آزمایش خاک حوزه ها و بخشهای مختلفی را در بر میگیرد که در این متن مختصراً به حوزه مهندسی کشاورزی، مهندسی محیط زیست و در ادامه حوزه مهندسی عمران اشاره خواهد شد. در حوزه مهندسی کشاورزی تمرکز آزمایشهای خاک بر کیفیت شیمیایی خاک و آزمایشهای مربوط است در حالیکه در حوزه مهندسی عمران تمرکز آزمایش خاک بر فیزیک خاک و مقاومت مکانیکی خاک است. در مبحث مهندسی محیط زیست نیز تمرکز بر شناسایی آلاینده های موجود در خاک و تاثیر روشهای احیا بر کیفیت خاک است.

آزمایش خاک

مراحل انجام آزمون شیمیایی خاک
آزمایش شیمیایی خاک شامل سه مرحله است. الف) نمونه برداری و آماده سازی نمونه خاک  ب) تهیه عصاره اشباع  ج) انجام آزمایش و دستیابی به نتایج آزمایشگاهی و نهایتاً توصیه برای افزودن عناصر و مواد مورد نیاز

عموماً در آزمایش شیمیایی خاک در آزمایشگاه خاکشناسی پارامترهای زیر مورد سنجش قرار میگیرند:

  • میزان مواد مغذی مورد نیاز گیاهان شامل اشکال مختلف نیتروژن موجود در آب، خاک و گیاه از جمله نیتروزن کل، نیترات و آمونیوم واشکال مختلف فسفر مانند فسفیت و فسفات
  • کاتیونها مانند سدیم، پتاسیم، کلسیم، منیزیم و نسبت آنها
  • میزان موادآلی ( درصد کربن) موجود در خاک، همچنین درصد رطوبت موجود در خاک
  • اندازه گیری اسیدیته (PH) و هدایت الکتریکی(EC) خاک
  • اندازه گیری میزان عناصر فلزی مورد نیاز گیاهان مانند بر، مس و روی و همچنین فلزات سنگین
  • سموم کشاوری یا هیدروکربنهای موجود در خاک

نمونه برداری:

در برنامه نمونه برداری ابتدا لازم است زمین را از نظر وضعیت ظاهری رنگ، شیب، فرسایش و یا خصوصیات ذاتی مانند بافت، سابقه کشت قبلی، و در زمان داشت و وجود زراعت در زمین بر اساس وضعیت ظاهری همانند رنگ زراعت تقسیم بندی و سپس اقدام به نمونه برداری کرد. به ازاء هر هکتار می بایست حدود ۱۵-۱۰ نمونه برداشت و در نهایت با هم مخلوط و یک نمونه ترکیبی حدود یک کیلوگرم را به آزمایشگاه ارسال نمود. عمق نمونه برداری بر حسب شرایط، و نوع و مرحله رشد گیاه متفاوت است. به گونه ای که بر حسب شرایط خاک،  گاهی لایه های تشکیل دهنده به فواصل خیلی کم از یکدیگر قرار داشته و یا سطح آب زیر زمینی بالا می باشد. بنابراین در اینگونه خاکها می بایست با در نظر گرفتن این شرایط عمق نمونه برداری مشخص شود.

