시 궁 창에 있어야 높이 시 궁 창 하단의 동일한 고도에서 약 샘플 장소에 있을 때 토양 샘플 소매에 토양의 상단 될 것입니다.</li>
	</ol>
</li>
</ol><img alt="Supplemental Figure 2" src="/files/ftp_upload/57181/57181SF2.jpg"> 보충 그림 2: 앞면 포화 된 유압 전도도 기구의 모습. <a href="/files/ftp_upload/57181/57181SF2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<ol start="18"><li>
공급 및 배수 골을 준비 합니다. 참고: 각 플라스틱 시 궁 창 약 120 m m 건너와 길이가 1219 mm 이며 끝 캡을 장착.<ol>
<li>각 구멍에 13 m m HB x MGHT 나일론 가시 끝 어댑터에 맞게 공급 빈민 굴의 한 쪽 끝에 배수 빈민 굴의 한쪽 뚜껑에 구멍을 드릴 합니다.</li>
		<li>공급 컨테이너에 다시 배수 수 있도록 25 m m ID PVC 파이프에 맞게 공급 시 궁 창의 다른 끝 모자에 구멍을 드릴 합니다.</li>
		<li>공급 컨테이너에 다시 물 배수 수 있도록 필요에 따라 각된 PVC 연결을 시멘트.</li>
		<li>40 m m 절단 공급 안에 맞게 높은 시 궁 창 마 시 궁 창 PVC 연결 콘센트에서 대략 10 cm.</li>
		<li>그 마는 약 20 m m 깊은, 하단 및 상단에 노치의 폭 50 m m에 폭 30 m m의 상단에 사다리꼴 노치를 잘라. 참고:이 공급 여백에서 일정 한 머리를 유지 하기 위해 행동할 것 이다.</li>
		<li>그래서 나무 프레임의 낮은 강화 기지에 달려 배수 시 궁 창을 아래에 퍼 널을 놓습니다.</li>
		<li>공급 시 궁 창 비닐 여백 옷걸이 사용 하 여 상위 다시 보드에 연결 합니다.</li>
	</ol>
</li>
</ol><img alt="Supplemental Figure 3" src="/files/ftp_upload/57181/57181SF3.jpg"> 보충 그림 3: 물 공급 시 궁 창의 보기 끝. <a href="/files/ftp_upload/57181/57181SF3large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<ol start="19"><li>
물 소스를 준비 합니다.
	<ol>
<li>공급 시 궁 창에 배수 시 궁 창 나일론 가시 끝 어댑터에 플라스틱 튜브를 연결 합니다.</li>
		<li>장소 공급 컨테이너 역할을 설정 하는 전도성 장치에 인접 한 층에는 대형 욕조. 참고: 욕조 측정의 적어도 24 h에 대 한 충분 한 물을 보유 하는 선정 되어야 한다.</li>
		<li>작은 잠수정 펌프를 통으로 놓고 공급 빈민 굴의 입구 끝에 플라스틱 튜브를 통해 연결 합니다.</li>
		<li>(3.9에서 언급) 콘센트 흐름의 가시 끝 어댑터에 작은 플라스틱 튜브를 연결 하 고 배수 시 궁 창으로 튜브의 연결 되지 않은 끝을 배치.</li>
		<li>물으로 공급 콘테이너를 채우십시오.</li>
		<li>펌프에 연결 하 고 전원 여백 채우기 위해 그것을 실행. 물 공급 시 궁 창으로 펌핑 되 고 속도가 거의 전체 공급 빈민 굴 범람 없이 유지 하는 적절 한 확인 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
"연습 토양 샘플" 준비 필요한 수정 확인 하.
