土壌の物理性

循環型社会と土壌

赤江剛夫

2003 年 94 巻 p. 1-2
発行日: 2003年
公開日: 2021/10/08

DOIhttps://doi.org/10.34467/jssoilphysics.94.0_1

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多孔質体中におけるガスの物理的挙動と密度流に関する洞察

ロールストンデニス, アルテフォークトアンドリュー

2003 年 94 巻 p. 3-9
発行日: 2003年
公開日: 2021/10/08

DOIhttps://doi.org/10.34467/jssoilphysics.94.0_3

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自然条件下にある土壌では,重力勾配,温度勾配,圧力勾配などの力が拡散フラックスと関連してガス状汚染物質の消長をつかさどる。本論文では土壌中における移流拡散のガス輸送過程を記述する基礎方程式の各項の仮定について議論する。従来のガス輸送方程式を検証する目的で,砂カラム中の高比重ガス(フレオン-113)の輸送を詳細に調べる実験を行った。風乾した砂カラムの入口を高濃度に保ち,実験中のカラム出入口とカラム内のガス密度(濃度)を連続測定した。その結果,高密度では,水平,鉛直上向き•鉛直下向きの3方向で,フラックスと密度分布が大きく異なることが観察された。この実験結果は,標準的な輸送方程式による数値モデルでは再現できなかった。スリップ流が移流と比べて重要であることがわかったが,それを考慮しただけでは数値計算と実験結果の矛盾を説明できなかった。そこで,質量と運動量フラックスについて体積平均法をミクロスケールに適用することにより,多孔質体中におけるガス状汚染物質の輸送を支配する新しい方程式を誘導した。この方程式による数値モデルは高比重ガスの実験結果を良好に再現できることがわかった。

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不撹乱火山灰土壌における気体移動パラメータ予測に関する最近の研究進展：相対ガス拡散係数と通気係数のCampbell-bパラメータ依存モデル

モルドラップペア, 吉川省子, 小松登志子, オルセントーベン, ロールストンデニス

2003 年 94 巻 p. 11-19
発行日: 2003年
公開日: 2021/10/08

DOIhttps://doi.org/10.34467/jssoilphysics.94.0_11

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本論文は,日本の火山灰土壌(アンディソル)についての気体移動パラメータ予測モデルに関する最近の研究をまとめ,モデル適用の展望を示したものである。日本の3つの県の土性の異なった18の火山灰土壌すべてにおいて,土壌マトリックポテンシャルー1kPa〜一1.5 MPa域の水分特性曲線はCampbell(1974)モデルにより,よく記述することができた。同マトリックポテンシャル域での相対ガス拡散係数は,2つの新しい土壌タイプ依存モデル(Campbell-b依存モデル)により,よく予測できた。2つのモデルは,(l)BBC (Buckingham-Burdine-Campbell)モデルと,⑵マクロポロシティ依存モデル(一10kPaにおける気相率に依存するモデル)である。一方,広く使われているMillington and Quirk (1961)モデルでは,相対ガス拡散係数は18種類の火山灰土壌すべてで低く見積られた。中湿土壌(マトリックポテンシャルー1〜一100 kPa)の通気係数kaは,実測されたマトリックポテンシャルー10 kPaでのkaを用いることにより,単純なCampbell-b依存モデルにより,よく予測できた。結論として,Campbell-bに基づいたモデルは,火山灰土壌の間隙特性(土壌水分特性曲線,土壌構造指標)を記述し,気体移動パラメタを予測するのに非常に有効であることが明らかとなった。

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土壌生態系からの微量ガス発生と大気環境

八木一行

2003 年 94 巻 p. 21-31
発行日: 2003年
公開日: 2021/10/12

DOIhttps://doi.org/10.34467/jssoilphysics.94.0_21

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土壌からの温室効果ガス発生•吸収に関する研究動向一畑地および森林の炭素循環とN2O • CH4フラックスを中心に一

澤本卓治

2003 年 94 巻 p. 33-39
発行日: 2003年
公開日: 2021/10/12

DOIhttps://doi.org/10.34467/jssoilphysics.94.0_33

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耕盤を有する農地土壌中のCO2とO2の挙動

藤川智紀

2003 年 94 巻 p. 41-49
発行日: 2003年
公開日: 2021/10/12

DOIhttps://doi.org/10.34467/jssoilphysics.94.0_41

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Gas concentration in the soil air is different from that in atmosphere, because it is affected by activity of microorganisms, gas diffusion and chemical reaction. Under the field condition for cultivation, large changes in soil physical properties by human operations may affect the gas behavior in the soil. The objective of this study is to clear gases behaviors in the soil from field measurements, column experiments and simulations. Under field condition, CO2 and O2 gas concentrations in the deeper layer than the hard pan changed remarkably with seasons, whereas those concentrations in the top layer changed little. From the column experiments, CO2 gas concentrations in the top layer increased with infiltration, whereas CO2 gas concentrations decreased both in the other layers and in the atmosphere. The changes of O2 gas concentrations after infiltrations are opposite to those of CO2 gas. Simulation with measured gas CO2 gas concentration of column experiment suggested that the activity of microorganisms at the hard pan might be larger, and also, prevention of gas movement above the hard pan or large flux of gas through the top layer might be keep CO2 gas concentration low in the top layer. It was concluded that gas concentrations changes above and below the hard pan, because the hard pan affects the activity of microorganisms and gas diffusion.

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第44回土壌物理学会シンポジウム総合討論

井上久羲

2003 年 94 巻 p. 51-56
発行日: 2003年
公開日: 2021/10/12

DOIhttps://doi.org/10.34467/jssoilphysics.94.0_51

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第44回土壌物理学会シンポジウムポスターセッション発表土壌生態系とガス環境一土壌物理学の新展開一発表要旨

2003 年 94 巻 p. 57-60
発行日: 2003年
公開日: 2021/10/12

DOIhttps://doi.org/10.34467/jssoilphysics.94.0_57

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さぬきのため池から

石原暁

2003 年 94 巻 p. 61
発行日: 2003年
公開日: 2021/10/12

DOIhttps://doi.org/10.34467/jssoilphysics.94.0_61

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書評：土のコロイド現象一土 •水環境の物理化学と工学的基礎

中野政詩

2003 年 94 巻 p. 63
発行日: 2003年
公開日: 2021/10/12

DOIhttps://doi.org/10.34467/jssoilphysics.94.0_63

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編集後記

吉迫宏

2003 年 94 巻 p. 72
発行日: 2003年
公開日: 2021/10/12

DOIhttps://doi.org/10.34467/jssoilphysics.94.0_72

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