BazTech - Yadda

1

Wpływ przygotowania próbek gruntów i metodyki oznaczania na zawartość części organicznych w gruncie

Nguyen Giang

Polish Journal of Materials and Environmental Engineering

|

2023

|

Vol. 6 (26)

57--65

EN

Soil organic matter content (SOM) is used e.g. in soil classification and erosion evaluation. How-ever, its value depends on soil specimen preparation and test method so it is useful to deal with these issues. Totally 150 specimens of soils CI, MS (from Bielsko-Biała, Poland) and different 3 soils, all classified as GC (from Ujsoły, Poland) were tested. To obtain values of SOM, the oxidation method using 30% hydrogen peroxide solution (H2O2) and loss of weight on ignition method (LOI) at 800°C (LOI-800) according to Polish Standard PN-88/B-04481 and LOI at 440°C according to the ASTM D 2974-87 (LOI-440) were applied. The tests were carried out for parti-cles smaller than 0.5 mm. For every soil, 30 specimens (every with a mass about 10 g of dry soil) were prepared from 2400 g of dried soil for 3 methods, so for every method, 10 specimens, taken from various soil amount in frame of total 800 g were prepared. The results showed that values of SOM of tested soils varied from 0.33% to 6.09%. The largest relative difference in values of SOM, caused by soil specimen preparation, was 97.63% (H2O2, soil GC) and the smallest relative difference was 1.65% (LOI-800, soil CI). The largest relative difference in values of SOM, caused by test method was 1126.53% (LOI-800 and H2O2, soil GC) and the smallest relative difference was 15.17% (LOI-800 and H2O2, soil CI). The various values of SOM caused by dif-ferent test method differently classify soils from organic point of view by the ISO14688-2:2004.

PL

Przeanalizowano wpływ przygotowania próbki gruntu i metody oznaczania na zawartość ma-terii organicznej (SOM). W sumie przebadano 150 próbek gruntów (przygotowanych z różnej ilości gruntu) z Bielska-Białej (CI, MS) oraz z Ujsół (GC). Aby uzyskać wartości SOM zastoso-wano metodę utleniania 30% roztworem nadtlenku wodoru (H2O2) oraz metodę straty masy przy prażeniu (LOI) w temperaturze 800°C (LOI-800) i 440°C (LOI-440). Badania przeprowa-dzono dla cząstek gruntu mniejszych niż 0,5 mm. Wartości SOM wahały się od 0,33 do 6,09%. Największa względna różnica wartości SOM spowodowana przygotowaniem próbek wyniosła 97,63% (H2O2, grunt GC), a najmniejsza 1,65% (LOI-800, grunt CI). Największa względna róż-nica wartości SOM spowodowana metodą badania wyniosła 1126,53% (LOI-800 i H2O2, grunt GC), a najmniejsza 15,17% (LOI-800 i H2O2, grunt CI). Uzyskiwane różne wartości SOM mogą skutkować odmiennym klasyfikowaniem gruntu pod kątem organicznym.

2

Spatial variability and dynamics of soil pH, soil organic carbon and matter content: The case of the Wonji Shoa sugarcane plantation

Dinka Megersa Olumana, Dawit Meseret

Journal of Water and Land Development

|

2019

|

no. 42

59--66

EN

This study presents the spatial variability and dynamics of soil organic carbon (SOC), soil organic matter (SOM) and soil pH contents at the Wonji Shoa Sugar Estate (WSSE), Ethiopia. Soil samples were collected immediately after the sugarcane was harvested and then analysed for SOC, SOM and pH content using standard procedures. The analysis results showed that the pH value varied between 6.7–8.4 (neutral to moderately alkaline) and 7.3–8.5 (neutral to strongly alkaline) for the top and bottom soil profiles, respectively. The SOM content is in the range of 1.1–6.7% and 0.74–3.3% for the upper and lower soil layers, respectively. Nearly 45% of the samples demonstrated a SOM content below the desirable threshold (<2.1%) in the bottom layer and, hence, inadequate. Moreover, most of the topsoil layer (95%) has an SOM content exceeding the desirable limit and hence is categorized within the normal range. Interestingly, the SOC content showed a spatial variability in both the surface and sub-surface soil layers. A lower SOC and SOM content was found for the sub-soil in the south and southwestern part of the plantation. A further decline in the SOC and SOM content may face the estate if the current waterlogging condition continues in the future for a long period. Overall, the study result emphasizes the need to minimize the pre-harvest burning of sugarcane and action is needed to change the irrigation method to green harvesting to facilitate the SOC retention in the soil and minimize the greenhouse emission effect on the environment, hence improving soil quality in the long-term.