	<ol>
<li>플라스틱 슬리브의 위쪽과 토양의 위쪽 사이의 간격을 약 50 m m를 떠나 샘플링 플라스틱 소매에 "연습" 토양 샘플을 놓습니다.</li>
		<li>예제와 투박한의 더블 레이어와 슬리브의 아래쪽 끝을 커버. 충분히 크기 고무 밴드와 함께 샘플링 소매에는 투박한 만요.</li>
		<li>투박한 끝 물에는 소매의 높이의 약 1/3 가득 물 욕조에 연습 토양 샘플 및 소매를 놓습니다.</li>
		<li>몇 시간 후, 샘플의 높이의 약 2/3를 욕조에 물을 올립니다. 허용한 후에 하룻밤 설정 샘플, 욕조 바로 아래 토양 샘플 (안 소매의 맨 위)의 상단에 작성.</li>
	</ol>
</li>
	<li>89 m m OD PVC 튜브 위에 토양 샘플 놓고 조심 스럽게 화면에 토양의 하단을 허용 하도록 토양 몇 밀리미터 언론 PVC 튜브의 날카로운된 가장자리를 수 있도록 튜브에 누릅니다. 참고:는 투박한이 있도록 느슨하게 고무 밴드를가지고 해야 합니다. 또한, note 샘플 소매에 토양의 상단 약 공급 시 궁 창 바닥 수준 이어야 하 고 샘플 소매의 정상 공급 시 궁 창 위로 약 수준 이어야 한다.</li>
	<li>
토양 샘플의 정상에 물을 제공 합니다.
	<ol>
<li>펌프를 켜고 작성 공급 시 궁 창.</li>
		<li>배수 관의 끝 배수 시 궁 창에 배치 되 고 밀접 하 게 드레인 또는 낮은 고도에서 컨테이너에 배치 되는 플라스틱 배관 연결 배수 시 궁 창에서 콘센트를 확인 합니다.</li>
		<li>6 mm 튜브를 사용 하 여 공급 시 궁 창에서 토양의 상단에는 싸이 펀을 만듭니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>퍼 널에서 배수 하는 토양 코어에서 물 샘플을 수집 합니다. 참고: 샘플 정밀 연구 기준에 따라 실험에 필요한 위해 충분 한 물의 얻을 하는 데 필요한 시간의 길이 대 한 수집 한다.</li>
	<li>누수 나 예기치 못한 문제를 확인 합니다.</li>
	<li>적절 한 양의 물 물으로 약 절반 100 mL 비 커를 작성 하는 데 필요한 시간에 따라 수집 하는 데 필요한 시간 (또는 다른 볼륨 연구 팀에 의해 결정)의 대략적인 길이 결정 합니다.</li>
	<li>작은 드라이버 또는 배수 관을 통해 배수 시 궁 창에이 통로 의해 만들어진 초과 유량 흐름 않는 것인지 플라스틱 토양 샘플 컨테이너의 내부를 따라 다른 유사한 구현 삽입 하 여 한 시뮬레이션 "벽 흐름"을 만듭니다.</li>
	<li>이 연습 실행에서 발견 되는 문제에 따라 설치를 수정 합니다.</li>
</ol>4. 취득 토양의 유압 전도도 값
<ol><li>투박한 고무 밴드와 장소에서 개최 된 샘플의 하단 끝을 취재 하 여 필드 사이트에서 수집 된 토양 샘플을 젖은 지침 따라 실행 연습 단계 3.20에서에서 제공 됩니다.</li>
	<li>펌프를 시작 하 고 허용을 채우기 위해 공급 시 궁 창. 누수를 확인 합니다.</li>
	<li>일을 실행 하는 연습에 대 한 유압 전도도 장치에 샘플을 놓습니다. 수 처리 하는 동안 샘플을 압축 하지 않도록 주의 하십시오.</li>
	<li>플라스틱 소매에 포함 하는 토양의 표면에 공급 시 궁 창에서 이동 하는 물 사이 펀 관을 설정 합니다.</li>
	<li>처음에, 얼마나 오래 걸릴 샘플을 자주 샘플을 채취 하는 방법의 아이디어를 얻기 위해 모든 10-20 분, 깔때기에서 물을 수집 하기 시작 합니다. 시간을 기록 하 고 각 토양 샘플에 대 한 각 샘플 시간에 대 중/볼륨을 물.</li>
	<li>같은 양의 물 포함 하는 순차적 샘플 찾습니다. 3-5 샘플 물의 동일한 금액을 포함, 후 샘플 가능성이 정상 상태를 도달 했다. 참고: 정상 상태에 도달 되도록 수 있습니다 예정 1 시간 떨어져 몇 가지 추가 샘플을 채취 하는 것이 좋습니다.</li>
	<li>Darcy의 법률을 사용 하 여 계산 하는 포화 된 유압 전도도; <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/57181/57181eq1.jpg"> 어디 케이토 = 포화 된 유압 전도도 (L/T) V = 정상 상태 (L3) 코어를 통해 흐르는 물의 볼륨 L = 샘플 길이 (L) A 는 물이 흐르는 통해 코어 (L2)의 샘플 횡단면 지역 =. 이 설정에 대 한 <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/57181/57181eq2.jpg"> T = 시간 (T) (H2- H1) = 유압 머리 차이 (L); 이 설정에 대 한 토양 샘플의 물 토양 표면에 ponded의 위쪽 사이의 거리입니다.</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>
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</ol>

저자는 공개 없다.

