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Artículo de método

Impactos de riego de aguas residuales en la conductividad hidráulica del suelo: unida los muestreo de campo y laboratorio determinación de la conductividad hidráulica saturada

8.7K visualizaciones

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DOI:

10.3791/57181

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19 de agosto de 2018

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En este artículo

Resumen

Aquí presentamos una metodología que se ajuste a un tamaño de muestra de suelo y un dispositivo de medición de conductividad hidráulica para evitar que el flujo supuesto muro a lo largo del interior del recipiente suelo ser incluido erróneamente en las mediciones de flujo de agua. Su uso se demuestra con las muestras recogidas de un sitio de riego de aguas residuales.

Resumen

Desde la década de 1960, una práctica de descarga de aguas residuales alternativo en la Universidad Estatal de Pensilvania se ha investigado y monitoreado sus impactos. En lugar de descarga tratado aguas residuales a un arroyo, así directamente impactando la calidad de la corriente, el efluente se aplica en bosques y tierras recortadas a cargo de la Universidad. Preocupaciones relacionadas con reducción en la conductividad hidráulica del suelo ocurren al considerar la reutilización de aguas residuales. La metodología descrita en este manuscrito, que empareja el tamaño de la muestra de suelo con el tamaño de los aparatos de medición de conductividad hidráulica en laboratorio, proporciona los beneficios de una colección relativamente rápida de muestras con los beneficios de control laboratorio las condiciones de contorno. Los resultados sugieren que puede haber habido algún impacto de reutilización de aguas residuales en la capacidad del suelo de transmitir agua a profundidades más profundas en las áreas depresivo del sitio. La mayoría de las reducciones en la conductividad hidráulica del suelo en las depresiones parece estar relacionado con la profundidad que se colectó la muestra y por inferencia, asociada a las diferencias estructurales y texturales de suelo.

Introducción

Descarga de aguas residuales tratadas de municipios en corrientes ha sido una práctica habitual durante décadas. Tales aguas residuales se tratan principalmente con el objetivo de reducir el potencial de consumo biológico de oxígeno por los microorganismos en las aguas receptoras, debido a los efluentes de aguas residuales descargadas. Consumo de oxígeno por los microorganismos degrada materiales orgánicos en las aguas residuales, reducción de los niveles de oxígeno en el cuerpo en que el efluente se descarga y por lo tanto daño los organismos acuáticos, incluyendo peces.

En las últimas décadas preocupaciones han desarrollado relacionados c....

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Protocolo

1. selección de sitios de muestreo de suelo

  1. Identificar a través de fotografía aérea y sitio visitas lugares que han recibido riego por aguas residuales y aquellos que no tienen.
  2. Seleccione varios sitios representativos de que la muestra, prestando mucha atención a las diferencias de paisaje posible (particularmente ubicación paisaje, como la Cumbre, cuesta lateral, pendiente del dedo del pie y la depresión) que podrían tener interacciones agua, suelo y plantas diferentemente.
  3. Identificar las porciones del paisaje como una cumbre, cuesta lateral, pendiente del dedo del pie o depresión. Categorizar los sitios representativos basados en sus....

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Resultados

Para investigar la cuestión de si la aplicación de efluentes de aguas residuales en el sitio de filtro de vida ha impactado la habilidad del suelo de transmitir agua, llevamos a cabo experimentos para medir la conductividad hidráulica saturada de los suelos. Comparamos la conductividad hidráulica de los suelos de regadío del sitio con las zonas de secano del sitio. El impacto de los efluentes de aguas residuales en la conductividad hidráulica del suelo es una cuestión de preocupación, com.......

