एक वर्षा सिम्युलेटर यूरिया, एक Nonpoint स्रोत पर्यावरण contaminant के भाग्य और परिवहन के एक अध्ययन में पैक मिट्टी बक्से को वर्दी वर्षा के अनुरूप दर लागू करने के लिए इस्तेमाल किया गया था. वर्दी मिट्टी और वर्षा शर्तों के तहत, पूर्ववर्ती मिट्टी की नमी सामग्री सतही अपवाह में यूरिया नुकसान पर मजबूत नियंत्रण डाला.
वर्षा सतही अपवाह के माध्यम से surficial जल निकायों के लिए कृषि मिट्टी से पर्यावरण contaminants के परिवहन के लिए एक प्रेरणा शक्ति है. इस अध्ययन का उद्देश्य उर्वरक आवेदन के बाद 24 घंटे के भीतर होता है कि एक वर्षा घटना के बाद वाणिज्यिक यूरिया, नाइट्रोजन (एन) उर्वरक का एक आम रूप है, लागू सतह के भाग्य और परिवहन पर पूर्ववर्ती मिट्टी की नमी सामग्री के प्रभाव को चिह्नित करने के लिए था. यूरिया आसानी से अमोनियम को hydrolyzed माना और परिवहन के लिए इसलिए अक्सर उपलब्ध नहीं है, हालांकि, हाल के अध्ययनों से यूरिया यह हानिकारक algal खिलता में फंसा है, जहां तटीय जल को कृषि मिट्टी से जाया जा सकता है. एक वर्षा सिम्युलेटर अलग मिट्टी की नमी सामग्री के लिए prewetted गया था कि खचाखच भरे मिट्टी के बक्से में एक समान बारिश की एक सुसंगत दर लागू करने के लिए इस्तेमाल किया गया था. वर्षा और मिट्टी शारीरिक विशेषताओं को नियंत्रित करके, यूरिया नुकसान पर पूर्ववर्ती मिट्टी की नमी के प्रभाव Isola थेटेड. Wetter मिट्टी वर्षा दीक्षा से अपवाह दीक्षा, अपवाह का अधिक से अधिक कुल मात्रा अपवाह में उच्च यूरिया सांद्रता, और अपवाह में यूरिया की अधिक से अधिक जन लोडिंग को कम समय का प्रदर्शन किया. इन परिणामों से भी इस तरह के मिट्टी भौतिक या रासायनिक गुणों, ढलान, मिट्टी कवर, प्रबंधन, या वर्षा विशेषताओं के रूप में अन्य चर, अलग करने के लिए डिजाइन अध्ययन में पूर्ववर्ती मिट्टी की नमी सामग्री को नियंत्रित करने के महत्व को प्रदर्शित करता है. वर्षा सिमुलेटर प्राकृतिक वर्षा के रूप में समान आकार और वेग के वर्षाबूंदों देने के लिए तैयार कर रहे हैं, क्योंकि एक मानकीकृत प्रोटोकॉल के तहत किए गए अध्ययन, बारी में, अपवाह में प्रदूषण का भाग्य और परिवहन की भविष्यवाणी के लिए मॉडल विकसित करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है कि मूल्यवान डेटा प्राप्ति कर सकते हैं.
कृषि के पर्यावरणीय प्रभावों विशेष रूप से वैश्विक परिवर्तन की अनिश्चितताओं के प्रकाश में, एक वैश्विक और तेजी से बढ़ती चिंता का विषय हैं. वर्षा सतही अपवाह के माध्यम से surficial जल निकायों के लिए कृषि मिट्टी से पर्यावरण contaminants के परिवहन के लिए एक प्रेरणा शक्ति है. अनुसंधान के एक बड़े शरीर वे तलछट, पोषक तत्व, और कृषि मिट्टी से कीटनाशक नुकसान की Nonpoint स्रोतों का निर्धारण के रूप में बेहतर वर्षा और मिट्टी की स्थिति के बीच बातचीत को समझने पर ध्यान केंद्रित किया है. इस अध्ययन का उद्देश्य उर्वरक आवेदन के बाद 24 घंटे के भीतर होता है कि एक वर्षा घटना के बाद वाणिज्यिक यूरिया, नाइट्रोजन (एन) उर्वरक का एक आम रूप है, लागू सतह के भाग्य और परिवहन पर पूर्ववर्ती मिट्टी की नमी सामग्री के प्रभाव को चिह्नित करने के लिए था.