필드 기반, 평온한 토양 샘플을 수집 하 고 그들의 유압 전도도 값을 얻을 수 있는 능력 사이트의 데이터를 얻기에 중요 하다. 필드 조건, 최고의 대표 하기 위하여 그것은 그들의 환경 분야에서의 실제 국가 대표에 남아 있는 토양 샘플을 사용 하는 것이 중요. 토양 샘플 서브 하거나 예 유도 압축을 처리 하 여 다음 방해는, 포화 된 유압 전도도 영향을 줄 구조 변화를 경험할 것입니다 필드 사이트에서 수집.
그것은 또한 제어 된 실험실 설정에서 토양의 유압 전도도 측정 하는 수단을가지고 하는 것이 중요입니다. 그러나, 샘플 컨테이너의 내부를 따라 흐름에 대 한 계정에 실패 포화 된 유압 전도도 대 한 실험실 메서드를 사용 하 여 결과, 그리고 방법론으로 인해 높은 가변성의 가난한 재생산 귀 착될 것 이다 (소위 "벽 흐름") 보다는 자연으로 인해 변화입니다.
조끼와 흰색12작품을 기반으로 ...

출력 스트림으로 자치 제에서 대우 한 폐수의 수십 년 동안 표준 연습 되었습니다. 이러한 폐수는 방류 폐수 유출 결과로 받는 물에서 미생물에 의해 주로 생물 학적 산소 소비에 대 한 가능성을 줄이기 위해 처리 됩니다. 미생물에 의해 산소 소비 해 수생 생물, 물고기를 포함 하 여 유출 방전에 그리고 그로 인하여 물 몸에 있는 산소 수준을 감소 하는 폐수의 유기 물질을 저하 됩니다.
최근 수십 년간 우려 관련 무기 영양소, 일부 금속 및 피해는 폐수 내의 다른 화학 물질을 개발 했습니다. Kolpin 외 의해 연구 때문 1, 이전으로 간주 하는 화학 물질의 범위에 큰 초점을 진화 했다. 미국 지질 학회에 의해 출판,이 연구 폐수 처리 시설에서 배출 인해 미국 전역 개인 배려 제품의 광범위 및 강 및 시내에 다른 화학 물질에 대 한 인지도 제기.
1960 년대 이후 펜실베니아 주립 대학에서 연구원 조사 있고 대체 폐수 출력 연습을 다소 독특한 습 한 지역에서 개발. 보다는 스트림, 하 폐수 처리 방전 고 그로 인하여 직접 영향을 미치는 스트림 품질, 유출은 숲 및 대학에 의해 관리 자른된 토지에 적용 됩니다. "는 생활는 필터", 별명,이 응용 프로그램 지역 캠퍼스 플러스 시정 촌에서 일부에서 생성 된 모든 폐수 방류 현재 사용할 수 있습니다. 이 과잉 영양분 체사피크 베이를 물을 제공 스트림 입력을 위한 가능성을 감소, 지역 차 물 어업, 물고기에 유해 하다 고 다른 화학 제품의 납품을 방지 따뜻한 폐수의 방전에서 보호 수 중 생태계를 직접 접촉에서 폐수에 포함 된.
그러나, 행동 변화의 결과 항상 고이 대체 사용 시설 등 면역이 되지 않습니다. 폐수 방류 수의 응용 프로그램 부정적인 물 토양 표면2, 3,,45 에 침투 수 있도록 하는 토양의 능력을 영향을 여부 및 발생, 큰 결선 질문 발현 그리고 그 화학 물질 부정적인 만드는 화학 물질 (영양소, 항생제 또는 다른 제약 화합물, 퍼스널 케어 제품) 폐수 방류 수에 포함 된 로컬 우물의 가능한 오염 여부 사이트, 또는 항생제 저항의 개발 성장 식물6 화학 물질의 통풍 관을 통해 토양 유기 체7 사이트와 같은 환경 영향
이러한 문제 중 일부는, 결과로이 연구 채도에서 토양의 유압 전도도에 폐수 방류의 관개의 영향을 결정 하. 사용 하는 방법은 선택한 사이트 내부 또는 외부 관개 지역에서에서 토양을 수집 하 고 실험실 설치 토양 샘플 컨테이너 크기를 일치 포함 됩니다. 실험실 기구에 맞게 토양 샘플 컨테이너와 토양 사이의 토양 샘플 컨테이너 아래로 이동 하는 물에서 분리 될 샘플에서 토양 매트릭스를 통해 아래로 이동 하는 물에 대 한 중요 하다. 프로토콜이 발생 되도록 실험실 기구를 구성 하는 방법에 대해 설명 합니다.
