Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Ciągły monitoring dopływu składników pokarmowych i osadów w rolniczych zlewniach

10.4K wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/56036

⸱

26 września 2017

 , 
1Oak Ridge Institute of Science and Education (ORISE), 2Delta Water Management Research Unit, United States Department of Agriculture, Agriculture Research Unit USDA-ARS

W tym artykule

Podsumowanie

Wraz z postępem technologicznym i wzrostem oczekiwań użytkowników końcowych, wzrosło zapotrzebowanie i wykorzystanie danych o wyższej rozdzielczości czasowej do szacowania ładunku zanieczyszczeń. Protokół ten opisuje metodę ciągłego monitorowania jakości wody in situ w celu uzyskania danych o wyższej rozdzielczości czasowej w celu podejmowania świadomych decyzji dotyczących zarządzania zasobami wodnymi.

Streszczenie

Stężenia i ładunki zanieczyszczeń w zlewniach różnią się znacznie w zależności od czasu i przestrzeni. Dokładne i aktualne informacje na temat wielkości zanieczyszczeń w zasobach wodnych są warunkiem wstępnym zrozumienia czynników wpływających na ładunek zanieczyszczeń i podejmowania świadomych decyzji dotyczących zarządzania zasobami wodnymi. Powszechnie stosowana metoda "pobierania próbek" pozwala określić stężenia zanieczyszczeń w momencie pobierania próbek (tj. stężenie migawkowe) i może zaniżać lub zawyżać stężenia i ładunki zanieczyszczeń. Ciągłe monitorowanie składników odżywczych i osadów zyskało ostatnio większą uwagę ze względu na postęp w dziedzinie informatyki, technologii czujników i urządzeń pamięci masowej. Protokół ten demonstruje wykorzystanie czujników, sond i oprzyrządowania do ciągłego monitorowania in situ azotanów, amonu, zmętnienia, pH, przewodności, temperatury i tlenu rozpuszczonego (DO) oraz do obliczania obciążeń z dwóch strumieni (rowów) w dwóch rolniczych zlewniach. Dzięki odpowiedniej kalibracji, konserwacji i obsłudze czujników i sond można uzyskać dobre dane dotyczące jakości wody, pokonując trudne warunki, takie jak zanieczyszczenia i gromadzenie się zanieczyszczeń. Metoda może być również stosowana w zlewniach o różnej wielkości i charakteryzujących się gruntami rolnymi, leśnymi i/lub miejskimi.

Wprowadzenie

Monitorowanie jakości wody dostarcza informacji o stężeniach zanieczyszczeń w różnych skalach przestrzennych, w zależności od wielkości obszaru przyczyniającego się do rozwoju, który może wahać się od działki lub pola do działu wodnego. To monitorowanie odbywa się w pewnym okresie czasu, takim jak pojedyncze zdarzenie, dzień, sezon lub rok. Informacje uzyskane z monitorowania jakości wody, głównie dotyczące składników pokarmowych (np. azotu i fosforu) oraz osadów, mogą być wykorzystane do: 1) zrozumienia procesów hydrologicznych oraz transportu i przemiany zanieczyszczeń w strumieniach, takich jak rowy melioracyjne w rolnictwie; 2) ocenić skuteczność praktyk gospodarowania stosowanych w zlewni w celu zmniejszenia ładunku substancji biogennych i osadów oraz poprawy jakości wody; 3) ocenić dostarczanie osadu i składników odżywczych do wody w dół rzeki; oraz 4) udoskonalenie modelowania składników odżywczych i osadów w celu zrozumienia procesów hydrologicznych i związanych z jakością wody, które determinują transport i dynamikę zanieczyszczeń w zakresie skali czasowej i przestrzennej.

Te informacje są kluczowe dla odbudowy ekosystemów wodnych, zrównoważonego planowania i zarządzania zasobami wodnymi1.

Najpowszechniej używaną metodą monitorowania składników odżywczych i osadów w zlewni jest pobieranie próbek. Pobieranie próbek dokładnie odzwierciedla stężenie migawki w momencie pobierania próbek2. Może również przedstawiać zmiany stężeń zanieczyszczeń w czasie, jeśli pobieranie próbek jest częste. Jednak częste próbkowanie jest czasochłonne i kosztowne, co często czyni go niepraktycznym2. Dodatkowo, pobieranie próbek może zaniżać lub zawyżać rzeczywiste stężenia zanieczyszczeń poza czasem pobierania próbek2,3,4. W związku z tym ładunki obliczone przy użyciu takich stężeń mogą nie być dokładne.

