강우 시뮬레이터 요소, 비점 오염원 환경 오염 물질의 거동 및 이동에 대한 연구에서 포장 토양 상자에 균일 한 강우의 일관된 속도를 적용하는 데 사용되었다. 균일 한 토양과 강우 조건에서 선행 토양 수분 함량은 표면 유출에 요소 손실에 강력한 통제를 발휘.
강우는 표면 유출을 통해 surficial 수역에 농업 토양에서 환경 오염 물질의 수송을위한 원동력입니다. 이 연구의 목적은 시비 후 24 시간 이내에 발생하는 강우 이벤트 다음 상업적 요소, 질소 (N) 비료의 일반적인 형태를 적용 표면의 변화와 운송에 선행 토양 수분 함량의 영향을 특성화했다. 요소는 쉽게 암모늄을 가수 분해되는 것으로 가정 및 수송 때문에 자주 사용할 수 있지만, 최근의 연구는 요소가이 유해 적조에 연루되어 연안 해역에 농업 토양에서 전송 될 수있는 것이 좋습니다. 강우 시뮬레이터는 다양한 토양 수분 함량에 prewetted 되었었다 포장 토양 바꾸 걸쳐 균일 강우의 일관된 속도를 적용하는 데 사용 하였다. 강우 및 토양의 물리적 특성을 제어함으로써, 요소 수의 손실에 선행 토양 수분의 영향은 졸라되었습니다테드. 습한 토양은 강우 개시에서 유출 개시, 유출의 더 큰 전체 볼륨, 유출 높은 요소 농도와 유출량 요소의 큰 질량 부하에 짧은 시간을 보였다. 이러한 결과는 토양의 물리적 또는 화학적 특성, 기울기, 토양 덮개, 관리 또는 강우 특성과 같은 다른 변수를 분리하도록 설계 연구에서 선행 토양 수분 함량에 대한 제어의 중요성을 보여준다. 강우 시뮬레이터는 자연 강우와 유사한 크기 및 속도의 빗방울을 제공하도록 설계되어 있기 때문에, 표준화 된 프로토콜에 따라 수행 연구는, 차례 차례로, 유출 오염 물질의 거동 및 이동을 예측하는 모델을 개발하는 데 사용할 수있는 중요한 데이터를 얻을 수 있습니다.
농업이 환경에 미치는 영향, 특히 글로벌 변화의 불확실성에 비추어, 세계 및 급속하게 증가 관심사이다. 강우는 표면 유출을 통해 surficial 수역에 농업 토양에서 환경 오염 물질의 수송을위한 원동력입니다. 연구의 큰 몸들은 침전물, 영양, 농업 토양에서 농약 손실의 비점 오염원을 확인으로 더 나은 강우와 토양 조건 사이의 상호 작용을 이해에 초점을 맞추고 있습니다. 이 연구의 목적은 시비 후 24 시간 이내에 발생하는 강우 이벤트 다음 상업적 요소, 질소 (N) 비료의 일반적인 형태를 적용 표면의 변화와 운송에 선행 토양 수분 함량의 영향을 특성화했다.
요소가 빠르게 시비와 일 다음 암모늄을 가수 분해되기 때문에 토양의 요소의 변화와 운송의 몇 가지 연구가있다erefore 전송을 위해 자주 사용할 수 없습니다. 그러나, 최근의 유역 연구는 요소가 유해 물질 1,2를 생산 생물의 집단을 향해 연안 해역 및 원인 변화에 농업 토양에서 전송 될 수있는 것이 좋습니다. 실험실 및 필드 두 실험은 domoic 산 생산 규조류 의사 nitzschia의의 오스 트레일 (P. australi들) 요소가 풍부한 해수에서 재배 때, domoic 산의 양이 질산 또는 암모늄 풍부한 성장하면보다 큰 생산하는 것으로 나타났습니다 해수 3. 이 연구는 상업 시비 다음 유출량 요소-N 손실에 대한 가능성을 제어하는 과정을 조사하기 위해 모의 강우량을 사용했다.