토양 샘플 트랙터에 부착 된 유압 코어 샘플러를 사용 하 여 수집 됩니다. 토양 코어 물결 풍경에서 선택된 영역에서 수집 된 고 토양 코어 샘플러에 장착 하는 플라스틱 소매에 유지. 이 코어는 정상 가로 위치에서 또는 depressional 지역에 있는 한 하 거 즈 타운 갯벌 명 개에서 수집 됩니다. 6 대표 회담과 6 depressional 사이트는 관개 지역 (총 12 관개 지역 샘플링 사이트)에서 샘플링 됩니다. 또한, 3 개의 정상 및 3 depressional 사이트는 인접 한, 비 관개 지역 (총 6 개의 비 irrigated 사이트)에서 샘플링 됩니다. 6 코어의 최대 각 코어 샘플 약 150 m m 오래 되 고 (100 m m 플라스틱 소매에 50 m m 금속 샘플러의 커팅 헤드에 포함 된 되 고 포함 되는 샘플의 약 1200 m m의 최대 깊이를 각 사이트에서 수집 됩니다. ). 금속 샘플러에서 제거 후 수집 된 토양 코어를 포함 하는 플라스틱 소매 끝 모자 장착, 실험실에 똑바로 그리고 수송 포화 된 유압 전도도 결정 하는 데 사용 됩니다 때까지 똑바로 저장. 토양의 결정 및 토양 솔루션 농도의 칼슘 (Ca), 마그네슘 (Mg), 나트륨 (Na) Mehlich 3 추출 토양 농도8 와 이온된 수의 견적에 대 한 사용 하 여 각 깊이에 토양 샘플을 수집 하는 동시에, 토양 질량: 물 1:2 비율로 추출 대량. 물 추출의 화학 분석 유도 결합 플라즈마 원자 방출 분 광 법 (ICP-AES)에서 가져온 고 나트륨 흡착 비율 (SAR)를 계산 하는 데 사용 했다.
포화 된 유압 전도도의 결정은 주로9일정 머리 메서드 사용 하 여 수행 됩니다. Ca과 Na를 포함 하는 솔루션 유출 전기 전도도 (EC)를 모방 하 염 토양 품질 변수 필드에 적용 하는 폐수와 비슷한 물에 노출 될 것입니다 그래서 유출의 SAR 만들어집니다. 이 경우에 EC 1.3 dS/m 이며 특별 행정구는 3, EC 및 유출의 SAR 샘플 기간 이전 최근 몇 년 동안에 반영. [기술적으로, 특별 행정구 단위 (milliequivalents/리터)½ 있으며 문학에서 일반적으로 식별 되지.]
Klute 및 Dirksen9 의 지속적인 머리 방법 수정 워커8 유압 토양의 견적에 포함 되지 않도록 토양 매트릭스 밖에 서 발생 한 열을 통해 흐름을 방지 하기 위해 흐름 구분의 개발은 전도도입니다. 흐름 구분 기호 토양 샘플 크기에 맞게 선택 하 고 가공 폴 리 염화 비닐 (PVC) 튜브를 사용 하 여 만들어집니다. 화면 토양 샘플을 지원 하 고 토양 매트릭스를 통해 샘플의 밑에 밖으로 흘러로 이동 했습니다 물을 수 있습니다. 두 번째 콘센트 함으로써 토양 매트릭스를 통해 이동 하는 물의 양을 견적에 제대로 포함 되지 않도록 소위 "벽 흐름"을 제거 하는 플라스틱 슬리브의 안쪽에 아래로 흐른는 물에서.

