Změny hodnot nasycené hydraulické vodivosti půd s různým podílem biocharu při opakovaných měření laboratorním permeametrem

Pavel Bočinský

Bachelor's thesis

Changes of saturated hydraulic conductivity values of soils with different percetnages of biochar during recurrent laboratory measurements

Abstract:

Abstrakt Bakalářská práce se zabývá vlivem biocharu na nasycenou hydraulickou vodivosti (Ks) a časovými změnami Ks v průběhu měření. Reprezentativní hodnoty Ks jsou základním vstupem při popisu a modelování proudění vody v půdě. Vzorky v této práci reprezentovala laboratorně upravená půda (nivní půda s přídavkem 20 % kaolínového jílu). Do této půdy bylo přidáno 0, 2, a 5 % biocharu. Pro tyto různé materiály byly stanoveny hodnoty Ks a změny hodnot v čase při opakovaném měření. Biochar (materiál používaný ke zlepšení sorpční kapacity a dalších půdních vlastností) byl pro tuto práci vytvořen pyrolýzou ze stopek vinné révy. Měření probíhalo ve dvou sériích, v lednu a únoru roku 2016. V každé sérii bylo deset vzorků, celkově dvacet vzorků. Vzorky byly sypané do Kopeckého válečků (100 cm3). První série obsahovala pět vzorků s jemnou zeminou a s přídavkem 5% biocharu a 20% jílu, zbylých pět vzorků obsahovalo jemnou zeminu s přídavkem 20% jílu. Druhá série obsahovala pět vzorků s jemnou zeminou a s přídavkem 2% biocharu a 20% jílu, zbylých pět vzorků obsahovalo jemnou zeminu s přídavkem 20% jílu. Sycení vzorků probíhalo postupně, pomocí regulátoru v laboratorním permeametru. Vzorky byly měřeny laboratorním permeametrem metodou konstantního spádu. Průměrné hodnoty Ks se v první sérii pro vzorky bez biocharu pohybovaly v rozmezí od 1,00.10-7 do 3,53.10-7 m.s-1. Pro 5% biochar se průměrná hodnota Ks pohybovala v rozmezí od 6,49.10-8 do 9,20.10-8 m.s-1. Průměrné hodnoty Ks se v druhé sérii pro vzorky bez biocharu pohybovaly v rozmezí od 1,21.10-7 do 1,84.10-7 m.s-1. Pro 2% biochar se průměrná hodnota Ks pohybovala v rozmezí od 9,78.10-8 do 1,64.10-7 m.s-1.

Abstract:

AbstractThis thesis deal with the influence of biochar on the saturated hydraulic conductivity (Ks) and time changes of Ks during the recurrent of measurement procedure. Representative values of Ks are crucial for description and modeling of the water low in the soil. Samples used in this thesis represent laboratory-prepared soil (fluvial soil fine grained soil with the addition of 20% kaolin clay). This soil has been enriched by 0, 2 and 5% of biochar. For these different materials, values of Ks and its time changes were determined values using recurrent laboratory measurements. Biochar (material used for improvement of sorption capacity and other soil properties) was made by pyrolysis of grape stalk.Measurements were performed in two series, in January and February 2016. Every series contains ten samples, therefore, twenty samples in two series were measured. Samples were poured into Kopeckeho sampling rings (100cm3). First series contains five samples of fine soil, each sample with 5% addition of biochar to reference soil; the remaining five samples contain reference soil (fluvial soil with 20% addition of clay). Second series contains five samples of fine soil, each sample with 2 % addition of biochar to reference soil; the remaining five samples contain reference soil. Saturation of samples was done gradually by a regulator of laboratory permeameter. Samples were measured using the laboratory permeameter by constant head method. Average values of Ks for samples without biochar (first series), were in range from 1,00.10-7 until do 3,53.10-7 m.s-1. Average values of Ks for 5% biochar, were in range from 6,49.10-8 until 9,20.10-8 m.s-1. For the first series, the mean Ks values of the samples with the 5% biochar addition were every time distinctly lower than mean Ks values for the reference soil. Average values of Ks for samples without biochar (second series), were in range from 1,21.10-7 until 1,84.10-7 m.s-1. Average values of Ks for 2% biochar, were in range from 9,78.10-8 until 1,64.10-7 m.s-1.

Keywords

vliv biocharu, laboratorní permeametr, hydraulická vodivost, časové změny, změny půdních vlastností, konstantní spád

Keywords

influence of biochar, laboratory permeameter, hydraulic conductivity, time changes, changes of soil properties, constant head

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 12. 4. 2016

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Lukáš Jačka, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Sciences

Bachelor programme / field:
Landscaping / Water management