이 자연 강우의 변동성에, 강우 시뮬레이터 통제 된 조건에서 결선을 평가하기 위해 땅 표면 또는 포장 토양 상자에 균일 한 강우 비율을 적용하는 데 사용되었다. 강우 시뮬레이터는 초기에 토양을 연구하는 데 사용되었다침식 4. 그러나 지난 몇 년 동안 그들은 토양 5-7에서 표면 유출수 및 침출수에 다른 성분을 측정하는 데 사용되었다. 자연 강우를 사용 현장 연구도 유출량 토양 성분의 손실을 평가하기 위해 수행되었다. 자연 강우량과 강우 시뮬레이션 데이터 사이의 동향 프로세스의 일관성을 가리키는 비슷한 패턴을 따릅니다. 그 때문에 강우 시뮬레이션은 자연 강우 8 하에서 일어나는의 발생 가능성을 예측하는 연구에 사용될 수있다.
강우 시뮬레이터의 다양한 개발되었으며, 일반적으로 그들이 원하는 가격과 기간에 물을 적용하는 노즐 분무기를 사용합니다. 크기의 측면에서, 강우 시뮬레이터 직경 강우 지역 9 6 간단한, 작은, 휴대용 infiltrometer에서 플롯 14.75 피트가 X 72피트 (4.5 MX 22m) (10)을 포함 복잡한 켄터키 강우량 시뮬레이터, 범위. 연구의 몸에 하나의 단점이 EMPloyed 강우 시뮬레이션 강우 시뮬레이션 11을 수행하기위한 단 하나의 표준화 된 설계 나 프로토콜이 없다는 것입니다. 사실, 트리어 대학, 독일, 11 참여 국가의 과학자의 공동 사회에서 2011 년 "국제 쏟아지는 시뮬레이터 워크샵"에서 강우 시뮬레이션과 시뮬레이터의 표준화가 결과의 비교를 보장하기 위해 더욱를 촉진하기 위해 필요하다는 결론을 내렸다 물리적 한계와 제약 조건 (12)을 극복하는 기술 개발. 이 연구 결과는 부분적으로 이미 널리 북미에서 사용 채용 시뮬레이터를 사용 강우 시뮬레이션을 수행하기위한 표준화 된 프로토콜의 상세한 설명을 제시하여 그 요구를 해결하고자한다.
이 실험은 유독 적조가 매년 발생하는 것으로 알려져있다 체사 피크 만의 하구 해역에서 요소의 원인을 평가하기위한 더 큰 연구 결과의 일부입니다. 특정 objectiv 실험 E는 유출량 우레아 손실에 선행 토양 수분 함량의 효과를 결정하는 것이었다. 중복 균일 토양 포장 박스 50을 나타내는 여섯 가지 수분 함량 중 하나, 60, 70, 80, 90, 및 필드 용량의 100 %로 prewetted 하였다. 요소는 150kg N / 헥타르의 비율로 프릴 형태로 적용될 표면했다. 24 시간 안에 상자는 일반적으로 메릴랜드 체사 피크 만의 동쪽 해안에 매년 발생하는 자연 침전 이벤트에 해당하는 / 시간 3.17 cm의 속도로 40 분 지속 시간의 균일 한 강수량을 실시 하였다. 유출 샘플은 즉시 유리 필터 (0.45 μm의)를 사용하여 여과 2 분 간격으로 수집하고, 그들이 컬렉션의 24 시간 내에 분석 될 때까지 4 ℃에서 보관 하였다. 우레아 N 농도는 흐름 주입 분석 비색 (13)에 의해 결정 하였다. 데이터는 SAS의 v.9.1 (14)를 사용하여 분석하고, 통계 결과는 0.05 ≤ P에서 중요한 것으로 간주되었다.