<table><tbody><tr><td>Sampling 장비:</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Soil Sampler Drill Rig</td><td>Giddings Machine Co. Inc#</td><td>25-TS / 모델 HDGSRTS</td><td>* 참고: 이 모델은 우리가 사용했지만 더 이상 생산되지 않는 모델과 비교할 수 있습니다.</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 Tube</td><td>Giddings Machine Co. Inc</td><td>#ZC-180 4-3/4인치 X 7-1 / 4 인치</td><td></td></tr><tr><td>토양 수집 튜브 비트</td><td>Giddings Machine Co. Inc</td><td>#ZC-190 4-3/4" </td> 토양 샘플 Giddings Machine Co. Inc#ZC-208 3-5/8" x 6"용 표준 릴리프 <td></td></tr><tr><td>플라스틱 라이너</td><td></td><td></td><td>수집되는 샘플의 수에 충분합니다.</td></tr><tr><td>샘플 라이너 하단의 경우 검은색 엔드 캡</td><td>Giddings Machine Co. Inc</td><td></td><td>라이너에 샘플을 유지하려면</td></tr> 샘플 <tr><td>라이너 상단의 빨간색 엔드 캡</td><td>Giddings Machine Co. Inc</td><td></td><td>라이너에 샘플을 유지하려면</td></tr><tr><td>쿨러 체스트</td><td></td><td></td><td>현장에서 실험실로 운송하는 동안 샘플 라이너에 샘플을 똑바로 세우고 보관</td></tr><tr><td><강력>보호 장비: </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>안전모, 구글, 장갑</td><td></td><td></td><td>개인 보호에 필요한 기타 품목</td></tr><tr><td>톱</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>드릴 및 비트</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>PVC 시멘트</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>6-8, 19mm x 184mm x 2,438mm 보드</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>2 &ndash; 철조망 피팅; 13mm HB x MGHT</td><td></td><td></td><td>거터를 공급하고 배수 거터에 플라스틱 튜브를 연결하기 위해</td></tr><tr><td>6 &ndash; 바브 피팅</td><td></td><td></td><td>플라스틱 튜브를 외부 PVC 실린더에 연결하여 배수를 허용합니다</td></tr>. <tr><td>3,000mm 길이, 19mm OD / 13mm ID 플라스틱 튜브</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>6 &ndash; 직경 85mm 원형 메쉬 조각</td><td></td><td></td><td>(eg.)에서 600mm 길이, 6mm x 18 게이지 와이어 메쉬 (예: 아연 도금 강철 거터 가드)에서 절단 가능)</td></tr> <tr><td>스케줄 40 PVC 파이프 &ndash; 96mm ID / 114mm OD</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>스케줄 40 PVC 파이프 &ndash; 73mm ID / 89mm OD</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>스케줄 40 PVC 파이프 &ndash; 63mm ID / 73mm OD, 또는 6 - 73 mm 플라스틱 샤워 배수구</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>스케줄 40 PVC 파이프 &ndash; 25 mm ID</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>6, 6 mm 두께 x 155 mm 정사각형 PVC</td><td></td><td></td> 시트 <td>2 &ndash; 6 mm x 300 mm (약 20 개)를 구입할 수 있습니다. https://www.interstateplastics.com/Pvc-Gray-Sheet-PVCGE~~SH.php?vid=20180212222911-7p</td></tr><tr><td>6 &ndash; 140 mm x 19 mm 플라스틱 깔때기</td><td></td><td></td><td>토양 샘플에서 흐르는 물을 수집 비커로 직접 보내기 위해</td></tr><tr><td>접착 