PL

W pracy przedstawiono przestrzenną zmienność i dynamikę węgla organicznego w glebie (SOC), materii organicznej (SOM) i pH na plantacji Wonji Shoa Sugar Estate (WSSE) w Etiopii. Próbki gleby były pobierane bezpośrednio po zbiorze trzciny cukrowej. Analizowano w nich wymienione wyżej składniki według standardowych procedur. Wartość pH zmieniała się od 6,7 do 8,4 w powierzchniowej warstwie gleby i od 7,3 do 8,5 w głębi profilu glebowego. Zawartość materii organicznej wynosiła od 1,1 do 6,7% w górnej i od 0,74 do 3,3% w dolnej warstwie gleby. Około 45% próbek zawierało materię organiczną w ilościach mniejszych niż pożądana (2,1%) w głębszych warstwach gleby. Większość próbek powierzchniowych zawierała materię organiczną w ilościach przekraczających tę granicę, co klasyfikuje te gleby jako normalne. Co ciekawe, zawartość węgla organicznego cechowała zmienność przestrzenna zarówno w powierzchniowych, jak i podpowierzchniowych warstwach gleby. Mniejszą zawartość materii organicznej i węgla organicznego stwierdzono w podpowierzchniowych warstwach gleby z południowej i południowozachodniej części plantacji. Gleby na plantacji mogą doświadczać dalszego spadku zawartości SOC i SOM, jeśli obecne wysycenie gleby wodą będzie występowało w przyszłości. Podsumowując, wyniki badań wskazują na potrzebę minimalizowania opalania trzciny cukrowej przed zbiorem oraz podejmowania działań zmierzających do zmiany metod nawadniania, aby usprawnić retencję węgla organicznego w glebie i łagodzić środowiskowe skutki emisji gazów cieplarnianych, a przez to polepszyć jakość gleb w dłuższej perspektywie czasowej.

3

Identyfikacja, oznaczanie oraz metody klasyfikowania gruntów organicznych w aspekcie Eurokodu 7 i norm związanych

Straż G.

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2018

|

Vol. 27, No. 2

227--235

PL

W pracy zwrócono uwagę na problemy z rozpoznaniem, klasyfikacją, nazewnictwem oraz badaniami gruntów organicznych zgodnie z Eurokodem 7 oraz powiązanymi normami. Zebrano i zestawiono aktualne zalecenia w tym temacie. Odniesiono się do innych wytycznych oraz wskazano na potrzebę sprecyzowania i uzupełnienia zaleceń.

EN

This paper draw attention to problems connected with recognize, classification, nomenclature and researches of organic soils according to Eurocode 7 and connected standards. Gather and put together current standard recommendation in the subject matter. Related to another guidelines and point on necessity to specify and supplement the recommendations.

4

Analiza wpływu temperatury na wielkość strat masy przy prażeniu wybranego rodzaju torfu

Straż G.

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2016

|

Vol. 25, No. 3

264--276

PL

W pracy analizowano wpływ czasu i wysokości temperatury prażnia na wielkość strat masy podczas prażenia gruntów wysokoorganicznych – torfów, zgodnie z PN-B-0448:1988. Badaniom poddano 756 próbek w 63 seriach badawczych, które wyprażano jedno- lub dwuetapowo w różnych temperaturach od 550 do 850°C w czasie od 3 do 9 h. Otrzymane wyniki poddano analizie statystycznej, która potwierdziła istotność wpływu temperatury na uzyskane wyniki.

EN

In this paper the impact of temperature on the rate of ignition loss of high-organic soils – peats was conducted, in accordance with to Polish standard PN-B-0448:1988. In total, 756 samples were tested in 63 testing series, that were of a roasting test in one or two stages for the temperature range from 550 to 850°C and for different time periods from 3 to 9 h. The results were analyzed statistically and revealed that the main parameter to decide about the outcome of a roasting test is the temperature.