آماده سازی نمونه خاک

  • پس از نمونه برداری آماده سازی نمونه خاک مهم است. چنانچه نمونه برداری به طرز صحیح انجام ولی آماده سازی نمونه به طرز صحیح انجام نگیرد، تغییرات ایجاد شده در نمونه باعث ایجاد خطا در نتایج واقعی خواهد شد. بعنوان مثال چنانچه نمونه برداری به منظور ارزیابی عناصری همانند نیتروژن و گوگرد که تحت تاثیر فعالیت میکروبهای خاک تغییر می کند انجام شود,رعایت نکات ذیل جهت متوقف نمودن فعالیت میکروبهای خاک ضروری میباشد:
  • نمونه برداری در زمانی انجام شود که رطوبت زمین در حد گاو رو باشد. نمونه های برداشت شده با دست کاملاً نرم و در پاکتهای کاغذی ریخته و تا پایان مدت نمونه برداری درب پاکتها، باز و در محیط خنک (مانند سایه بوته های موجود در مزرعه ویاظروف دو جداره یخی) نگهداری شوند.
  • پس از اتمام کار، نمونه های برداشت شده سریعاً به محیط آزمایشگاه حمل و در نازکترین قشر ممکن پهن تا در هوای آزاد خشک شوند (هوا خشک)
  • از ریختن نمونه ها در پاکتهای پلاستیکی و یا ظروف سر بسته که امکان تبادل هوا وجود ندارد و یا برداشت نمونه هایی با رطوبت بالا که امکان نرم کردن خاک وجود نداشته باشد باید خودداری کرد. زیرا بدلیل ایجاد محیط با اکسیژن کم باعث فعال شدن میکروبهای بی هوازی شده و این گروه از باکتریها باعث تبدیل سریع نیترات خاک به گازهای نیترو و نیتریت می شوند و جواب واقعی از تجزیه گرفته نخواهد شد.

 

اهدافی که از آزمایشهای خاک دنبال میشود:

  • تشخیص خاکهای دارای کمبود قبل از کشت و یا در طول دوره رشد گیاه بطوریکه بتوان بر اساس آن مقدار کود لازم را توصیه و رفع کمبود نمود.
  • تعیین سرنوشت کودهای اضافه شده به خاک و ردیابی تغییرات حاصله در قابلیت استفاده عناصر غذائی این کودها پس از وارد شدن به خاک.
  • پیش آگاهی دادن درباره نقاطی که ممکن است در نتیجه مصرف بی رویه کودها، فاضلابها و فضولات در خاک باعث مسمومیت در گیاه، انسان و یا حیوانات شود
  • تعیین نقاطی که خاک آنها از نظر غلظت عناصر به حد سمیت رسیده و باید از مصرف بیشتر عناصر در آنها به هر شکلی خودداری نمود.
  • دو هدف اخیر در حفظ محیط زیست دارای اهمیت فوق العاده ای می باشند.

لطفا جهت اطلاعات بیشتر در مورد  آزمایش خاک با ما تماس بگیرید.

 

در حوزه مهندسی محیط زیست میزان آلاینده ها مورد توجه قرار میگیرد. آلاینده ها نیز عموماً ترکیبات هیدروکربنی، فلزات سمی و انواع سموم است. در موارد نادر خاک بصورت طبیعی ممکن است حاوی این مواد باشد اما در اغلب اوقات فعالیتهای بشر باعث میشود این مواد مستقیم یا غیر مستقیم وارد خاک شوند. اندازه گیری این مواد در خاک کمک میکند از گسترش آلودگیها جلوگیری شود.همچنین در صورتیکه بحث احیا و remediation مطرح باشد پایش کیفیت خاک روند بهبود را نشان میدهد

آزمایش خاک

در حوزه مهندسی عمران برعکس تمرکز آزمایش خاک بر سنجش کیفیت مکانیکی خاک است به همین دلیل آزمایشهای شیمیایی خاک محدود میشود به pH  ، سختی کل آب، هدایت الکتریکی، سولفات، کلر، کلسیم، منیزیم، سدیم، پتاسیم، کربنات وبی کربنات، مقدار کل املاح محلول، مقدار گچ در خاک، مقدار آهک در خاک و مواد آلی موجود در خاک

در پروژه های عمرانی لازم است به پارامترهای فیزیکی و مکانیکی خاک توجه فراوانی شود چراکه برای تحلیل رفتار های خاک محل احداث پروژه عمرانی آگاهی از پارامترهای خاک محل پروژه امری حیاتی به حساب می آید. برای تعیین و بدست آوردن این پارامترها و رفتارهای خاک محل نیاز به آزمایشاتی میباشد که مختصرا در ذیل قید گردیده :

  • ارزیابی و شناسایی ساختگاه شامل حفاری گمانه شناسایی و انجام آزمایشهای میدانی و بررسی مسائل زمین شناسی
  • تعیین پارامترهای مکانیکی و رفتاری خاک در آزمایشگاه
  • انجام طراحی های ژئوتکنیکی
  • تهیه گزارش مدون ژئوتکنیکی