코크</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>1 &ndash; 길이 150mm x 1,200mm 철망 천</td><td></td><td></td><td>4 메쉬가 잘 작동합니다</td></tr><tr><td>2 &ndash; 엔드 캡</td><td></td><td></td><td></td>이 있는 120mm x 1,219mm 플라스틱 거터</tr><tr><td>4 &ndash; 거터 행거</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>1 - 추가 거터 엔드 캡</td><td></td><td></td><td>공급 거터에 일정한 수두를 만드는 절차에 설명된 대로 절단하기</td></tr> 위해 <tr><td>1 &ndash; 예를</td> 들어<td>, 유압 전도성 절차를 위한 수원으로 사용하기 위해 약 65L 용량</td>의 대형 플라스틱 통 <td></td><td></td></tr><tr><td>1 &ndash; 토양</td><td>샘플을 적시는 데 사용되는</td>대형 플라스틱 통 <td></td><td></td></tr><tr><td>1 &ndash; 수중 펌프</td><td></td><td></td> <td> 예 : Beckett M400 AUL 또는 M400</td></tr><tr><td>AS 플라스틱 튜브</td><td></td><td></td><td>다양한 크기의 배수관, 급수 튜브 및 배수구에서 배수</td></tr>구 <tr><td>치즈 천</td><td></td><td></td> 용기 <td>토양 샘플의 바닥에 놓으면 유압 전도성 및 고무 밴드를 적시는 동안 플라스틱 샘플 용기에 토양을 유지하는 데 도움이됩니다</td></tr><tr><td>.</td><td></td><td></td><td>플라스틱 샘플 라이너에 단단히 맞을 만큼 충분히 큽</td></tr>니다. <tr><td>각 샘플</td><td></td><td></td><td></td>에서 물을 모으기 위해</tr><tr><td>최소 0.1g</td><td></td><td></td><td></td>의</tr> 비커 또는 기타 용기로 측정하는 스케일 <tr><td>염화나트륨</td><td></td><td></td><td>일반적으로 토양에 적용되는 것과 유사한 수질을 만들기 위해</td></tr><tr><td>염화칼슘</td><td></td><td></td><td>일반적으로 토양에 적용되는 것과 유사한 수질을 만들기 위해</td></tr></tbody></table>

토양의 유압 전도도에 폐수 관개 영향: 필드 샘플링 고 포화 된 유압 전도도의 실험실 결정

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

1960 년대 이후 펜실베니아 주립 대학에서 다른 폐수 출력 연습을 연구 하 고 그 영향 모니터링 합니다. 보다는 스트림, 하 폐수 처리 방전 하 고 스트림 품질에 영향을 미치는, 유출에 숲 적용은 한 그로 인하여 직접 자른된 토지는 대학에 의해 관리. 토양의 유압 전도도에 감소와 관련 된 우려는 폐수 재사용을 고려할 때 발생 합니다. 토양 샘플 크기 실험실 기반 유압 전도도 측정 기구의 크기와 일치 하는이 원고에 설명 된 방법론의 혜택으로 샘플의 상대적으로 빠른 컬렉션의 혜택을 제공 합니다 제어 실험실 경계 조건입니다. 결과 사이트의 depressional 영역에 깊이 깊이에서 물을 전송 하는 토양의 기능에 폐수 재사용의 일부 영향 되었을 수도 있습니다 것이 좋습니다. 에 우울증에 토양의 유압 전도도 감소의 대부분 관련 된 깊이 있는 샘플 수집, 그리고 토양 구조와 텍스처 차이와 관련 된 추론에 의해 나타납니다.

폐수 방류 생활 필터 사이트에서의 응용 프로그램 물 전송 하는 토양의 기능에 영향 하고있다 여부의 질문을 조사, 토양의 포화 된 유압 전도도 측정 하는 실험을 실시 우리. 우리 사이트의 비 irrigated 분야에서 그 사이트의 관개 지역에서 토양의 유압 전도도 비교. 폐수 유출 토양의 유압 전도도에 미치는 영향 우려, 질문은 물 (예) 토양에 나트륨의 축적에서 결과 전송 하는 토양의 능력에 있는 감소의 덜 습 한 지역에서 몇 가지 보고서 되었습니다 또는 표면 생물 학적 지 각의 개발. 유압 전도도 측정을 위해 수집 된 샘플의 각, 유압 전도도 샘플의 미터 내에서 인접 한 위치에서 샘플 토양 솔루션에 Ca, Mg, 및 나의 주요 양이온의 측정에 대 한 수집 되었습니다. 토양 솔루션에 Ca, Mg, 및 나의 값 샘플링 시 토양 수 분 함량에 따라 다시 계산 값과 토양의 추출 물을 1:2 토양 질량: 물 대량 비율 이온된에서 견적 되었다. 이러한 토양 솔루션 농도 의해 정의...

여기 우리는 토양 샘플 크기와 잘못 물 흐름 측정에 포함 되지 않도록 토양 컨테이너의 내부에 따라 소위 벽 흐름을 방지 하기 위해 유압 전도도 측정 장치를 일치 하는 방법론을 제시. 그것의 사용은 폐수 관개 사이트에서 수집 된 샘플을 시연 했다.