5

Weryfikacja wytycznych normowych dotyczących oznaczania zawartości części organicznych w gruntach organicznych metodą strat masy przy prażeniu

Maruta M., Straż G.

Przegląd Geologiczny

|

2016

|

Vol. 64, nr 11

918--924

EN

The key feature of organic soils is the acquaintance of organic matter content, which determines the possibility of their classification and possible usefulness for building purposes. Information included in Eurocode 7 (PN-EN 1997-1:2008; PN-EN 1997-2:2009), new classification standards (14688-1, 2:2006) and specifications (PKN-CENISO/TS 17892:2009) are general and do not specify which method should be applied to determine organic matter content. Therefore, the loss on ignition method according to the Polish standard (PN-B-04481:1988) is often used in Poland, although the standard guidelines are not precise enough, because the temperature range suggested for soil roasting is wide, from 600°C to 800°C, and the time recommended for sample roasting is 4 hours and additionally from 3 to 4 hours. The ambiguity of standard conditions for tests was the basis for undertaking research in order to verify the influence of leading parameters, i.e.: temperature and time, on the results of roasting. The tests were conducted on organic soil samples. A number of tests were conducted for temperatures, from 550°C to 850°C and for different time periods from 3 to 9 hours. In total, 756 samples were tested in 63 testing series. The test results revealed that the only main parameter to decide about the outcome of a roasting test is temperature. This, in turn, has a practical meaning, as it enables the test procedure to be facilitated and the roasting process to be shortened.

6

Charakterystyka geotechniczna osadów dennych Zbiornika Rzeszowskiego

Koś K., Zawisza E.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2015

|

z. 62, nr 3/II

195--208

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości geotechnicznych osadów dennych Zbiornika Rzeszowskiego. Przebadano próbki osadów dennych pobranych w cofce zbiornika, powyżej i poniżej wlotu potoku Strug oraz przy stopniu. Osady sklasyfikowano jako materiał pylasty, organiczny, w stanie płynnym. Materiał uśredniony, który powstał przez zmieszanie wszystkich próbek osadów, sklasyfikowano jako pył kilkufrakcyjny, słabo przepuszczalny, o podwyższonej zawartości części organicznych oraz stosunkowo wysokich wartościach parametrów charakteryzujących wytrzymałość na ścinanie i dużej ściśliwości.

EN

The paper presents geotechnical parameters of bottom sediments from Rzeszowski Reservoir. Tested sediments samples were taken from the backwater area, below and above the Strug stream mouth and near the dam. Sediments were classified as silty organic material in a liquid state. The averaged material, which was created by mixing all the sediments samples, was classified as silt; it had a low permeability, high organic matter content, relatively high shear strength parameters and high compressibility.

7

Ocena gęstości właściwej iłów na podstawie strat przy prażeniu

Tankiewicz M., Stróżyk J.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2013

|

R. 54, nr 1

33--36

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych gęstości właściwej iłów z niewielką zawartością substancji organicznej. Badania wykonano dla wybranych 35 próbek iłów i iłów pylastych z Dolnego Śląska. Dla każdej próby wykonano oznaczenia gęstości właściwej oraz zawartości substancji organicznej metodą prażenia w 800°C. Do oznaczonych wartości strat przy prażeniu wprowadzono poprawkę ze względu na utratę wody związanej. Wyniki doświadczeń przedstawiono w postaci zależności gęstości właściwej od poprawionych strat przy prażeniu. Zestawiono je z równaniami Skemptona i Petleya, Okruszko oraz Marcinka i Spychalskiego. Zaproponowano uproszczony wzór zależności gęstości właściwej od wartości strat przy prażeniu dla iłów.

EN

The paper presents results of laboratory investigations of specific gravity of clay with low organic matter content. The investigation have been made on selected 35 samples of clay and silty clay from Lower Silesia. For every sample the specific gravity and ignition loss (by firing at 800°C) have been estimated. To loss in weight on ignition the correction for bound water have been used. The results of examination are presented as relation between the specific gravity and corrected ignition loss. They were compared with equations of Skempton and Petley, Okruszko and Marcinek and Spychalski. Finally, simplified formula for specific gravity for clays have been proposed.