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Discusión

La capacidad para recoger muestras de suelo en el campo, sin perturbaciones y obtener sus valores de conductividad hidráulica es importante en la obtención de datos representativos de un sitio. Para representar mejor las condiciones de campo, es importante utilizar las muestras de suelo que permanecen en un representante del estado físico de su entorno en el campo. Recogieron muestras de suelo de un sitio de campo que luego son perturbados por este método o por manipulación de compactación inducida, por ejemplo, experime.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Los autores desean agradecer la Pensilvania estado Universidad Oficina de planta física para proporcionar financiación parcial a apoyar este proyecto. Financiamiento parcial también fue proporcionada por el proyecto de investigación de la USDA-Regional W-3170. Nos gustaría expresar nuestro agradecimiento a Ephraim Govere por su ayuda con el trabajo analítico. Nuestro más profundo agradecimiento es Charles Walker, cuyo diseño de ingeniería y habilidades de la construcción hizo posible para nosotros para llevar a cabo este trabajo.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Equipo de muestreo:
suelo Perforadora MáquinaGiddings Co. Inc#25-TS / Modelo HDGSRTS* NOTA: Este modelo es comparable al modelo que utilizamos, pero que ya no se produce
Kelly BarGiddings Machine Co. Inc#KB-208 8 pies Kelly Bar
Soil Sample Collection TubeGiddings Machine Co. Inc#ZC-180 4-3/4" X 7-1/4"
Broca de tubo de recolección de sueloGiddings Machine Co. Inc#ZC-190 4-3/4" Revestimiento
para muestras de sueloGiddings Machine Co. Inc#ZC-208 3-5/8" x 6"Suficiente para el número de muestras que se recogen
Tapas de extremo negras a para la parte inferior de los revestimientos de muestrasGiddings Machine Co. IncPara retener muestras en revestimientos
Tapas de extremo rojas a para la parte superior de los revestimientos de muestrasGiddings Machine Co. IncPara retener muestras en revestimientos
Almacene y mantenga las muestras en posición vertical en revestimientos de muestras durante el transporte desde el campo hasta el laboratorio
protección:
cascos, gafas y guantesotros artículos necesarios para la protección personal
Sierra
Taladro y brocas
PVC Cemento
6 a 8, 19 mm x 184 mm x 2.438 mm
tableros 2 – accesorios de púas; 13 mm HB x MGHTpara conectar la tubería de plástico a la canaleta de suministro y a la canaleta de drenaje
6 – Accesoriode púas para conectar la tubería de plástico al cilindro exterior de PVC para permitir el drenaje de agua
Tubería de
6 – 85 mm de diámetro piezas de mallacircularSe puede cortar de ( p. ej., ) de una malla de alambre de 600 mm de largo, calibre 6 mm x 18 ( p. ej., protector de canalón de acero galvanizado)
Tubo de PVC Schedule 40 de 96 mm de diámetro interno / 114 mm de diámetro exterior
Tubo de PVC cédula 40 de 73 mm / diámetro exterior
, O desagües de ducha de plástico de
Tubo de PVC cédula 40 y 25 mm de diámetro interior
6, 6 mm de espesor x 155 mm de hojas cuadradas de PVCPuede comprar 2 hojas de 6 mm x 300 mm (aprox.) por aproximadamente $ 20 cada una de: https://www.interstateplastics.com/Pvc-Gray-Sheet-PVCGE~~SH.php?vid=20180212222911-7p
6 – embudos de plástico de140 mm por 19 mmPara dirigir el agua que fluye de la muestra de suelo a la recolección Vaso
precipitados Calafateo
1 – longitud de 150 mm x 1.200 mm telade alambre 4 La malla funciona bien
2 – 120 mm x 1.219 mm canalón de plástico con tapas finales
1 - tapade extremo de canalón adicionalSe cortará como se describe en los procedimientos para crear una cabeza constante en la canaleta de suministro
1 – tinaAppx 65 L de volumen, por ejemplo, para servir como fuente de agua para el procedimiento de conductividad hidráulica
1 – tinaPara servir para humedecer muestras de suelo
1 – Bombap. ej. Beckett M400 AUL o M400 AS
Tubosplástico Tubos de drenaje de varios tamaños, tubo de suministro de agua y desagüe de la canaleta de drenaje
Recipiente de gasaPara colocar en el fondo de la muestra de suelo, ayude a retener la tierra en el recipiente de muestra de plástico durante la conductividad hidráulica y la humectación
BandaselásticasLo suficientemente grande como para caber firmemente alrededor de los revestimientos de plástico de las muestras
Escala que mide al menos 0,1 g
Vaso de precipitados u otro recipiente para recoger agua de cada muestra
Cloruro de sodioPara crear una calidad de
Cloruro decalcioPara crear una calidad de agua similar a la que normalmente se aplica al suelo
Muestreador de de plástico en relieve estándarCofre nevera plástico de 3.000 mm de largo, 19 mm de diámetro exterior / 13 mm de diámetro internode 73 mm6 a 73 mm de adhesivo de malla 4 – colgadores de canaletas de plástico grande de plástico grande sumergible de agua similar a la que se aplica normalmente al suelo

Referencias

  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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Reimpresiones y permisos

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