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

이 방법은 특정 육상 활동이 더 큰 지표수 또는 지하수 오염을 초래할 것인지 여부와 같은 환경 분야의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 가장 큰 장점은 우리가 벽 흐름이라고 부르는 결과로서 토양을 통한 물의 이동 속도를 과대 평가하는 것을 방지한다는 것입니다. 제가 시추 장비에서 현장 작업을 시연한 후, 우리 연구실의 대학원생인 멜리사 밀러(Melissa Miller)가 실험 활동을 시연할 것입니다.토양 샘플을 수집하려면 시추 장비를 시작하기 전에 먼저 안전모, 장갑 및 보호 고글을 착용하십시오. 드릴 리그의 전원을 켜고 켈리 바를 설치할 수 있도록 로터리 헤드를 충분히 내립니다. 켈리 바는 드릴 장비의 구동 헤드를 샘플러에 연결하는 금속 막대입니다.켈리 바를 로터리 헤드에 삽입합니다. 플라스틱 라이너 삽입 sample 금속에 le 튜브amp금속 바닥에 절단 헤드가 부착된 le 튜브amp르 튜브. 여기에 설명된 응용 분야의 경우, 외경이 100mm이고 내경이 90mm인 200mm 길이의 금속 샘플 튜브에 장착된 외경이 90mm인 150mm 길이의 플라스틱 라이너를 사용합니다.금속 s를 부착합니다.ample 튜브는 둘 다에 장착된 드라이브 헤드를 사용하여 Kelly 바에 연결합니다. 시추 장비를 작동하여 샘플 튜브를 토양 속으로 약 150mm 이동합니다. 드릴 장비의 유압 시스템을 사용하여 토양에서 금속 샘플 튜브를 제거합니다.이제 드라이브 헤드에서 금속 샘플 튜브를 제거합니다. 금속 샘플 튜브에서 토양 샘플을 고정하는 플라스틱 샘플 튜브를 제거합니다. 플라스틱 샘플 튜브 내부에서 흙이 손실되지 않도록 주의하고 흙을 압축하거나 플라스틱 샘플 튜브의 측면을 짜지 않도록 주의하십시오.플라스틱 샘플의 양쪽에 엔드 캡을 놓습니다.amp토양 샘플의 상단 끝은 빨간색을, 토양 샘플의 바닥은 검은색을 사용합니다. 샘플에서 오염이나 수분 손실을 방지하기 위해 엔드 캡을 슬리브에 테이프로 붙입니다. 마지막으로 실험실로 다시 운반하기 위해 샘플을 똑바로 세웁니다.텍스트 프로토콜에 자세히 설명된 대로 포화 유압 전도성 장치를 구성합니다. 수원을 준비하려면 먼저 플라스틱 튜브를 공급 홈통과 배수 홈통 모두의 나일론 가시 끝 어댑터에 연결하십시오. 공급 용기 역할을 하도록 설정된 전도성 장치에 인접한 바닥에 큰 욕조를 놓습니다.그런 다음 큰 플라스틱 튜브를 작은 수중 펌프의 입구에 연결하고 펌프를 욕조 바닥에 놓습니다. 그런 다음 작은 플라스틱 튜브를 미늘 끝 어댑터에 연결하고 튜브의 연결되지 않은 끝을 배수 홈통에 넣습니다. 이제 공급 용기에 물을 채우십시오.펌프를 연결하고 실행하여 공급 홈통을 채웁니다. 공급 홈통으로 펌핑되는 물의 속도가 공급 홈통이 넘치지 않고 거의 가득 찬 상태로 유지될 수 있도록 적절한지 확인하십시오. 실습용 토양 샘플을 준비하여 토양 상단과 플라스틱 슬리브 상단 사이에 약 50ml의 공간을 두고 플라스틱 샘플링 슬리브에 토양 샘플을 넣어 필요한 수정 사항을 식별합니다.샘플과 슬리브의 하단을 치즈 천으로 이중으로 덮습니다. 충분한 크기의 고무 밴드로 샘플링 슬리브에 치즈 천을 잡습니다. 따라서 위에서 습윤하면 토양 공극에 공기가 갇히게 되어 결과가 대표되지 않기 때문에 샘플이 위에서가 아니라 아래에서 사전 적정되었는지 확인하는 것도 중요합니다.연습용 토양 샘플과 슬리브를 치즈 천으로 슬리브 높이의 약 1/3까지 채워진 물통에 넣고 물 속에 넣습니다. 몇 시간 후 욕조의 물을 샘플 높이의 약 2/3까지 올립니다. 