Biokolmation

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Biokolmation ist die Verringerung der Durchlässigkeit des Bodens durch mikrobielle Biomasse. Die mikrobielle Biomasse blockiert den Wasserweg im Porenraum und bildet eine gewisse Dicke der undurchlässigen Schicht im Boden und sie verringert so die Geschwindigkeit der Infiltration von Wasser. Dieser Vorgang wird auch biologische Kolmation genannt.

Die Biokolmation wird unter kontinuierlicher Infiltration bei verschiedenen Feldbedingungen wie künstliche Aufladungsteiche, Perkolationsgraben, Bewässerungskanal, Abwasserbehandlungssystem und Deponiebarriere beobachtet. Es beeinflusst auch die Grundwasserströmung im Grundwasserleiter, wie eine Reaktive Wand und eine Mikrobielle verbesserte Ölgewinnung eine tertiäre Ölgewinnung. In der Situation, in der die Infiltration von Wasser in geeigneter Geschwindigkeit erforderlich ist, kann die Biokolmation problematisch sein und Gegenmaßnahmen wie die regelmäßige Trocknung des Systems erfolgen. In einigen Fällen kann das Biokolmation verwendet werden, um eine undurchlässige Schicht herzustellen, um die Infiltrationsrate zu minimieren.

Allgemeine Beschreibung

Veränderung der Permeabilität mit der Zeit

Biokolmation wird als Abnahme der Infiltrationsrate beobachtet. Eine Verringerung der Infiltrationsrate unter puded Infiltration wurde in den 1940er Jahren beobachtet, um die Infiltration von künstlichem Aufladungsteich und die Wasserverteilung auf landwirtschaftlichen Böden zu untersuchen. Wenn die Böden kontinuierlich untergetaucht sind, ändert sich die Permeabilität oder die gesättigte hydraulische Leitfähigkeit in 3 Stufen, was wie folgt erläutert wurde.

1. Die Permeabilität verringert sich für 10 bis 20 Tage möglicherweise aufgrund von physikalischen Veränderungen der Struktur des Bodens.
2. Die Permeabilität erhöht sich durch Auflösen der eingeschlossenen Luft im Boden in das Perkolationswasser.
3. Die Permeabilität verringert sich für 2 bis 4 Wochen aufgrund des Zerfalls von Aggregaten und der biologischen Kolmation von Bodenporen mit mikrobiellen Zellen und deren synthetisierten Produkten, Schlacken oder Polysacchariden.

Verschiedene Arten von Verstopfung

Die Veränderung der Permeabilität mit der Zeit wird in verschiedenen Feldsituationen beobachtet. Je nach Feldbedingung gibt es verschiedene Ursachen für die Änderung der hydraulischen Leitfähigkeit, wie folgt zusammengefasst.

1. Physikalische Ursachen: Physisches Verstopfen durch Schwebstoffe oder physikalische Veränderungen der Böden wie Zerfall der Aggregatgefüge. Das Auflösen der eingeschlossenen Luft in den Boden in das Perkolationswasser ist eine physikalische Ursache für die Erhöhung der hydraulischen Leitfähigkeit.
2. Chemische Ursachen: Veränderung der Elektrolytkonzentration oder des SAR in der wässrigen Phase, die eine Dispersion und Quellung von Tonminerale bewirkt.
3. Biologische Ursachen: In der Regel bedeutet Biokolmation die erste der folgenden, während Biokolmation im weiteren Sinne bedeutet alle der folgenden.
   1. Biokolmation durch mikrobielle Zellkörper (wie Bakterien, Alge und Pilze) und deren synthetisierte Nebenprodukte wie EPS, die Biofilm oder Mikrokolonaggregation auf Bodenpartikel bilden, sind direkte biologische Ursachen für die Abnahme der hydraulischen Leitfähigkeit.
   2. Die Umwandlung von Gasblasen wie Methan, die durch Methanogenese hergestellt werden, verstopft die Bodenporen und trägt zur Verringerung der hydraulischen Leitfähigkeit bei. Da Gas auch mikrobielle Nebenprodukte ist, kann es auch als Biokolmation angesehen werden.
   3. Eisen Bakterien stimuliert Eisenhydroxide Ablagerung, die zu Verstopfung der Boden Poren führen kann. Dies ist eine indirekte biologische Ursache der Abnahme der hydraulischen Leitfähigkeit.