この規格 プレビューページの目次
※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序文
ISO (国際標準化機構) は、国家標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合体です。国際規格の作成作業は通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。政府および非政府の国際機関も ISO と連携してこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するあらゆる事項について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。
この文書の作成に使用される手順と、そのさらなる保守を目的とした手順は、ISO/IEC 指令Part 1 部に記載されています。特に、さまざまなタイプの ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令Part 2 部の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)
この文書の要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部またはすべてを特定する責任を負わないものとします。文書の作成中に特定された特許権の詳細は、序論および/または受け取った特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を 参照)
本書で使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、推奨を構成するものではありません。
規格の自主的な性質、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および貿易の技術的障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) 原則への ISO の準拠に関する情報については、次の情報を参照してください。次の URL: www.iso.org/iso/foreword.html
この文書は、技術委員会 ISO/TC 190, 土壌品質、小委員会 SC 3, 化学的および物理的特性評価によって作成されました。
導入
土壌中の水分含有量を現場で測定することは、地質工学および地盤工学の研究だけでなく、さまざまな分野、特に地盤工学や農業における商業作業にも役立ちます。土木分野では、汚染土壌の調査や処理のために含水率検査が必要とされています。災害現場では、発生した被害を軽減したり、適切な修復措置を準備したりするための適切な土木構造物の設計を可能にするために、土壌の物理的特性を特定する含水量を現場で信頼性の高い方法で迅速に測定する必要があります。もう 1 つの潜在的な例は、温室または野外で商業的に栽培される野菜です。最も重要な必要性は、土壌中の水分含有量を制御することです。このタイプのシナリオでは、迅速で堅牢かつシンプルな方法が必要です。本書に記載されている迅速スクリーニング法は、土壌含水量の簡単で堅牢な現場検査法であり、このような要望に応えるために開発されました。これは、土壌サンプルと混合した後のスクロース溶液の屈折率測定に基づいています。
実験室では、通常、水分含量は、指定された温度 (105 °C など) で乾燥させる前後の土壌サンプルの重量を測定することによって決定されます。しかし、この方法では乾燥に時間がかかるため、屋外での使用は現実的ではありません。さらに、土壌サンプルは現場から研究室に輸送されますが、研究室へのサンプル輸送中に土壌サンプル中の水分含有量が維持される必要があります。提案された現場での方法は、現場で直接簡単に採用でき、特定の現場の水分量を迅速に測定するために使用できます。
含水量検査の最近の用途の 1 つは、土壌からの温室効果ガス排出の削減など、地球環境保護活動に関連しています。温室効果ガスの排出を制御するために土壌中の水を管理することは、土壌中の微生物の特性の条件に依存する気候変動の問題を最小限に抑えるのに役立ちます。 CO 2 、CH 4 、および N 2 O は、周囲温度の水によって活性化される微生物の活動の結果として土壌から放出されます。
二酸化炭素の最大の供給源は、必ずしも産業施設や輸送サービスなどの人間活動によるものではなく、土壌における重要な自然活動です。大気温度の上昇により、凍った地面や冷たい地面が溶けたり温められたりして、土壌微生物の環境条件が変化します。これらは比較的低い土壌温度で刺激され活性化され、代謝システムが開始されます。環境内に微生物によって消化できる水分とバイオマスが存在する場合、微生物はすぐにバイオマス中の不安定な有機炭素の代謝を開始し、その結果二酸化炭素が空気中に放出されます。二酸化炭素は最も一般的な温室効果ガスであるため、このメカニズムは気候変動に直接寄与します。
このようなリスクについて世界中の土地を地図に載せようとする調査が行われてきた。ターゲットパラメータを監視するには 2 つの手法を使用できます。 1 つ目は、赤外線または近赤外線の分光検出装置を搭載した衛星や航空機を使用したパノラマビューによるパラメータの観測であり、2 つ目は本書に記載されているようなスクリーニング方法です。 2 つの技術を使用して取得されたデータを比較して、精度の低いパノラマ ビュー技術からのデータを修正、改善、および/または補完することができます。これにより、二酸化炭素排出による潜在的リスクのより正確かつ詳細なマッピング結果が可能になります。
これに関連して、気候変動問題の調査を支援するために、土壌の水分含有量を測定するための迅速な検査スクリーニング方法が国際的な社会的要求となっている。調査規模が非常に大きいため、土壌から水を溶媒抽出するだけの単純な屈折率測定法が適していると考えられます。
1 スコープ
この文書は、土壌中の水分含量を迅速に測定するための方法を規定しています。この方法は、土壌サンプルと混合した後のスクロース溶液の屈折率測定に基づいています。
これは、地質工学や地質工学の研究における含水量の測定に適用できます。また、農業や土木など様々な分野の業務用としてもご利用いただけます。
使用範囲は水分含有量約 50% までです。この方法の精度は通常 0.5% ~ 1% の範囲で、使用する屈折計の種類によって異なります。
この方法の結果は土壌マトリックスの影響を強く受けます。粘土および/または有機物の含有量が高いと、ISO 11465 に記載されているような標準的な方法と比較して、水分含有量の値が大幅に低くなります。
2 規範的参照
この文書には規範的な参照はありません。
3 用語と定義
この文書の目的上、次の用語と定義が適用されます。
ISO と IEC は、標準化に使用する用語データベースを次のアドレスで維持しています。
3.1
屈折計
屈折率を測定するための装置
3.2
糖度計
屈折率の代わりにスクロース濃度を示す 屈折計 (3.1)
3.3
ブリックス度
溶液中のスクロースの質量分率。屈折率に直接関係します。
3.4
温度補正
屈折計(3.1) または 糖度計(3.2)が 20℃以外で測定した場合に、気温による測定誤差を補正する機能
参考文献
| 1 | ISO 11465, 土壌品質 — 質量ベースの乾物および水分含量の測定 — 重量法 |
| 2 | ISO 12404, 土壌品質 — スクリーニング方法の選択と適用に関するガイダンス |
| 3 | ISO 16586, 土壌品質 — 既知の乾燥嵩密度に基づく体積分率としての土壌水分含有量の決定 — 重量法 |
| 4 | Wada SI, Kakuto Y.、土壌サンプルの重量水分含有量の決定のためのグリセロール抽出屈折率測定。共通。土壌科学。植物のアナル。 1995 、26 (7 & 8) pp. 1315–1322 |
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives ).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.