Alternatywnie, ciągłe monitorowanie dostarcza dokładnych i aktualnych informacji o jakości wody w określonym przedziale czasowym, takim jak minuta, godzina lub dzień. Użytkownicy mogą wybrać odpowiednie przedziały czasowe w zależności od swoich potrzeb. Ciągłe monitorowanie umożliwia badaczom, planistom i menedżerom optymalizację pobierania próbek; opracowywać i monitorować wskaźniki zintegrowane z czasem, takie jak całkowite maksymalne dzienne obciążenia (TMDL); oceniać rekreacyjne wykorzystanie jednolitej części wód; ocenić warunki strumienia podstawowego; oraz przestrzennie i czasowo ocenić zmienność zanieczyszczeń w celu określenia związków przyczynowo-skutkowych i opracowania planu zarządzania5,6. Ciągłe monitorowanie składników odżywczych i osadów zyskało ostatnio większą uwagę ze względu na postęp w technologii obliczeniowej i czujników, zwiększoną pojemność urządzeń pamięci masowej oraz rosnące wymagania dotyczące danych potrzebnych do badania bardziej złożonych procesów1,5,7. W globalnym badaniu przeprowadzonym wśród ponad 700 profesjonalistów z branży wodnej wykorzystanie sond wieloparametrowych wzrosło z 26% do 61% w latach 2002-2012 i oczekuje się, że do 2022 r. osiągnie 66% 5. W tym samym badaniu 72% respondentów wskazało na potrzebę rozbudowy sieci monitorowania, aby sprostać ich potrzebom w zakresie danych5. Oczekuje się, że liczba stacji w sieci monitorowania i liczba zmiennych monitorowanych na stację w 2012 r. wzrośnie odpowiednio o 53% i 64% do 2022 r. 5.

Jednak ciągłe monitorowanie jakości i ilości wody w rolniczych zlewniach jest wyzwaniem. Duże opady deszczu zmywają osady i makrofity, przyczyniając się do dużego obciążenia osadami i gromadzenia się zanieczyszczeń w czujnikach i sondach. Spływ nadmiaru azotu i fosforu stosowany na polach uprawnych stwarza idealne warunki do rozwoju mikroskopijnych i makroskopowych organizmów oraz do zanieczyszczania czujników i sond dopływowych, zwłaszcza w okresie letnim. Zanieczyszczenia i nagromadzenie osadów mogą powodować awarie czujników, dryf i generowanie niewiarygodnych danych. Pomimo tych wyzwań, do badania procesów spływu i zanieczyszczeń ze źródeł niepunktowych wymagane są dokładniejsze dane o rozdzielczości czasowej (nawet na minutę), ponieważ mają na nie wpływ cechy działu wodnego (np. rozmiar, gleba, nachylenie itp.) oraz czas i intensywność opadów7. Dokładna obserwacja w terenie, częsta kalibracja oraz właściwe czyszczenie i konserwacja mogą zapewnić dobrą jakość danych z czujników i sond, nawet w dokładniejszej rozdzielczości czasowej.

Tutaj omawiamy metodę ciągłego monitorowania in situ dwóch rolniczych zlewni za pomocą wieloparametrowych sond jakości wody, czujników powierzchniowo-prędkościowych i przetworników ciśnienia oraz automatycznych próbników; ich kalibracji i konserwacji w terenie; oraz przetwarzania danych. Protokół przedstawia sposób, w jaki można prowadzić ciągłe monitorowanie jakości wody. Protokół ma ogólne zastosowanie do ciągłego monitorowania jakości i ilości wody w każdym rodzaju i wielkości zlewni.