샘플을 밤새 굳힌 후 토양 샘플의 상단 바로 아래까지 욕조를 채웁니다.이제 토양 샘플을 89mm 외경 PVC 튜브 위에 놓습니다. PVC 튜브의 날카로운 모서리가 토양을 몇 밀리미터 눌러 토양 바닥이 화면에 놓일 수 있도록 튜브에 부드럽게 누릅니다. 날카로운 모서리가 토양을 몇 밀리미터 정도 누르는 것이 중요하지만 토양 샘플을 압축할 정도로 세게 눌러지지 않는 것이 중요합니다.토양 샘플의 상단에 물을 공급합니다. 펌프를 켜고 공급 홈통을 채웁니다. 배수관의 끝이 배수 홈통에 배치되고 배수 홈통의 배출구가 더 낮은 높이의 배수구 또는 용기에 배치되는 플라스틱 튜브에 단단히 연결되어 있는지 확인하십시오.6mm 튜브를 사용하여 공급 홈통에서 토양 상단까지 사이펀을 만듭니다. 따라서 샘플 튜브의 토양 위의 수심이 튜브 위를 넘지 않는 것이 중요합니다. 이 경우 위쪽 또는 아래쪽에 확장을 추가해야 합니다.이제 깔때기에서 배수되는 토양 코어에서 물 샘플을 수집합니다. 누출 또는 예상치 못한 문제가 있는지 확인하십시오. 약 100밀리리터 비커에 물을 채우는 데 필요한 시간을 기준으로 적절한 양의 물을 모으는 데 필요한 대략적인 시간을 결정합니다.플라스틱 토양 샘플 용기 내부를 따라 작은 드라이버를 삽입하여 시뮬레이션된 벽 흐름을 생성하여 이 통로에 의해 생성된 초과 흐름이 배수관을 통해 배수로로 흐르는지 확인합니다. 텍스트 프로토콜에 자세히 설명된 대로 토양 수압 전도도 값을 구하기 위해 진행합니다. 자극된 지역과 관개되지 않은 지역 모두에서 토양 깊이가 증가함에 따라 관찰된 수압 전도도 감소의 대표적인 결과가 표시됩니다.관개 지역은 관개되지 않은 지역에 비해 표면 근처에서 다소 더 높은 전도성을 반영할 것으로 예상되었습니다. 이는 관개 지역에서 식물과 식물의 뿌리 밀도가 증가하는 것이 관찰되어 물이 토양의 썩은 뿌리 채널을 통해 이동할 수 있는 더 큰 공극 공간을 만들기 때문입니다. 관개 지역과 비관개 지역의 토양 수압 전도도 사이에는 차이가 관찰되지 않았지만 해당 지역 간의 나트륨 흡수 비율에는 분명한 차이가 있었습니다.SAR이 유압 전도도에 영향을 미치는 매우 중요한 요소였다는 것은 분명합니다. 이 수치는 관개된 함몰 지역에 대한 토양 깊이와 토양 용액 SAR 사이에 강한 관계가 있음을 보여줍니다. 이는 토양 깊이와 토양 용액 SAR 사이의 강한 상관 관계와 깊이가 증가함에 따라 Ksat의 감소에 어느 정도 기인할 수 있습니다.장치가 일반적인 샘플을 포함하도록 구축되면 이 기술은 전체 시간 동안 존재할 필요 없이 안정적인 물 흐름 조건에 도달하는 데 필요한 시간 동안 수행할 수 있습니다. 이 절차를 수행하는 동안 토양이 자연 환경에 노출되는 조건과 수질을 일치시키는 것을 기억하는 것이 중요합니다. 예를 들어, 빗물은 폐수와 매우 다른 화학 성분을 가지고 있습니다.이 비디오를 시청한 후에는 소위 벽 흐름이 물이 토양을 통해 얼마나 빨리 이동하는지에 대한 대표적이지 않고 인위적으로 높은 추정치를 생성하는 것을 방지하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다. 현장에서 중장비로 작업하는 것은 매우 위험할 수 있다는 것을 잊지 마십시오. 항상 다른 사람이 동행하고 개인 보호 장비를 사용하는 것과 같은 예방 조치는 항상 표준 절차입니다.

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수분 보유 특성 분석을 위한 토양 코어 시료 채취

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