यूरिया तेजी से उर्वरक आवेदन और वें निम्नलिखित अमोनियम को hydrolyzed है क्योंकि मिट्टी में यूरिया का भाग्य और परिवहन के कुछ अध्ययन कर रहे हैं,erefore परिवहन के लिए अक्सर उपलब्ध नहीं. हालांकि, हाल के जलग्रहण पढ़ाई यूरिया हानिकारक विषाक्त पदार्थों 1,2 उत्पादन करने वाले जीवों की आबादी की ओर तटीय जल और कारण बदलाव करने के लिए कृषि मिट्टी से जाया जा सकता है. प्रयोगशाला और क्षेत्र दोनों प्रयोगों domoic एसिड का निर्माण डायटम छद्म nitzschia ऑस्ट्रेलिया (पी. Australi ओं) यूरिया समृद्ध समुद्री जल में हो गया था, जब domoic एसिड की मात्रा नाइट्रेट या अमोनियम समृद्ध पर हो जब से अधिक था उत्पादित पता चला है कि समुद्री जल 3. इस अध्ययन में वाणिज्यिक उर्वरक आवेदन निम्न अपवाह में यूरिया एन नुकसान के लिए संभावित है कि नियंत्रण प्रक्रियाओं की जांच करने के लिए नकली वर्षा इस्तेमाल किया.
कारण प्राकृतिक वर्षा की परिवर्तनशीलता के लिए, वर्षा सिमुलेटर नियंत्रित परिस्थितियों में अपवाह का मूल्यांकन करने के लिए भूमि सतहों या पैक मिट्टी बक्से पर वर्दी वर्षा दरें लागू करने के लिए इस्तेमाल किया गया है. वर्षा सिमुलेटर शुरू में मिट्टी का अध्ययन करने के लिए इस्तेमाल किया गयाकटाव 4. हालांकि, पिछले कुछ वर्षों में वे मिट्टी 5-7 से सतही अपवाह और leachate में अन्य घटक मापने के लिए इस्तेमाल किया गया है. प्राकृतिक वर्षा का उपयोग कर क्षेत्र पढ़ाई भी अपवाह में मिट्टी घटकों के नुकसान का आकलन करने के लिए आयोजित किया गया है. प्राकृतिक वर्षा और वर्षा अनुकरण डेटा के बीच रुझान प्रक्रियाओं में एक स्थिरता की ओर इशारा करते, एक समान पैटर्न का पालन करें. इसलिए वर्षा अनुकरण प्राकृतिक वर्षा 8 के तहत होता है की संभावना घटना की भविष्यवाणी करने के लिए अध्ययन में इस्तेमाल किया जा सकता है.
वर्षा सिमुलेटर की एक किस्म विकसित किया गया है, और आमतौर पर वे वांछित दरों और durations पर पानी लागू करने के लिए नोक स्प्रेयर का उपयोग करें. आकार के संदर्भ में, वर्षा सिमुलेटर व्यास वर्षा क्षेत्र 9 में एक 6 के साथ एक सरल, छोटे, पोर्टेबल infiltrometer से एक प्लाट 14.75 फीट x 72 फीट (4.5 एमएक्स 22 मीटर) 10 को शामिल किया गया है, जो जटिल केंटकी वर्षा सिम्युलेटर, को लेकर. अनुसंधान के शरीर में एक कमी है कि ईएमपीloyed वर्षा अनुकरण वर्षा सिमुलेशन 11 के संचालन के लिए कोई एक मानकीकृत डिजाइन या प्रोटोकॉल है कि वहाँ है. वास्तव में, ट्रायर विश्वविद्यालय, जर्मनी, 11 भाग लेने वाले देशों के वैज्ञानिकों के एक सहयोगी समुदाय में 2011 "अंतर्राष्ट्रीय वर्षा सिम्युलेटर कार्यशाला" पर वर्षा सिमुलेशन और सिमुलेटर की एक मानकीकरण के परिणाम की तुलनात्मकता सुनिश्चित करने के लिए और आगे बढ़ावा देने के लिए आवश्यक है कि निष्कर्ष निकाला भौतिक सीमाओं और बाधाओं 12 से उबरने के लिए तकनीकी विकास. इस अध्ययन में यह आंशिक रूप से पहले से ही व्यापक रूप से उत्तरी अमेरिका में उपयोग के लिए अपनाया जाता है कि एक सिम्युलेटर का उपयोग वर्षा सिमुलेशन के संचालन के लिए एक मानकीकृत प्रोटोकॉल का विस्तृत विवरण पेश करके कि जरूरत है पता करना चाहता है.