e_content "> 본 연구에 사용 된 휴대용 강우 시뮬레이터는 국립 인 프로젝트 (16)에 의해 개발 된 설계 사양 (15) 및 프로토콜을 준수합니다. 미국과 캐나다에서,이 시뮬레이터 설계 및 프로토콜이 널리 표준 방법으로 채택되었다 결정에 사용 용해와 유출량 입자 바인딩 인 손실을 모두. 유출 샘플이 아니라 인 이상의 요소를 분석했지만, 토양 상자를 포장하는 균일하고 일관된 강우량을 적용하는 방법이 간단히 국가 인에 설명되어있는 것과 동일하다 프로젝트 강우 시뮬레이션 프로토콜입니다.유출은 주로 두 가지 메커니즘, 침투 과잉 유출 및 포화 초과 유출 (18)에 의해 생성되고, 토양 특성, 선행 토양 수분, 지형, 강우 강도에 의해 영향을 받는다. 강우 시뮬레이션은 강우 강도 변수를 수정하고 나머지 변수 중 하나 이상을 연구하는 데 사용할 수 있습니다. 강우 강도 및 지속 시간은 또한 노즐의 크기를 변경하여 연구를 위해 제한된 범위에서 제어 할 수있다. 포장 토양 상자에 강우 시뮬레이션 연구를 수행하기위한 가장 중요한 단계는 다음과 같다 : 1) 토양 상자의 균일 한 포장을 보장; 2) 선행 토양 수분 함량을 제어하는 단계; 3) 노즐 선택에 대한 유량을 교정 그래서 방울의 크기와 속도는 자연 강우에 근접; 4) 모든 토양 상자에 걸쳐 균일 한 강수량을 보장하기 위해 노즐의 위치를 조정.
교정 과정의 끝에서, 0.05 미만의 일단 CV 모두 토양 걸쳐 강우 균일 성 달성상자, 10 분의 보정이 실행에 걸쳐 그 강우 강도를 확인하기 위해 여러 번 반복해야이 일치합니다. CV는 실행에 걸쳐 균일 계산 될 수있다. 실행에 걸쳐 균일 CV가 모든 상자에 걸쳐 강수량의 균일 성보다 작은 경우, 치료에서 변화를 최소화하기 위해 개별 실행 내에서 복제 치료를 그룹화하는 것이 좋습니다. 그렇지 않으면 한 번 이상 위치에서 치료를 배치 제한하는 조치를 취하고, 상자의 위치에 따라, 상자의 위치와 관련된 오류를 줄일 수 및 실행에 걸쳐 모두 치료를 랜덤 및 복제합니다.
이 강우 시뮬레이터 설계 및 제대로 시뮬레이터를 교정하기위한 표준 프로토콜을 사용하여 다른 연구자에 의해 수행 연구에서 결과의 비교를 향상시킬 것입니다. 이 방법으로 파생 된 데이터는 자연 강우에 따라 발생하는 예측하는 데 더 나은 프로세스와 아무에서 환경에 손실을 제어하는 요인을 이해 할 수있다오염 물질의 nPoint 소스. 이러한 연구는 자연 강우 조건에서 결선에 침전물과 화학 오염 물질의 거동 및 이동을 예측하기위한 모델 개발에 사용하기 위해 중요한 데이터를 얻을 수 있습니다.
The authors have nothing to disclose.
이 작품은 건물의 그랜트 식량 농업의 국립 연구소에 의해 메릴랜드 이스턴 쇼어 대학 (UMES)에게 수여 용량에 의해 부분적으로 투자되었다. 저자는 강우 시뮬레이터를 설정하는 레인 폴 시뮬레이션을 수행 그의 도움을 돈 마한 (UMES)에 감사의 말씀을 전합니다. 감사는 실험실 분석 및 시료의 강우 시뮬레이션 실험 및 처리를 수행하는 데 도움을 준 학생들 (UMES를) 대학생 수행 제니스의 Donohoe (UMES)로 확장된다.
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 |