This paper was studied $CO_2$ respiration rate with physicochemical properties of soils at wetland, paddy field and forest in Nongju-ri, Haeryong-myeon, Suncheon city, Jeollanam-do. Soil temperature and $CO_2$ respiration rate were measured at the field, and soil pH, moisture and soil organic carbon were analyzed in laboratory. Field monitoring was conducted at 6 points (W3, W7, W13, W17, W23, W27) for wetland, 3 points (P1, P2, P3) for paddy field and 3 points (F1, F2, F3) for forest in 10 January 2009. $CO_2$ concentrations in chamber were measured 352~382 ppm for wetland, 364~382 ppm for paddy field and 379~390 ppm for forest, and the average values were 370 ppm, 370 ppm and 385 ppm, respectively. $CO_2$ respiration rates of soils were measured $-73{\sim}44\;mg/m^2/hr$ for wetland, $-74{\sim}24\;mg/m^2/hr$ for paddy field and $-55{\sim}106\;mg/m^2/hr$ for forest, and the average values were $-8\;mg/m^2/hr$, $-25\;mg/m^2/hr$ and $38\;mg/m^2/hr$. $CO_2$ was uptake from air to soil in wetland and paddy field, but it was emission from soil to air in forest. $CO_2$ respiration rate function in uptake condition increased exponential and linear as soil temperature and soil organic carbon. But, it in emission condition decreased linear as soil temperature and soil organic carbon. $CO_2$ respiration rate function in wetland decreased linear as soil moisture, but its in paddy and forest increased linear as soil moisture. $CO_2$ respiration rate function in all sites increased linear as soil pH, and increasing rate at forest was highest.
Chung, Sun-Ok;Sudduth, Kenneth A.;Drummond, Scott T.;Kitchen, Newell R.
Journal of Biosystems Engineering
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v.39
no.4
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pp.377-388
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2014
Purpose: Determining the spatial structure of data is important in understanding within-field variability for site-specific crop management. An understanding of the spatial structures present in the data may help illuminate interrelationships that are important in subsequent explanatory analyses, especially when site variables are correlated or are a combined response to multiple causative factors. Methods: In this study, correlation, principal component analysis, and single and nested variogram models were applied to soil electrical conductivity and chemical property data of two fields in central Missouri, USA. Results: Some variables that were highly correlated, or were strongly expressed in the same principal component, exhibited similar spatial ranges when fitted with a single variogram model. However, single variogram results were dependent on the active lag distance used, with short distances (30 m) required to fit short-range variability. Longer active lag distances only revealed long-range spatial components. Nested models generally yielded a better fit than single models for sensor-based conductivity data, where multiple scales of spatial structure were apparent. Gaussian-spherical nested models fit well to the data at both short (30 m) and long (300 m) active lag distances, generally capturing both short-range and long-range spatial components. As soil conductivity relates strongly to profile texture, we hypothesize that the short-range components may relate to the scale of erosion processes, while the long-range components are indicative of the scale of landscape morphology. Conclusion: In this study, we investigated the effect of changing active lag distance on the calculation of the range parameter. Future work investigating scale effects on other variogram parameters, including nugget and sill variances, may lead to better model selection and interpretation. Once this is achieved, separation of nested spatial components by factorial kriging may help to better define the correlations existing between spatial datasets.
In the case of underground power utilities pipe such as circular pipe, the most difficult problem is low compaction efficiency of the bottom of pipe inducing the failure of utilities. To overcome this problem, various studies have been performed and one of these is CLSM(Controlled Low Strength Materials) accelerated flow ability. But underground power utilities pipe backfill materials is also needed to have good thermal property that can dissipate the heat as rapidly as it is generated. So, in this study, we performed thermal resistancy test for various materials such as sand, weathered soil, clay and mixed soil to analyze the thermal characteristics of CLSM(Controlled Low Strength Materials) with accelerated flow ability for various conditions(water content, unit weight, void ratio, curing time) and to evaluate the applicability for backfill material of underground power utilities pipe. The test results of 16 specimens for thermal resistancy test showed good thermal property that maintained below $85^{\circ}C\;cm/W$.
To analyze the effects of host versus plasmid on survival of 2, 4-degrading bacteria in environmental samples, strains Pseudomonas cepacia/pJP4, Alcaligenes JMP228/pJP4, P. cepacia/p712, and Alcaligenes JMP228/p712 were separately inoculated into samples of field soil, paddy soil, lake water, and river water, and then the changes of their populations were measured. The strains used contained a 2, 4-D degradative plasmid, either pJP4 conferring fast-growing property to the host or p712 conferring slow-growing property, and were resistant to antibiotics such that the inoculated strains could be enumerated against the indigenous microbial populations. In sterile environmental samples, these strains were stably maintained at the levels used for inoculation, except in sterile paddy soil where Alcaligenes JMP228 strains died drapidly. In natural soil samples for four strains declined steadily with time, but in naturla water samples their polulations fell rapidly at the early phase and then remained almost constant. When the environmentla samples were treated with 2, 4-D, P. cepacia/pJP4 and P. cepacia/p712 maintained significant numbers, while Alcaligenes JMP228/pJP4 and Alcaligenes JMP228/p712 declined significantly in most of the samples. The results indicated that the survivability of genetically modified microorganisms could vary depending on the environments and that their abundance in the environments under s2, 4-D selection was markedly influenced by the nature of the 2, 4-D degradative plasmid as well as type of the host strain.
