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Article de méthode

Impacts d’Irrigation des eaux usées sur la conductivité hydraulique du sol : échantillonnage sur le terrain et laboratoire de détermination de la conductivité hydraulique saturée couplées

8.7K vues

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DOI :

10.3791/57181

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19 août 2018

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Dans cet article

Résumé

Nous présentons ici une méthode qui correspond à une taille d’échantillon de sol et un dispositif de mesure de conductivité hydraulique pour empêcher l’acheminement de ce que l'on appelle mur le long de l’intérieur du conteneur du sol soient inclus par erreur dans les mesures de débit de l’eau. Son utilisation est démontrée avec les échantillons prélevés dans un site d’irrigation des eaux usées.

Résumé

Depuis le début des années 1960, une pratique de décharge des eaux usées alternative à la Pennsylvania State University a été étudiée et ses effets étudiés. Plutôt que de décharger les eaux usées traitées dans un flux de données et ainsi directement ayant une incidence sur la qualité du flux, l’effluent est appliqué à boisées et terres cultivées géré par l’Université. Préoccupations liées à des réductions dans la conductivité hydraulique du sol se produisent lors de l’examen de réutilisation des eaux usées. La méthode décrite dans ce manuscrit, correspondance taille de l’échantillon de sol avec la taille de l’appareil de mesure de conductivité hydraulique en laboratoire, offre les avantages d’une collection relativement rapide des échantillons avec les avantages de contrôlée laboratoire des conditions aux limites. Les résultats suggèrent qu’il peut y avoir eu une incidence de réutilisation des eaux usées sur la capacité du sol à transmettre à l’eau à plus grandes profondeurs dans les zones dépressionnaires du site. La plupart des réductions dans la conductivité hydraulique du sol dans les dépressions semble être reliées à la profondeur de laquelle l’échantillon a été prélevé et par conséquent, associée à des différences structurales et texturales de sol.

Introduction

Évacuation des eaux usées traitées des municipalités dans les cours d’eau a été une pratique courante depuis des décennies. Ces eaux usées sont traitée principalement dans le but de réduire le risque de consommation d’oxygène biologique par des microorganismes dans les eaux réceptrices, à la suite les effluents d’eaux usées déchargée. La consommation d’oxygène par les microorganismes dégrade les matières organiques dans les eaux usées, réduire les niveaux d’oxygène dans le corps de l’eau dans laquelle les effluents sont rejetés et, par conséquent mal les organismes aquatiques, y compris les poissons.

Dans les dernières décennies préoccupati....

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Protocole

1. sélection des sites d’échantillonnage du sol

  1. Identifier par le biais de la photographie aérienne et site (s) les lieux qui ont reçu l’irrigation par des eaux usées et celles qui ne l’ont pas.
  2. Sélectionnez plusieurs sites représentatifs permettant d’effectuer un échantillonnage, accordant une attention particulière aux différences de paysage possible (particulièrement lieu de paysage, tels que le sommet, côté pente, pente de l’orteil et dépression) sur lequel l’eau, le sol et les plantes peuvent interagir différemment.
  3. Identifier les parties du paysage comme un sommet, pente latérale, pente de l’orteil ou la dépression. Classer les site....

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Résultats

Afin d’étudier la question de savoir si l’application d’effluents d’eaux usées sur le site de filtre vivant a un impact sur la capacité du sol à transmettre à l’eau, nous avons mené des expériences pour mesurer la conductivité hydraulique saturée des sols. Nous avons comparé la conductivité hydraulique des sols des périmètres irrigués du site avec les zones non irriguées du site. L’impact des effluents d’eaux usées sur la conductivité hydraulique du sol est une question d’intérêt, comme i.......

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Discussion

La capacité de recueillir des échantillons de sol non perturbé, sur le terrain et d’obtenir leurs valeurs de conductivité hydraulique est importante dans l’obtention des données représentatives d’un site. Afin de mieux représenter des conditions sur le terrain, il est important d’utiliser des échantillons de sol qui restent dans un représentant de l’état physique de leur environnement dans le domaine. Échantillons de sol prélevés à partir d’un site de champ qui sont alors perturbés par sous-échantillonnage ou manutention.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Remerciements