इस प्रयोग को विषाक्त algal खिलता प्रतिवर्ष होने के लिए जाना जाता है जहां खाड़ी के मुहाने पानी में यूरिया के स्रोत का आकलन तैयार एक बड़ा अध्ययन का हिस्सा है. विशिष्ट objectiv प्रयोग के ई अपवाह में यूरिया नुकसान पर पूर्ववर्ती मिट्टी की नमी सामग्री के प्रभाव को निर्धारित करने के लिए किया गया था. डुप्लीकेट समान रूप से पैक मिट्टी बक्से में 50 का प्रतिनिधित्व करने के लिए छह अलग नमी सामग्री में से एक, 60, 70, 80, 90, और क्षेत्र की क्षमता में 100% prewetted गया. यूरिया 150 किग्रा N / हेक्टेयर की दर से बानगी के रूप में लागू सतह था. 24 घंटा के भीतर बक्से सामान्यतः मैरीलैंड में खाड़ी के पूर्वी तट पर एक वार्षिक आधार पर होता है कि एक प्राकृतिक वर्षा घटना के बराबर / घंटा 3.17 सेमी की दर से 40 मिनट की अवधि का एक समान वर्षा के अधीन थे. अपवाह नमूने तुरंत एक गिलास फिल्टर (0.45 मीटर) का उपयोग कर फ़िल्टर 2 मिनट के अंतराल पर एकत्र, और वे संग्रह के 24 घंटे के भीतर विश्लेषण किया गया जब तक 4 डिग्री सेल्सियस पर जमा थे. यूरिया एन सांद्रता प्रवाह इंजेक्शन विश्लेषण वर्णमिति 13 द्वारा निर्धारित किया गया है. डाटा एसएएस v.9.1 14 का उपयोग करते हुए विश्लेषण किया गया, और सांख्यिकीय परिणामों 0.05 ≤ पी में महत्वपूर्ण माना जाता था.
e_content "> इस अध्ययन में इस्तेमाल किया गया था कि पोर्टेबल वर्षा सिम्युलेटर राष्ट्रीय फास्फोरस परियोजना 16 से विकसित किया गया था कि डिजाइन विनिर्देशों 15 और प्रोटोकॉल को पूरा करती है. अमेरिका और कनाडा में, इस सिम्युलेटर डिजाइन और प्रोटोकॉल व्यापक रूप के लिए मानक पद्धति के रूप में अपनाया गया है निर्धारित करने में उपयोग भंग और अपवाह में कण बाध्य फास्फोरस नुकसान दोनों. अपवाह नमूने बल्कि फास्फोरस से यूरिया के लिए विश्लेषण किया गया है, मिट्टी बक्से पैक करने के लिए वर्दी और लगातार वर्षा लागू करने के लिए विधि संक्षेप में राष्ट्रीय फास्फोरस में वर्णन किया गया है जो कि के रूप में ही है परियोजना वर्षा अनुकरण प्रोटोकॉल.अपवाह मुख्य रूप से दो तंत्र, घुसपैठ अतिरिक्त अपवाह और संतृप्ति अतिरिक्त अपवाह 18 से उत्पन्न होता है और मिट्टी के गुणों, पूर्ववर्ती मिट्टी की नमी, स्थलाकृति, और वर्षा तीव्रता से प्रभावित है. वर्षा अनुकरण वर्षा तीव्रता चर को ठीक करने और शेष चरों के एक या अधिक अध्ययन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. वर्षा तीव्रता और अवधि भी नोक आकार बदलने के द्वारा अध्ययन के लिए एक सीमित रेंज पर नियंत्रित किया जा सकता है. खचाखच भरे मिट्टी के बक्से पर वर्षा सिमुलेशन अध्ययन के संचालन के लिए सबसे महत्वपूर्ण कदम हैं: 1) मिट्टी बक्से की वर्दी पैकिंग सुनिश्चित करना; 2) पूर्ववर्ती मिट्टी की नमी सामग्री को नियंत्रित; 3) चयनित नोक के लिए प्रवाह दर औजार इसलिए कि बूंद आकार और वेग प्राकृतिक वर्षा का अनुमान लगाती; और 4) सब मिट्टी बक्से भर में एक समान वर्षा सुनिश्चित करने के लिए नोक स्थिति का समायोजन.