The Piseo-ri site in Muan provides significant data in investigation on the Paleolithic sites in the southwest coast of Korea. Stratigraphic and geological analysis indicates that the characteristic of soil wedge can vary in accordance with soil property and relief of paleo-surface. Considering that the cultural layer was deposited after the Last Glacial Maximum, co-occurrence of the late Middle to early Upper Paleolithic stone tools suggests a possibility of redeposition of different ages resulted from active erosion. The result shows that the distribution of the Paleolithic tools and the property of soil wedge could be controlled by environmental conditions such as relief of paleo-surface and climate.
In this paper, a numerical procedure of probabilistic slope stability analysis that considers the spatial variability of soil properties is presented. The procedure extends the deterministic analysis based on the limit equilibrium method of slices to a probabilistic approach that accounts for the uncertainties and spatial variation of the soil parameters. Making no a priori assumptions about the critical failure surface like the Random Finite Element Method (RFEM), the approach saves the amount of solution time required to perform the analysis. Two-dimensional random fields are generated based on a Karhunen-Lo$\grave{e}$ve expansion in a fashion consistent with a specified marginal distribution function and an autocorrelation function. A Monte Carlo simulation is then used to determine the statistical response based on the random fields. A series of analyses were performed to verify the application potential of the proposed method and to study the effects of uncertainty caused by the spatial heterogeneity on the stability of slope. The results show that the proposed method can efficiently consider the various failure mechanisms caused by the spatial variability of soil property in the probabilistic slope stability assessment.
Soil pollution around railroad has been occurred mainly by diesel and lubricant oil, which is difficult to treat due to high carbon number. In this study, we investigated the feasibility of inorganic-inorganic nanohybrid photo-catalyst for the remediation of diesel-contaminated railroad soil. Generally, the $TiO_2$ nanoparticle easily removes organic pollutants due to photo and natural clay of layer structure. Also, montmorillonite (MMT) have an excellent absorption property with organic component. So, we prepared $TiO_2$ pillared MMT nanohybrid photo-catalyst as a chemical oxidant through the integration of theses advantage. As a result, the removal efficiency of diesel was more than 45% at a laboratory-scale test with diesel concentration and the amount of $TiO_2$-MMT. In future, we will improve the removal efficiency of diesel to optimize experimental parameters and apply the field soil The remediation method using photo-catalyst can be used to clean up the railroad soil polluted with high concentration instead of common methods such as soil washing, bioremediation, etc..
This research is results of experimental and numerical works on characteristic of strength increase and bearing capacity in dredged and reclaimed soil due to desiccation shrinkage. For a soil sampled from southern coastal area in Korea, basic soil property tests and standard consolidation test with falling head permeability tests were carried out to obtain consolidational characteristics of soil. Double cone penetration test, laboratory vane test and unconfined compression test were also performed to investigate the change of shear strength with degree of desiccation. Model tests were performed in 1G environment and 30G level artificially accelerated condition by using the centrifuge model test facilities to investigate the bearing capacity of desiccated ground. Test results were analyzed by using the theoretical and load-settlement characteristics method proposed by Meyehof & Hanna(1978). On the other hands, the numerical technique, using the finite strain consolidation theory considering the effect of desiccation was used to estimate the appropriate time of using heavy construction equipments in field with respect to strength increase due to desiccation.
This paper presents the engineering property of light weight soil made of soil mixed with recycled stylofoam and stabilizer. Recycled stylofoam beads is able to use by lightweight fill materials because it is light, adiabatic, and effective for vibration interception. Especially, recycled stylofoam beads is easy to supply because stylofoam have been recycle item in 1996. In this study, physical and geotechnical properties of the light weight mixed soil(weathered granite soil mixed with Stylofoam Beads) were analyzed by laboratory experiments to examine its suitability for backfill materials. Laboratory tests were performed to evaluated strength, bearing capacity, weight, permeability, microphotograph analysis with variation of mixing ratio. Based on the results, it is concluded that the use of recycled stylofoam beads is acceptable lightweight fill.
Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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v.23
no.5
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pp.356-364
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2011
Storage and transfer heat in soils is governed by the soil thermal properties and these properties are therefore needed in many engineering applications, including horizontal ground heat exchanger for ground-coupled heat pumps. This paper presents the evaluation results of the thermal diffusivity of soils (silica, quartzite, limestone, sandstone, granite, and two masonry soils used for the trench backfilling materials of the horizontal ground heat exchanger. To assess this thermal property, we (i) measure the soil thermal conductivities using single-probe method and (ii) use the de Vries method of summing the heat capacities of the soil constituents. The results show that the thermal diffusivity tends to increase as dry soil begins to wet, but it approaches a constant value or even decreases as the soil continues to wet. Combined algorithm with and improved model for the thermal conductivity of soils and the constituent equation provides accurate estimates of the soil thermal diffusivity.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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