Protokół został przeprowadzony w północno-wschodnim Arkansas w Little River Ditches Basin (HUC 080202040803, obszar 53,4 km2) i Lower St. Francis Basin (HUC 080202030801, obszar 23,4 km2). Te dwa działy wodne uchodzą do dopływów rzeki Missisipi. Komitet Ochrony Dolnej Rzeki Missisipi i Grupa Zadaniowa ds. Hipoksji Zatoki Meksykańskiej zidentyfikowały potrzebę monitorowania dopływów rzeki Missisipi w celu opracowania planu zarządzania zlewnią i rejestrowania postępów działań związanych z zarządzaniem8,9. Co więcej, te zlewnie są scharakteryzowane jako zlewnie główne przez Departament Rolnictwa Stanów Zjednoczonych-Służba Ochrony Zasobów Naturalnych (USDA-NRCS), w oparciu o potencjał zmniejszenia zanieczyszczenia składnikami odżywczymi i osadami oraz poprawy jakości wody10. Monitorowanie krawędzi pola jest prowadzone w tych zlewniach w ramach ogólnostanowej sieci Inicjatywy Zdrowego Zlewni Dorzecza Missisipi (MRBI) network11. Więcej szczegółów na temat zlewni (tj. lokalizacji miejsc, charakterystyki zlewni itp.) znajduje się w Aryal and Reba (2017)6. Krótko mówiąc, dorzecze Little River Ditches ma głównie gleby mułowo-gliniaste, a głównymi uprawami są bawełna i soja, podczas gdy dolna część basenu St. Francis ma głównie glebę gliniastą Sharkey, a ryż i soja są głównymi uprawami. W każdym dziale wodnym przeprowadzono ciągłe monitorowanie ilości i jakości wody (tj. temperatury zrzutu, pH, DO, zmętnienia, przewodności, azotanów i amonu) na trzech stacjach w głównym nurcie przy użyciu tego protokołu, aby zrozumieć przestrzenną i czasową zmienność ładunków zanieczyszczeń i procesów hydrologicznych. Dodatkowo co tydzień pobierano próbki wody, które analizowano pod kątem stężenia zawieszonych osadów.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

1. Wybór miejsca

  1. Wybór zlewni
    1. Wybierz zlewnię lub zlewnie na podstawie wielkości problemu zanieczyszczenia, priorytetowości zlewni, bliskości obiektu badawczego, dostępu do miejsca badań oraz celów związanych z danymi.
  2. Lokalizacje pobierania próbek z cieków
    1. Wybierz miejsce(-a) pobierania próbek wodnych z potoku w oparciu o cel badania.
      UWAGA: Optymalne lokalizacje pobierania próbek charakteryzują się dobrym mieszaniem w przekroju, są łatwo i bezpiecznie dostępne oraz geofizycznie stabilne (czyli stały przekrój oraz brzeg sprzyjający rozmieszczeniu stanowisk pomiarowych), oraz reprezentatywny12,13,14Stacje położone nie bezpośrednio poniżej ujścia dwóch strumieni i znajdujące się w prostym odcinku koryta, bez przewężenia lub rozszerzenia przekroju koryta, są bardziej jednorodne i reprezentatywne14.
    2. Połącz pomiary hydrologiczne i jakości wody w przekroju do obliczenia obciążeń.
      UWAGA: W przypadku określania przestrzennych różnic w zawartości składników odżywczych i osadów w zlewni, należy wybrać wiele stacji badawczych w celu zbadania potencjalnych źródeł w całym obszarze zlewni.

2. Wybór instrumentu i czujników

  1. Wybierz instrumenty i czujniki do pomiaru przepływu oraz jakości wody oraz do pobierania próbek wody w zaplanowanych odstępach czasu. Dobierz instrumenty i czujniki na podstawie potrzeb danych, charakterystyki zlewni oraz dostępnych zasobów.
    NOTKA: Idealne czujniki są niezawodne, dokładne, czułe, precyzyjne, niskokosztowe, odpowiednie dla środowiska strumienia, wymagają niewielkiego utrzymania i minimalnego szkolenia technika terenowego13. W zlewniach rolniczych największe problemy stanowią osadzanie się osadów i nagromadzanie się zanieczyszczeń. Dlatego preferowane są sondy wyposażone w funkcje samoczyszczące i antyosadzające.
    1. Użyj automatycznego dozownika próbek, sond, czujnika powierzchni-prędkości, przetwornika ciśnienia oraz przenośnego miernika przepływu.
      NOTKA: Sondu powinna być wyposażona w wycieraczkę do czyszczenia czujnika zawiłości oraz szczotkę do czyszczenia czujników pH, amonu, azotanów i tlenu rozpuszczonego.
      NOTKA: Instrument w niniejszym protokole oznacza jednostkę do pobierania próbek wody składającą się z automatycznego dozownika, węża, sita lub modułu przepływu oraz czujnika powierzchni-prędkości.
  2. Wybierz parametry jakości wody na podstawie celu badania, kosztu i dostępności czujników. Mierz temperaturę, pH, stężenie tlenu rozpuszczonego (DO), przewodność, zawiłość, amon i azotany co 15 minut.
    NOTKA: Temperatura, pH, tlen rozpuszczony i przewodność to najczęściej wybierane parametry, mierzone na stacjach USGS, natomiast azotany, amon i zawiłość są mierzone rzadziej, ale zyskują na popularności1,14.
    NOTKA: Cele badawcze zależą od cech zlewni. Na przykład monitorowanie azotu i fosforu może mieć większe znaczenie w zlewniach rolniczych niż monitorowanie fosforu w zlewniach zurbanizowanych.

