PARIO仪:结果准确性以及对均质化和除沙的影响

撰稿人: 日期:2017-7-7 点击次数:1269

一、 背景

粒度分布(PSD)是土壤的主要性质之一。 为了确定细小部分淤泥和粘土的比例,我们使用沉降实验。 最常见的是移液器分析法和比重计法。 两者都需要在特定时间进行手动取样。 因此,这两者都需要严苛的时间,并且需要丰富的经验。
Durner等人 (2016; Poster 21)最近开发了密度计法,并在新仪器PARIO中得以实现。 这种新方法从沉降实验估测连续的PSD。 该仪器测量开始后不需要人工交互,因此无需专业培训实验室人员。
本研究的目的是用三种土壤材料测试新方法的精度和准确性,回答以下研究问题:
l PARIO获得的结果是否可靠稳定?
l 结果是否受到使悬浮液均质化的初始混合,或者在实验中存在沙子的影响?
l 结果是否与使用移液器分析法获得的结果相同?

二、 材料和实验

Ø 三种土壤材料:GG、BAW和JKI
Ø 每种土壤材料进行两次重复
Ø 通过在三个连续重复中进行测量来检查PATIO的精度
Ø 对于BAW和JKI土壤,使用含沙和除砂分段进行PARIO测量,以查看砂的初始沉降是否影响总体结果。

 
三、 结果

u 对于GG和BAW,PARIO分析得出,垂直搅拌(红色虚线)的变化比架空摇晃(蓝线)更小。 架空震荡导致淤泥分数估计略小(72.1%对75.2%)。
 
u 沙子的存在对分析没有特别的影响。 PARIO分析结果与所有材料(粉色曲线:<2000μm),筛分材料(绿色:<200μm)完全一致。 去除细砂分数(蓝色:<64μm)显示出PARIO倾向于检测淤泥少的材料。
 
u 对于GG,两次重复和三次重复给出的PSD结果几乎相同。 对于BAW,变异性略高(粉尘分数的SD为1.5%,范围约5%)。
 
u PARIO测量与移液器方法吻合良好。 蓝色:BAW,棕色:GG,绿色:JKI。
 
四、 结论

Ø 用PARIO获得的PSD与移液管测量法(Pipette)的结果相当吻合。
Ø 重复测量的统计误差在淤泥级分中,在1%至2%标准偏差的范围内。
Ø 通过架空摇晃,使悬浮液均质化比垂直搅拌,具有更低的再现性和较小的淤泥级分。
Ø 筛选到<2000μm至<200μm的材料的分析得到相等的结果。 完全除去砂分,即筛分至<63μm,导致较少的淤泥,可能是由于筛分过程中的细料损失。

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