For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following URL: www.iso.org/iso/foreword.html .
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 190, Soil quality, Subcommittee SC 3, Chemical and physical characterization.
Introduction
On-site determination of water contents in soil helps geological and geotechnical research as well as commercial work in a variety of fields, especially in geotechnical engineering and agriculture. In the civil engineering field, water content tests have been required for the investigation or treatment of contaminated soils. At a disaster site, water contents specifying soil physical properties need to be rapidly determined in a reliable manner on-site, to enable the design of suitable civil engineering structures to relieve the damage caused or prepare appropriate remediation measures. Another potential example is for commercially grown vegetables in greenhouses or in the field. The most important need is to control the water content in the soil. In this type of scenario, quick, robust and simple methods are needed. The rapid screening method described in this document is a simple robust on-site test method for water contents of soils and has been developed to meet such a demand. It is based upon refractive index measurement of a sucrose solution after mixing with a soil sample.
In laboratories, water contents are normally determined by weighing soil samples before and after drying at a specified temperature (e.g. 105 °C). It is not practical, however, to apply this type of method to outdoor sites, since the method requires a time-consuming drying process. Furthermore, soil samples are conveyed from the sites to the laboratory with the need that the water content in a soil sample be maintained during sample transport to the laboratory. The proposed on-site method can be readily employed directly in the field and can be used to rapidly determine water contents at given sites.
One of the recent applications of water content tests is related to global environmental protection work, e.g. on the reduction of greenhouse gas emissions from soil. Management of water in soil to control greenhouse gas emission can help minimizing climate change issues, which depend on the conditions of microbial properties in soil. CO2, CH4 and N2O are emitted from soil as a result of microbial activities that are activated by water at ambient temperatures.
The largest supply source of carbon dioxide is not necessarily from human activities, including industrial facilities and transportation services, but vital natural activities in soil. Increases in atmospheric temperature cause the frozen or cold ground to melt or warm up to change environmental conditions for the soil microbes. These are stimulated and activated at relatively low soil temperatures that will initiate their metabolisation systems. If there is moisture and biomass that can be digested by microbes in their environment, the microbes will immediately start metabolizing labile organic carbon, in biomass resulting in carbon dioxide that will be emitted into the air. This mechanism directly contributes to climate change since carbon dioxide is the most common greenhouse gas.
Investigations have been carried out to try and map land across the world for such risks. Two techniques can be used to monitor the target parameters. The first one is observation of the parameters with panoramic viewing using satellites and planes equipped with infrared or near-infrared spectroscopic detection devices and the second one is a screening method such as that described in this document. Data obtained using the two techniques can be compared to correct, improve and/or complement data from the less accurate panoramic view technique. This will allow more accurate and detailed mapping results of the potential risk from carbon dioxide emissions.
In this context, a rapid check screening method for determination of water contents of soil has become an international social demand in an effort to assist investigation of climate change issues. As the scale for investigation is very large, the refractive index measurement method with simple solvent extraction of water from soil is considered suitable for such situations.
1 Scope
This document specifies a method for rapid determination of water content in soils. The method is based on refractive index measurement of a sucrose solution after it is mixed with a soil sample.
It is applicable to the determination of water content in geological or geotechnical research as well as geotechnical engineering. In addition, it can be used for commercial work in a variety of fields, e.g. agriculture and civil engineering.
The working range is up to approximately 50 % moisture content. The precision of the method typically ranges between 0,5 % and 1 % and depends on the type of refractometer that is used.
The result of this method is strongly influenced by soil matrices. Higher contents of clay and/or organic matter will lead to significant lower values for water content compared to standard methods such as that described in ISO 11465.
2 Normative references
There are no normative references in this document.
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
3.1
refractometer
device for measurement of a refractive index
3.2
saccharimeter
refractometer (3.1) that indicates a sucrose concentration instead of a refractive index
3.3
Brix degree
mass fraction percentage of sucrose in solution, which is related directly to a refractive index
3.4
temperature correction
function for a refractometer (3.1) or a saccharimeter (3.2) to correct measurement deviation caused by atmospheric temperature when measurement is carried out at a temperature other than 20 °C
Bibliography
| 1 | ISO 11465, Soil quality — Determination of dry matter and water content on a mass basis — Gravimetric method |
| 2 | ISO 12404, Soil quality — Guidance on the selection and application of screening methods |
| 3 | ISO 16586, Soil quality — Determination of soil water content as a volume fraction on the basis of known dry bulk density — Gravimetric method |
| 4 | Wada S.I., Kakuto Y., Glycerol-extraction refractometry for determination of gravimetric water content of soil samples. Commun. Soil Sci. Plant Anal. 1995, 26 (7 & 8) pp. 1315–1322 |