8

Potencjał węglowodorowy i charakterystyka geochemiczna substancji organicznej w profilu otworu Tarnawa 1

Kotarba M., Wagner M., Więcław D., Kosakowski P., Kowalski A.

Prace Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2001

|

T. 174

161--172

PL

Badania geochemiczne i petrograficzne wykonano w celu określenia zawartości, typu genetycznego, stopnia przeobrażenia i potencjału węglowodorowego substancji organicznej zdeponowanej w utworach kenozoicznych, mezozoicznych i paleozoicznych, profilu otworu Tarnawa 1. Utwory ilasto-mułowcowe sfałdowanego miocenu jednostki zgłobickiej oraz miocenu autochtonicznego zawierają stosunkowo niewielkie ilości lądowej substancji organicznej (gazotwórczy kerogen typu III). W utworach węglanowych górnej jury i keloweju substancja organiczna praktycznie nie występuje. W utworach mułowcowo-ilastych jury środkowej (baton–aalen) występują zmienne ilości substancji organicznej, do 15,7% wag. całkowitego węgla organicznego (TOC), o charakterze morskim (ropotwórczy kerogen typu II). Utwory te charakteryzują się dobrymi parametrami macierzystości. Niewielka ilość substancji organicznej zawarta w nierozdzielonych utworach permu i triasu (greisbach i thuryng) ma charakter lądowy (gazotwórczy kerogen III typu). Substancja organiczna w utworach wszystkich wyżej wymienionych jednostek stratygraficznych jest niedojrzała lub wykazuje niewielki stopień przeobrażenia termicznego co wskazuje na mikrobialny proces generowania węglowodorów (głównie metan bakteryjny) i początkową fazę niskotemperaturowych procesów termogenicznych. Utwory permu górnego (thuryng) zawierają znikome ilości substancji organicznej (TOC do 0,07% wag). Utwory dolnego permu i utwory namuru A (?i górnego wizenu), obok rozproszonej substancji organicznej, prawdopodobnie zawierają większe wkładki substancji węglowej (TOC do 79,8% wag.). W utworach tych dominuje typowo lądowa, gazotwórcza substancja organiczna, która weszła już w początkową fazę niskotemperaturowych procesów termogenicznych („okno ropne”). Substancja organiczna w utworach węglanowych turneju i famenu występuje w niewielkich ilościach do 0,27 % wag. TOC. Posiada ona charakter algowy (ropotwórczy kerogen typu II) i znajduje się w środkowej fazie niskotemperaturowych procesów termokatalitycznych.

EN

Geochemical and petrographic analyses were performed in order to determine the content, genetic type, maturity and hydrocarbon potential of organic matter deposited in Cenozoic, Mesozoic and Palaeozoic strata in Tarnawa 1 well profile. The claystone-mudstone strata of the folded Miocene in the Zgłobice unit and autochthonous Miocene sediments contain relatively small quantities of terrestrial organic matter (gas-prone type III kerogen). Organic matter is practically absent in the Upper Jurassic and Callovian carbonate sequence. The mudstone-claystone Bathonian-Aalo character (oil-prone type II kerogen). The Bathonian-Aalenian strata have good source parameters. The small amounts of organic matter present in undivided Greisbachian and Thuryngian strata are of terrestrial character (gas-prone type III kerogen). The organic matter of all the above mentioned stratigraphic units is either immature or of low degree of thermal maturity. This shows to the microbial process of hydrocarbon generation (mainly bacterial methane) and initial phase of low-temperature thermogenic processes. The Thuryngian (Upper Permian) strata contain negligible amounts of organic matter (up to 0.07% wt. TOC). Apart from the dispersed organic matter, both the Lower Permian and Namurian A and Viséan strata most probably contain bigger carbonaceous intercalations up to 79.8% wt. TOC. Typical terrestrial gas-prone organic matter which already entered the initial stage of thermogenic processes dominates there. Small quantities of organic matter in the Tournaisian and Famenian carbonate strata to 0.27% wt. TOC are of algal character (marine and/or non-marine oil-prone type II kerogen) which reached the middle stage of low-temperature thermogenic processes.