Acquisizione ponderati per il flusso di acqua e particelle in sospensione dai canali agricoli durante eventi di drenaggio

L'obiettivo generale di questa procedura è quello di fornire un nuovo metodo per catturare in situ l'acqua di scarico del canale agricolo composito ponderato in base al flusso e il particolato sospeso durante gli eventi di drenaggio per la loro caratterizzazione chimico-fisica. Questo metodo aiuterà ad affrontare il passaggio più fondamentale nel campo dell'idrologia ambientale, che consiste nella raccolta di un campione d'acqua che rappresenta pienamente un evento di flusso nella sua interezza. I principali vantaggi di questa tecnica sono che è automatizzata e che fornisce un campione composito altamente rappresentativo del tipico materiale di scarico presente durante gli eventi di flusso.

Questo metodo può fornire informazioni sui parametri di qualità dell'acqua durante gli eventi di drenaggio di routine e durante gli eventi temporaleschi quando grandi volumi di acqua vengono scaricati per più giorni. La progettazione di metodi di monitoraggio che acquisiscono campioni di acqua composita ponderati in base al flusso potrebbe aiutare a evitare errori associati a eventi piovosi complessi e ad alta intensità. A dimostrare la procedura sarà il ricercatore associato, il dottor Timothy Lang, insieme ai tecnici sul campo, Pablo e Johnny.

Dopo aver identificato un'azienda agricola di studio, installare un datalogger vicino alla stazione di pompaggio che attiva un autocampionatore per raccogliere campioni di flusso composito su base proporzionale al flusso. Utilizzare i trasduttori di pressione installati nei canali di afflusso e deflusso, adiacenti alla stazione di pompaggio, per monitorare i livelli dei canali aziendali e utilizzare gli interruttori di prossimità installati sulle teste della pompa per monitorare la velocità della pompa. Per calcolare il drenaggio, utilizzare un datalogger e un'equazione di calibrazione della pompa per ciascuna pompa.

Per programmare il campionatore automatico in situ situato presso la stazione di pompaggio per acquisire campioni giornalieri di acqua composita, premere prima Invio programma. Quindi premere Programma, Campionamento basato sul flusso, Campiona ogni singolo impulso, 30 campioni compositi e Volume del campione di 130 millilitri. Premere Invio per calibrare il volume del campione e per inserire l'ora di inizio.

Quindi premere Sequenza programma completata. Quindi conservare i campioni compositi ponderati in un frigorifero in loco a quattro gradi Celsius fino alla loro analisi. Per catturare il particolato sospeso, posizionare due serbatoi di decantazione in PVC da 200 litri a pochi metri dal datalogger per raccogliere l'acqua di scarico del canale agricolo per tutta la durata del periodo di drenaggio.

Per programmare il datalogger in modo che raccolga i campioni di particolato, premere Programma, Campionamento basato sul tempo e Campione ogni due minuti. Per i campioni compositi, selezionare 200 e selezionare No per calibrare il volume del campione e inserire l'ora di inizio. Quindi premere Sequence Complete (Sequenza completata) e premere il pulsante Sampling (Campionamento).

Nelle vasche di decantazione verranno raccolti due litri di acqua di scarico ponderata a flusso, ogni due minuti. Quando il particolato inizia a depositarsi nei serbatoi, utilizzare un tubo flessibile per aspirare l'acqua in eccesso e trasferire il particolato in secchi da cinque galloni per il trasporto in laboratorio per l'equilibrio di 24 ore a quattro gradi Celsius. Quando il particolato si è depositato, aspirare l'acqua in eccesso e trasferire il particolato nei coni di decantazione Imhoff.

Dopo un'ora, aspirare l'acqua in eccesso un'ultima volta e trasferire il particolato depositato in barattoli con tappo a vite da 500 millilitri pre-pesati. Assicurati di raccogliere l'acqua sotto la superficie e lontano dai lati del cono per ridurre il numero di particolato aspirato. In questo esperimento rappresentativo, le particelle sospese provenienti da tre canali agricoli all'interno dell'area agricola delle Everglade sono state raccolte come dimostrato e determinate per essere altamente organiche, per possedere una bassa densità apparente e per essere ricche di nutrienti come il fosforo, proprietà che sono altamente rappresentative dell'acqua e dei sedimenti che si trovano tipicamente per i tipi di suolo dell'area agricola delle Everglades e le pratiche di utilizzo del suolo circostanti.

Durante il tentativo di questa procedura, è importante ricordare di lasciare che il particolato si depositi completamente prima di rimuovere l'acqua in eccesso. Seguendo questa procedura, altri metodi, come il frazionamento del fosforo con il metodo Hedley et al., possono essere utilizzati per valutare la quantità di fosforo labile rispetto a quello recalcitrante presente nel particolato.

Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come raccogliere un'acqua di scarico composita ponderata per il flusso rispetto al campionamento a benna. Avendo un frigorifero in loco, è possibile conservare i campioni d'acqua a quattro gradi Celsius. Un ulteriore vantaggio dell'utilizzo di questo metodo per la raccolta di campioni d'acqua è che è automatizzato e può essere utilizzato per catturare eventi di scarico associati a tempeste e uragani che possono durare fino a pochi giorni.