Con el avance de la tecnología y el aumento de las expectativas del usuario final, la necesidad y uso de datos de resolución temporal más alta para la estimación de la carga de contaminantes ha aumentado. Este protocolo describe un método para continua en situ agua monitoreo de la calidad para obtener mayores datos de resolución temporal para agua informado las decisiones de gestión de recursos.
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Artículo de método
Caudal continuo monitoreo de nutrientes y sedimentos en las cuencas agrícolas
En este artículo
Resumen
Resumen
Las concentraciones de contaminantes y cargas en cuencas varían considerablemente con el tiempo y el espacio. Información precisa y oportuna sobre la magnitud de los contaminantes en los recursos hídricos es un prerrequisito para la comprensión de los conductores de las cargas contaminantes y para hacer agua informada decisiones de gestión de recursos. El método comúnmente utilizado para "tomar muestras" proporciona las concentraciones de contaminantes en el momento de muestreo (es decir, una concentración instantánea) y puede debajo- o overpredict las concentraciones de contaminantes y cargas. Monitoreo continuo de nutrientes y sedimentos ha recibido recientemente más atención debido a los avances en informática, tecnología de detección, dispositivos de almacenamiento. Este protocolo muestra el uso de sensores, sondas e instrumental para monitorear en situ nitratos, amonio, turbidez, pH, conductividad, temperatura y oxígeno disuelto (OD) y para calcular las cargas de dos arroyos (zanjas) en dos cuencas agrícolas. Con la calibración adecuada, mantenimiento y operación de sensores y sondas, pueden obtenerse datos de calidad de agua buena por superar condiciones difíciles tales como la acumulación de suciedad y escombros. El método también puede utilizado en las cuencas de varios tamaños y caracterizado por terrenos agrícolas, forestales o urbanas.
Introducción
Monitoreo de la calidad del agua proporciona información sobre las concentraciones de contaminantes en diferentes escalas espaciales, dependiendo del tamaño del área que contribuyen, que puede ir desde un campo o una parcela hasta una cuenca. Este control tiene lugar durante un período de tiempo, como un solo evento, un día, una temporada o un año. La información de monitoreo de calidad del agua, principalmente relativos a los nutrientes (por ejemplo, nitrógeno y fósforo) y el sedimento, puede utilizarse para: 1) entender los procesos hidrológicos y el transporte y la transformación de contaminantes en corrientes, tales como zanjas de drenaje agrícola; 2) eva....
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Protocolo
1. selección del sitio
- selección de cuenca
- Seleccione o basado en la magnitud del problema de la contaminación, prioridad de la cuenca, proximidad a las instalaciones de investigación, acceso al sitio, y objetivos de los datos.
- Localidades de muestreo de flujo
- Seleccione secuencia localización de muestreo basados en el propósito del estudio.
Nota: Ubicaciones de muestreo óptimo están bien mezclados en un corte transversal, con seguridad y fácilmente accesible, geofísico estable (es decir, de sección transversal constante y un banco solidario de la vivienda de la estación....
- Seleccione secuencia localización de muestreo basados en el propósito del estudio.
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Resultados
En la publicación Aryal y Reba (2017), este protocolo fue utilizado para estudiar el transporte y la transformación de nutrientes y sedimentos en dos pequeñas cuencas agrícolas6. A continuación se describen los resultados adicionales del presente Protocolo.
Relaciones de calidad de agua de lluvia-escurrimiento:
La fuerza de monitoreo continuo es qu.......
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Discusión
En general, el monitoreo continuo de nutrientes y sedimento tiene varias ventajas sobre monitoreo utilizando el método de muestreo de grab. Procesos hidrológicos y de agua de calidad son afectados por lluvias en un lapso muy corto de tiempo. Los usuarios pueden obtener datos de alta resolución temporal de nutrientes y sedimentos para el estudio de problemas complejos. Otros parámetros de calidad de agua, tales como conductividad, pH, temperatura y hacer, se pueden obtener simultáneamente y con el mismo costo en cuanto a .......
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Divulgaciones
Los autores no tienen nada que revelar.
