Bodenwasser - Probenahme
UMS bietet eine große Palette an Poren- oder Sickerwassersammlern und Vakuumeinheiten an. Um korrekte Ergebnisse zu erhalten, ist es wichtig einen Sammlertyp aus geeignetem Material und die passende Vakuummethode auszuwählen.Welche Vakuummethode ist sinnvoll?
Beispiel für ein tensiometergesteurtes Vakuum
Bodenwasserproben können in der ungesättigten Zone entnommen werden, wenn die Wasserspannung (Haltekraft) durch ein niedrigeres Druckpotential überwunden wird - d. h. ein Vakuum muss angelegt werden.
Das Vakuum sollte dabei möglichst nah an der in-situ Bodenwasserspannung liegen. Karbonat z. B. fällt unter hohem Vakuum aus.
Variiert der Druckunterschied zwischen Innen- und Außenseite der Keramik führt dies zu unterschiedlichen Filtervorgängen - Memoryeffekte sind die Folge. Dies wird durch eine wasserspannungsabhängige Vakuumregulierung verhindert.
Es ist zu beachten, dass Wasser nur entnommen werden kann, wenn es auch vorhanden ist. Um so größer die Bodenporen, desto weniger Wasser steht bei steigender Wasserspannung zur Verfügung.
Eine Bodenwassergewinnung ist möglich: in steinigen Böden bis pF1, in sandigen Böden bis pF2, und in tonigen Böden bis pF2.7.
Saugkerzen wirken immer als chemischer und physikalischer Filter. Ein hohes Vakuum, angelegt an Boden nahe der Sättigung, hat zur Folge, dass kleine Partikel in die Poren des Sammlers transportiert werden. Auch durch Anlegen eines Überdrucks kann dies kaum rückgängig gemacht werden, da sich die Partikel um die Kerze herum anhäufen.
Die effektiv wirkende Saugkraft ist die Differenz von Bodenwasserspannung und angelegtem Vakuum.
Das Vakuum sollte dabei möglichst nah an der in-situ Bodenwasserspannung liegen. Karbonat z. B. fällt unter hohem Vakuum aus.
Variiert der Druckunterschied zwischen Innen- und Außenseite der Keramik führt dies zu unterschiedlichen Filtervorgängen - Memoryeffekte sind die Folge. Dies wird durch eine wasserspannungsabhängige Vakuumregulierung verhindert.
Es ist zu beachten, dass Wasser nur entnommen werden kann, wenn es auch vorhanden ist. Um so größer die Bodenporen, desto weniger Wasser steht bei steigender Wasserspannung zur Verfügung.
Eine Bodenwassergewinnung ist möglich: in steinigen Böden bis pF1, in sandigen Böden bis pF2, und in tonigen Böden bis pF2.7.
Saugkerzen wirken immer als chemischer und physikalischer Filter. Ein hohes Vakuum, angelegt an Boden nahe der Sättigung, hat zur Folge, dass kleine Partikel in die Poren des Sammlers transportiert werden. Auch durch Anlegen eines Überdrucks kann dies kaum rückgängig gemacht werden, da sich die Partikel um die Kerze herum anhäufen.
Die effektiv wirkende Saugkraft ist die Differenz von Bodenwasserspannung und angelegtem Vakuum.
Man kann drei Vakuummethoden unterscheiden, die je nach Aufgabenstellung auszuwählen sind.
1. Die einfachste Methode
Vakuumkoffer VacuPorter
Eine Sammelflasche wird auf ca. 500 hPa evakuiert. Liegt die Wasserspannung im Boden unter 500 hPa, so wird Bodenwasser in die Sammelflasche gesaugt - bis der Unterdruck in der Sammelflasche und die Wasserspannung im Gleichgewicht sind. Bei der Probenentnahme (Leerung der Sammelflasche) wird erneut evakuiert.
Anwendung
-
Qualitative Wasseruntersuchung
Vorteile
-
Kostengünstig
-
Einfache Handhabung
Grenzen
-
Diskontinuierliche und undefinierte
Probennahme
Geräte
- Saugkerzen
- Vakuumstandpumpe VPS1 oder Vakuumkoffer VacuPorter
2. Die Konstant-Vakuum-Methode
Vakuumstation VS-pro
Eine geregelte Vakuumpumpe versorgt die Sammelflasche mit einem einstellbaren konstanten Unterdruck, der zwischen Atmosphärendruck und 850 hPa liegen kann.
Sickerwassersammler werden z. B. mit etwa 60 hPa versorgt, Porenwassersammler in Schluff und Lehm hingegen mit 100 to 300 hPa.
Tonige Böden haben eine hohe Wasserrückhaltekraft, so dass ein Vakuum von 300 bis 850 hPa notwendig sein kann.
Sickerwassersammler werden z. B. mit etwa 60 hPa versorgt, Porenwassersammler in Schluff und Lehm hingegen mit 100 to 300 hPa.
Tonige Böden haben eine hohe Wasserrückhaltekraft, so dass ein Vakuum von 300 bis 850 hPa notwendig sein kann.
Anwendung
-
Langzeit Monitoring Projekte
-
Sickerwasserstudien
-
Bodenwasserentnahme mit einem Vakuum, welches exakt auf eine bestimmte Porengröße abgestimmt ist.
Vorteile
-
Definierte Probenahme
Grenzen
-
Änderungen der Bodenwasserspannung beiben unberücksichtigt.
Geräte
- Saugkerzen oder Sickerwassersammler
- Vakuumstation VS oder VS-pro ohne Steuertensiometer
3. Die tensionsgesteuerte Entnahme
Ein System zur Bodenwassergewinnung besteht aus Saugkerzen oder Saugplatten, Anschlussschläuchen, Sammelflaschen und einer Vakuumeinheit.
Ein Tensiometer misst die Wasserspannung im Boden. Angeschlossen an eine der programmierbaren Vakuumstationen VS oder VS-pro regelt diese das Vakuum in Bezug auf die gemessene Wasserspannung.
Die umfangreichen Funktionen der Vakuumstationen erlauben eine optimale Anpassung an die gestellten Anforderungen.
Die umfangreichen Funktionen der Vakuumstationen erlauben eine optimale Anpassung an die gestellten Anforderungen.
Vorteile
-
Konstante Sorption und konstante Filtereffekte.
-
Reduziert Memoryeffekte
Grenzen
-
Je nach Vakuum werden unterschiedliche Porengrößen beprobt.
Geräte
- Saugkerzen oder Sickerwassersammler
- Vakuumstation VS oder VS-pro mit Steuertensiometer
Ansprechpartner
Georg von UnoldTel: +49 89 12 66 52 - 15
Fax: +49 89 12 66 52 - 20
E-Mail: gvu@ums-muc.de
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