Les auteurs aimeraient remercier les Pennsylvania State Université Bureau d’installations matérielles pour fournir un financement partiel de soutenir ce projet. Un financement partiel a été également fourni par l’USDA-Regional Research Project W-3170. Nous tenons à exprimer notre gratitude à Ephraim Govere pour son aide avec le travail d’analyse. Notre profonde gratitude est de Charles Walker, dont la conception technique et les compétences de construction pris permis de faire effectuer ce travail.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Équipement d’échantillonnage :
Soil Sampler Drill RigGiddings Machine Co. Inc#25-TS / Modèle HDGSRTS* REMARQUE : Ce modèle est comparable au modèle que nous avons utilisé mais qui n’est plus produit
Kelly BarGiddings Machine Co. Inc#KB-208 8 Ft. Kelly Bar
Soil Sample Collection TubeGiddings Machine Co. Inc#ZC-180 4-3/4 po X 7-1/4 po
Mèche tubulaire de collecte de solGiddings Machine Co. Inc#ZC-190 4-3/4" Doublure en plastique en relief
pour échantillon de solGiddings Machine Co. Inc#ZC-208 3-5/8 » x 6 »Suffisant pour le nombre d’échantillons prélevés
Embouts noirs a pour le bas des doublures d’échantillonsGiddings Machine Co. IncPour conserver les échantillons dans les doublures
Embouts rouges a pour le haut des doublures d’échantillonsGiddings Machine Co. IncPour conserver les échantillons dans les doublures
Glacière Stockezet maintenez les échantillons à la verticale dans les manchons d’échantillons pendant le transport du terrain au laboratoire
Équipement de protection :
protection, lunettes et gantsautres articles nécessaires pour la protection personnelle
Scie
Perceuse et embouts
PVC Ciment
6 à 8, 19 mm x 184 mm x 2 438 mm Planches
2 &ndash ; raccords cannelés ; 13 mm HB x MGHTpour connecter un tube en plastique à la gouttière d’alimentation et à la gouttière de drainage
&ndash ; raccordpour connecter le tube en plastique au cylindre extérieur en PVC pour permettre le drainage de l’eau Tube
en plastique de 3 000 mm de long, 19 mm de diamètre extérieur / 13 mm de diamètre intérieur
6 à 85 mm de diamètrePeut être coupé dans ( par exemple ) un treillis métallique de 600 mm de long, de calibre 6 mm x 18 (par exemple protège-gouttière en acier galvanisé
Tuyau en PVC Schedule 40 &ndash ; 96 mm ID / 114 mm OD
Tuyau en PVC Schedule 40 &ndash ; 73 mm ID / 89 mm OD
Tuyau PVC Schedule 40 &ndash ; 63 mm ID / 73 mm OD, OU 6 - 73 mm drains
Schedule 40 Tuyau en PVC &ndash ; 25 mm ID
6, 6 mm d’épaisseur x 155 mm feuilles carrées de PVCPeut acheter 2 feuilles de 6 mm x 300 mm (envx) pour environ 20 $ chacune auprès de : https://www.interstateplastics.com/Pvc-Gray-Sheet-PVCGE~~SH.php?vid=20180212222911-7p
6 &ndash ; entonnoirsen plastique de 140 mm sur 19 mmPour diriger l’eau s’écoulant de l’échantillon de sol dans le bécher de collecte
Calfeutrage
adhésif 1 &ndash ; longueur de 150 mm x 1 200 mm tissu en treillis4 La maille fonctionne bien
2 &ndash ; gouttière en plastique de 120 mm x 1 219 mm avec embouts 4
&ndash ; supports
1 - emboutde gouttière supplémentaireÀ couper comme décrit dans les procédures pour créer une tête constante dans la gouttière d’alimentation
1 &ndash ; grand bacd’environ 65 L de volume, par exemple, pour servir de source d’eau pour la procédure de conductivité hydraulique
1 &ndash ; grand bacPour servir à mouiller des échantillons de sol
1 &ndash ; Pompe par exemple Beckett M400 AUL ou M400 AS
Tube en plastique Tubesde drainage de différentes tailles, tube d’alimentation en eau et drain de la gouttière
Récipient d’étamineplacer au fond de l’échantillon de sol pour aider à retenir le sol dans le récipient d’échantillon en plastique pendant la conductivité hydraulique et le mouillage
ÉlastiquesAssez grand pour s’adapter étroitement aux doublures d’échantillons en plastique
Échelle qui mesure au moins 0,1 g
Bécher ou autre récipient pour recueillir l’eau de chaque échantillon
Chlorure dePour créer une qualité d’eau similaire à celle qui est généralement appliquée au sol
Chlorure decalciumPour créer une qualité d’eau similaire à celle qui est généralement appliquée au sol
standard Casques de 6 cannelé )de douche en plastique métallique de gouttière en plastique en plastique submersible À sodium

Références

  1. Kolpin, D. W., et al. Pharmaceuticals, hormones, and other organic wastewater contaminants in U.S. streams, 1999-2000: a national reconnaissance. Environmental Science & Technology. 36 (6), 1202-1211 (2002).
  2. Duan, R., Sheppard, C. D., Fedler, C. B. Short-term effects of wastewater land....

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Réimpressions et autorisations

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