अंशांकन प्रक्रिया के अंत में, कम से कम 0.05 की एक बार एक CV सब मिट्टी में वर्षा एकरूपता के लिए हासिल की हैबॉक्स, 10 मिनट अंशांकन रन के पार है कि वर्षा तीव्रता सुनिश्चित करने के लिए कई बार दोहराया जाना चाहिए संगत है. एक CV भी रन के पार एकरूपता के लिए गणना की जा सकती. रन भर में एकरूपता के लिए CV सभी बक्से भर में वर्षा की एकरूपता के लिए है कि तुलना में कम है, तो उपचार भर में भिन्नता को कम करने के लिए व्यक्तिगत रन के भीतर दोहराने उपचार समूहीकरण पर विचार करें. अन्यथा एक बार से अधिक एक स्थिति में एक उपचार रखकर सीमित करने के लिए कदम उठा रहा है, बॉक्स की स्थिति के अनुसार, बॉक्स की स्थिति के साथ जुड़े त्रुटि को कम करने के लिए और रन के पार, दोनों उपचार randomize और replicates.
इस वर्षा सिम्युलेटर डिजाइन और ठीक से सिम्युलेटर औजार के लिए एक मानक प्रोटोकॉल का प्रयोग विभिन्न शोधकर्ताओं द्वारा किए गए अध्ययन के पार परिणामों की तुलना में सुधार होगा. इस तरह से प्राप्त डाटा प्राकृतिक वर्षा के तहत क्या होता है भविष्यवाणी करने के लिए इस्तेमाल किया और बेहतर प्रक्रियाओं और कोई से पर्यावरण को नुकसान है कि नियंत्रण कारकों को समझने किया जा सकता हैप्रदूषणों से npoint सूत्रों. इस तरह के अध्ययन प्राकृतिक वर्षा परिस्थितियों में अपवाह में तलछट और रासायनिक प्रदूषण के भाग्य और परिवहन की भविष्यवाणी के लिए विकासशील मॉडल में इस्तेमाल के लिए मूल्यवान डेटा प्राप्ति कर सकते हैं.
The authors have nothing to disclose.
इस निर्माण कार्य ग्रांट खाद्य और कृषि के राष्ट्रीय संस्थान द्वारा मैरीलैंड पूर्वी तट के विश्वविद्यालय (UMES) को सम्मानित किया गया एक क्षमता के हिस्से में वित्त पोषित किया गया. लेखकों वर्षा सिम्युलेटर स्थापित करने में और वर्षा सिमुलेशन में आयोजित उनकी मदद के लिए डॉन महन (UMES) को धन्यवाद देना चाहूंगा. धन्यवाद भी प्रयोगशाला विश्लेषण करती है और नमूनों की वर्षा अनुकरण प्रयोग और प्रसंस्करण के संचालन में उनकी मदद के लिए छात्रों (UMES) स्नातक से नीचे के प्रदर्शन के लिए जेनिस Donohoe (UMES) को बढ़ा रहे हैं.
Rainfall Simulator | Joern's Inc. | TLALOC 3000 | Size 1.5m x 2.0m (size optional) |
Rainfall Simulator | Joern's Inc. | TLALOC 4000 | Size 2.0m x 2.0m (size optional) |
Rainfall Nozzle | Spraying Systems Inc. | 3/8HH-SS17WSQ | Size 17 nozzle |
Rainfall Nozzle | Spraying Systems Inc. | 3/8HH-SS24WSQ | Size 24 nozzle |
Rainfall Nozzle | Spraying Systems Inc. | 1/2HH-SS30WSQ | Size 30 nozzle |
Rainfall Nozzle | Spraying Systems Inc. | 3/8HH-SS50WSQ | Size 50 nozzle |