3. Kalibracja i programowanie sondy

  1. Skaluj czujniki na sondzie zgodnie z zaleceniami producenta. Modyfikuj protokół kalibracji w miarę potrzeby, uwzględniając lokalne warunki środowiskowe.
    UWAGA: Częstotliwość kalibracji zależy od środowiska, w jakim znajdują się czujniki. Ogólnie mieści się w przedziale 2–4 tygodnie. W tym przypadku sondy kalibrowane są co 2 tygodnie w okresie wegetacyjnym oraz co 3 tygodnie w okresie niewegetacyjnym (listopad–kwiecień).
  2. W laboratorium dokładnie oczyść sondę przed kalibracją. Oczyść powierzchnie czujników miękkimi szczotkami (np. szczotki) oraz mydło lub środek czyszczący uniwersalny. Usuń wycieraczkę cyrkulacyjną i szczotkę za pomocą klucza imbusowego o sześciokątnej głowicy; oczyść wycieraczkę i szczotkę.
  3. Wlej elektrolit do elektrody odniesienia pH, uzupełnij ją świeżym roztworem elektrolitu i dodaj pastylkę chlorku potasu, aby utrzymać przewodność roztworu elektrolitu. Zamknij nakrętkę tak, aby było szczelnie; podczas dokręcania nakrętki część elektrolitu może wyciec. Opłucz sondę wodą zdejonizowaną.
  4. Zawieś sondę na solidnym statywie w taki sposób, aby jej dolna część znajdowała się około 20–30 cm nad powierzchnią stołu, zapewniając wygodną pracę. Podłącz sondę do komputera za pomocą kabla komunikacyjnego. Uruchom oprogramowanie producenta. Naciśnij przycisk „operate sonde”, aby wejść do programu sondy.
  5. Ustaw liczbę próbek kalibracyjnych na karcie „konfiguracja parametrów”. Skalibruj czujniki w następującej kolejności: przewodność, pH, DO, mętność, azotany i amoniak.
    UWAGA: Kolejność kalibracji ma znaczenie, ponieważ sensory azotanów i amonu wykorzystują wartości przewodności i pH.
    UWAGA: Liczba standardów kalibracyjnych wynosi 2 dla przewodności, 2 lub 3 dla pH, 1 dla DO, 2 lub 4 dla mętności, 2 dla azotanów oraz 2 dla amoniaku.
  6. Wypłucz czujnik(i) wielokrotnie wodą dejonizowaną i osusz powierzchnię czujnika(ów) chusteczkami przed wprowadzeniem standardu do czujnika w celu zapobiegania zanieczyszczeniu krzyżowemu.
    UWAGA: Przed kalibracją każdego czujnika zanotuj wartości odczytywane przez czujnik dla następujących standardów: DO, pH 7, mętność dla wody dejonizowanej i 50 NTU, azotany dla 50 mg/L oraz amoniakalne dla 50 mg/L. Wartości te mogą być wykorzystane do oceny dokładności działania czujników w terenie. Mogą one również zostać ostrożnie wykorzystane do korekty wartości pomiarów terenowych.
  7. Po kalibracji każdego czujnika (kroki 3.8–3.13) dla standardu pojawi się napis „kalibracja zakończona sukcesem”; jeśli kalibracja się nie powiedzie, zresetuj czujnik i spróbuj ponownie. Jeśli czujnik nadal nie działa poprawnie, może być konieczna wymiana materiałów eksploatacyjnych lub naprawa w fabryce.
    UWAGA: Zresetowanie czujnika azotanów lub amonu spowoduje zresetowanie obu czujników.
  8. Skaluj czujnik przewodności za pomocą kalibracji dwupunktowej; 0 µs/cm dla suchego czujnika oraz 1,412 µs/cm dla roztworu wzorcowego. Wybierz „SpCond [µs/cm]" na karcie „kalibracja”. Wysusz całkowicie owalną część czujnika za pomocą chusteczek. Wprowadź „0,0” w µs/cm i wprowadź „kalibruj”.
    1. Włóż standard do woreczka, aby całkowicie przykryć owalną część czujnika. Poczekaj, aż odczyt czujnika ustabilizuje się (~2–5 min), wprowadź „1412” w µs/cmi wprowadź „kalibruj”. Pojawi się napis „kalibracja zakończona sukcesem”; jeśli kalibracja się nie powiedzie, zresetuj czujnik i spróbuj ponownie.