Agradecimientos
La investigación fue posible gracias al financiamiento de la conservación de efectos evaluación de proyecto (CEAP). Estamos especialmente agradecidos por el permiso de acceso al sitio de los productores, asistencia de investigación de los miembros de la unidad de investigación de gestión de agua de USDA-ARS-Delta y análisis de la muestra por el personal en el centro de investigación de ecotoxicología, Universidad del estado de Arkansas. Parte de esta investigación fue apoyada por una cita para el programa de participación de ARS, administrado por el Instituto Oak Ridge para la ciencia y educación (ORISE) a través de un acuerdo interagencial entre el Departamento de en....
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Sonda multiparamétrica | Hach Hydrolab | DS5X | mide la temperatura, el pH, la conductividad, el oxígeno disuelto, el nitrato, el amonio, la turbidez Velocidad |
| área Módulo de flujo y sensor | Teledyne Isco | 2150 | mide la velocidad media del flujo y la profundidad del flujo, y calcula el caudal y el caudal total en función del área de la sección transversal proporcionada de la zanja. Los datos almacenados se pueden descargar directamente a la computadora. |
| El muestreador de agua portátil automático | Teledyne Isco | ISCO 6712 | toma muestras automáticamente del agua en el intervalo establecido o junto con el módulo de caudal y el sensor |
| El transductor de presión | In-situ | Rugged Troll 100 | mide la presión, el nivel y la temperatura en el agua. Los datos almacenados se pueden descargar directamente al ordenador |
| Caudalímetro portátil | Flo-mate (Hach) | Marsh-McBirney 2000 | Para la medición manual de descargas |
| Batería, 12 v, recargable | UPG | UB 1270 | Para alimentar la sonda |
| Batería, 12 v, recargable | Baterías Interstate | SRM 27 | Batería de plomo-ácido para alimentar el muestreador automático |
| Panel solar | Alt E | ALT20-12P | Para recargar la batería en el sitio |
| C-8 | |||
| Estándares de calibración | Hach o Fisher Scientific | Estándares | múltiples de pH (4,7,10), conductividad (1412 uS/cm), nitrato (5 y 50 mg/L), amonio (5 y 50 mg/L) y turbidez (50,100,200 NTU) |
| Estándar de nitrato alto | Hach | 013810HY | 50 mg/L |
| Estándar de nitrato bajo | Hach | 013800HY | 5 mg/L Estándar |
| de amonio alto | Hach | 002588HY | 50 mg/L |
| Estándar de amonio bajo | Hach | 002587HY | 5 mg/L |
| Estándar de turbidez | Fisher scientific | R8819050-500G | 50 NTU |
| Estándar de turbidez | Fisher scientific | 88-061-6 | 100 NTU |
| Estándar de turbidez | Fisher scientific R8819200500 | C | 200 NTU |
| Pellets de sal de cloruro de potasio | Hach | 005376HY | para mantener el electrolito para el electrodo de pH |
| Estándar de cloruro de potasio | Fisher scientific | 5890-16 | 1412 us/cm |
| Solución tampón, pH 4 | Fisher scientific | SB99-1 | para la calibración del sensor de pH |
| Solución tampón, pH 7 | Fisher scientific | SB108-1 | para la calibración del sensor de pH |
| Solución tampón, pH 10 | Fisher scientific | SB116-1 | para la calibración del sensor |
| pH Sellador de silicona | Hach | 00298HY | Para sellar la tapa de la batería del sensor hermético |
| Limpiador multiusos | Sunshine Makers Inc | Toallitas verdes | |
| simples Kimberly-Clark | |||
| L-bracket | |||
| Poste Telsbar | servicios Unistrut | Sensores y sondas seguros en el arroyo | |
| Sonda supend de | alambre | ||
| Mosquetón | sonda supend y sensor PT | ||
| Llave | |||
| Malla de alambre de cobre | Bird B Gone Rollo | malla de cobre para control de roedores y aves | |
| Cinta adhesiva | Agri Drain Corporation | Cinta para baldosas, funciona en climas húmedos y fríos |
Referencias
- Pellerin, B. A., et al. Emerging Tools for Continuous Nutrient Monitoring Networks: Sensors Advancing Science and Water Resources Protection. J Am Water Resour Assoc. 52 (4), 993-1008 (2016).
- Rozemeijer, J., et al. Application and Evaluation of a New Passive Sampler for Measur....
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Reimpresiones y permisos
