Ocena wplywu hydrofobowosci na sorpcyjnosc wodna utworow torfowych i murszowych

• Autorzy: Szatylowicz J , Szejba D. , Waniek E.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki pomiarów laboratoryjnych sorpcyjności wodnej i sorpcji etanolu przez glebę, które przeprowadzono w trzech charakterystycznych utworach glebowych (mursz, torf olesowy i torf mechowiskowy), pochodzących z obszaru Doliny Biebrzy. Pomiary sorpcyjności wykonano metodą infiltracji poprzez kapilarę na próbkach o nienaruszonej strukturze w procesie ich wysychania. W celu oceny wpływu hydrofobowości badanych gleb na ich sorpcyjność wodną obliczono wartości indeksu hydrofobowości. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że hydrofobowość utworów torfowych i murszowych w znacznym stopniu wpływa na obniżenie wartości sorpcyjności wodnej. Wielkość wpływu zależy od rodzaju utworu glebowego i jego uwilgotnienia. Wraz ze zmniejszeniem się wilgotności badanych gleb obserwowano wzrost ich hydrofobowości, co prowadziło do większej redukcji sorpcyjności wodnej oraz opóźnienia momentu rozpoczęcia procesu infiltracji wody w glebę. Spośród rozpatrywanych utworów glebowych największy wpływ hydrofobowości na sorpcyjność wodną zaobserwowano w torfie olesowym, a najmniejszy w murszu, o czym świadczą maksymalne wartości indeksu, które wynoszą odpowiednio 18,16 i 5,32. Wartość sorpcyjności wodnej badanych gleb zależała od ich uwilgotnienia. Ubytek wilgoci z gleby powodował wzrost wartości sorpcyjności wodnej, ale po przekroczeniu pewnej granicznej wartości uwilgotnienia obserwowano spadek wartości sorpcyjności. Pomierzona maksymalna wartość sorpcyjności wodnej dla torfu mechowiskowego wynosiła 0,536 cm·min⁻⁰‧⁵ (przedział uwilgotnienia od 0,2 do 0,4 cm³·cm⁻³), murszu - 0,364 cm·min⁻⁰‧⁵ (uwilgotnienie 0,4-0,6 cm³·cm⁻³), a dla torfu olesowego - 0,050 cm·min⁻⁰‧⁵ (uwilgotnienie > 0,8 cm³·cm⁻³). Zakres zmienności sorpcyjności badanych utworów organicznych był zbliżony do zakresów wartości sorpcyjności wodnej w poszczególnych gatunkach gleb mineralnych.

EN

The paper presents the results of the laboratory measurements of water and ethanol sorptivity, which were taken out for organic soils from the Biebrza River Valley (moorsh, alder and moss peat). The sorptivity measurements were conducted using capillary infiltration method applied to undisturbed soil samples during their drying process. In order to estimate the influence of soil hydrophobicity on water sorptivity the repellency index was calculated. The performed analysis of the measured values indicated that hydrophobicity of peat and moorsh soils leads to decreasing values of the soil water sorptivity. The magnitude of the influence depends on the moisture content and soil type. It was found that decreasing of the soil moisture content leads to a higher hydrophobicity of the soil, which reduces the water sorptivity and delays the starting moment of water infiltration into the soil. Within the examined soils, the highest influence of hydrophobicity on the water sorpitivity was observed in alder peat (the maximum value of the repellency index was equal to 18.6) and the lowest in moorsh material (the maximum value of the index - 5.32). The performed analysis of the measured values showed that the water sorptivity depends on the soil moisture content. The decrease of soil moisture content to a critical value caused increasing values water sorptivity, while the further moisture loss by the soil leads to decreasing values of sorptivity. The measured maximum values of water sorptivity were equal to 0.536 cm·min⁻⁰‧⁵ for moss (moisture content range from 0.2 to 0.4 cm³·cm⁻³), 0.364 cm·min⁻⁰‧⁵ for moorsh (moisture 0.4-0.6 cm³·cm⁻³) and 0.050 cm·min⁻⁰‧⁵ for alder peat (moisture > 0.8 cm³·cm⁻³). The observed range of water sorptivity changes in the considered organic soils is comparable to the values obtained for mineral soils.

Słowa kluczowe

PL

gleby; torf; mursze; hydrofobowosc; sorpcja

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2005
• Tom: 507
• Numer: 2
• Opis fizyczny: s.485-494,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Szatylowicz J

• Szkola Glowna Gospodarstwa Wiejskiego, ul.Nowoursynowska 159, 02-776 Warszawa

autor

Szejba D.

autor

Waniek E.

Bibliografia

• Chong S. K., Green R. E., Ahuja L. R. 1982. Determination of sorptivity based on in-situ soil water redistribution measurements. Soil Sci. Soc. Am. J. 46: 228 - 230.
• Clothier B. E., White I. 1981. Measurement of sorptivity and soil water diffusivity in the field. Soil Sci. Soc. Am. J. 45: 241 - 245.
• Greco R. 2002. Preferential flow in macroporous swelling soil with internal catchment: model development and application. J. of Hyd. 269: 150 - 168.
• Hallett P. D., Brumgartl T., Young I. M. 2001. Subcritical water repellency of aggregates from a range of soil management practices. Soil Sci. Soc. Am. J. 65: 184 - 190.
• Hallett P. D., Young I. M. 1999. Changes to water repellence of soil aggregates caused by substrate - induced microbial activity. European Jour. Soil Sci. 50: 35 - 40.
• Leeds-Harrison P. B., Youngs E. G., Uddin B. 1994. A device for determining the sorptivity of soil aggregates. European Jour. Soil Sci. 45: 269 - 272.
• Okruszko H. 1976. Zasady rozpoznawania i podziału gleb hydrogenicznych z punktu widzenia potrzeb melioracji. Bibl. Wiad. IMUZ 52: 7 - 54.
• Philip J. R. 1957. The theory of infiltration: 4. Sorptivity and algebraic infiltration equations. Soil Sci. 84: 257 - 264.
• Scotter D. R., Clothier B. E., Harper E. R. 1982. Measuring saturated hydraulic conductivity and sorptivity using twin-rings. Aust. J. Soil Res. 20: 295 - 304.
• Szatyłowicz J. 2004. The influence of peat-moorsh moisture content on water repellency, w: Proc. of 12th Inter. Peat Congress. J. Paivanen (Ed.), 6-11 June, Tampere, Finland 2: 1156 - 1161.
• TalsmaT. 1969. In-situ measurement of sorptivity. Aust. J. Soil Res. 7: 269 - 276.
• Tillman R. W., Scotter D. R., Wallis M. G., Clothier B. E. 1989. Water-repellency and its measurements by using intrinsic sorptivity. Aust. J. Soil Res. 27: 637 - 644.
• Waniek E., Szatyłowicz J., Brandyk T. 1999. Moisture patterns in water repellent peat-moorsh soil. Rocz. AR. Poznań CCCX. Melior. Inż. Śród. 20(1): 199 - 209.
• White I., Sully M. J. 1987. Macroscopic and microscopic capillary length and time scales from field infiltration. Water Resour. Res. 23: 1514 - 1522.