  9. Skaluj czujnik pH za pomocą standardów pH 7 i pH 10 oraz sprawdź liniowość kalibracji przy użyciu standardu pH 4. Wybierz kartę „pH[jednostki]” w zakładce kalibracji. Umieść standard pH 7 w folii, tak aby pokrywał zarówno styk pH, jak i elektrodę odniesienia. Odczekaj około 5 minut, aż wartość ustabilizuje się. Wpisz wartość „7,0” jako wartość pH i wybierz opcję „kalibruj”.
    1. Wypłucz elektrody i osusz je za pomocą chusteczek. Wprowadź bufor pH 10 i postępuj zgodnie z tą samą procedurą, co dla pH 7. Wprowadź bufor pH 4, aby sprawdzić spełnienie warunku liniowości krzywej kalibracyjnej; skalibrowany czujnik powinien wskazywać wartość 4 ± 0,2 dla standardu pH 4,0.
  10. Skalibruj czujnik stężenia tlenu rozpuszczonego (DO) przy użyciu odwirowanej wody z zastosowaniem jednopunktowego standardu w postaci wody zdezjonizowanej (18 MΩ·cm) nasyconej powietrzem i stabilizowanej pod względem temperatury.
    1. Wybierz kartę „LDO%[Sat]”. Napełnij cylinder kalibracyjny wodą dejonizowaną do poziomu prawie pełnego i umieść cylinder na sondzie. Odwróć sondę, aby upewnić się, że czujnik temperatury oraz membrany do pomiaru stężenia tlenu rozpuszczonego są całkowicie pokryte wodą.
    2. Poczekaj około 5 minut, aby ustabilizować odczyt procentowego nasycenia. Po ustabilizowaniu wprowadź „100” jako wartość procentowego nasycenia. Wprowadź ciśnienie barometryczne w mmHg, sprawdzając dane lokalnej stacji pogodowej, a następnie wprowadź „kalibruj”.
      UWAGA: Wodę dejonizowaną stabilizuje się pod względem temperatury i nasycenia powietrzem, pozostawiając ją otwartą w laboratorium na co najmniej jedną noc w celu wymiany gazów, nasycenia oraz wyrównania temperatury. Należy podać ciśnienie barometryczne, ponieważ nasycenie tlenu rozpuszczonego zależy zarówno od ciśnienia atmosferycznego, jak i od temperatury (mierzonej przez sondę).
    3. Sprawdź współczynnik skali, który powinien wynosić 0,5–1,5, aby kalibracja była poprawna. Zakończ program kalibracji, przejdź do trybu terminala, za pomocą strzałek zaznacz opcję „Log In” i naciśnij „enter”. Zaznacz „level 3” i naciśnij „enter”. Zaznacz „setup” i naciśnij „enter”. Zaznacz „sensors” i naciśnij „enter”. Zaznacz „DO” i naciśnij „enter”. Zaznacz „DO% Sat” i naciśnij „enter”. Zanotuj współczynnik skali.
    4. Naciśnij „Esc”, aby wyjść, a następnie ponownie wejdź w „operate sonde”. Wybierz kartę „kalibracja”, aby kontynuować kalibrację.
    5. Odwróć sondę i zawieś ją tak, aby czujniki były skierowane w stronę ziemi.
  11. Wykalibruj czujnik mętności, używając 4 standardów: wody dejonizowanej (DI), 50 NTU, 100 NTU oraz 200 NTU. Wybierz kartę „Turbidity[NTUs]”. Do kubka kalibracyjnego nalej tyle wody dejonizowanej, by pokryła co najmniej dolną część czujnika mętności. Poczekaj, aż wartość mętności ustabilizuje się. Wprowadź punkt „1” dla standardu DI, wartość mętności „0,6” NTU oraz wybierz opcję „calibrate”.
    1. W podobny sposób skalibruj czujnik mętności dla innych standardów. Zapobiegaj powstawaniu pęcherzyków poprzez homogenizację standardów, odwracanie butelki do góry dnem i do dołu (nie wstrząsaj) oraz wlewaj standardy po ściankach kubka.
    2. Po skalibrowaniu wszystkich wzorców sprawdź odczyty czujnika dla wody dejonizowanej i 50 NTU, aby ocenić, czy kalibracja była akceptowalna (czyli w granicach ±1%
  12. Wykalibruj czujnik azotanów, używając dwóch standardów: wysokiego (50 mg/L NO₃⁻) i niskiego (10 mg/L NO₃⁻).3--N) stężenia azotanów3--N). Wybierz opcję „NIE”3-[mg/L-N]" karta
    1. Wlej roztwór wzorcowy o stężeniu 50 mg/L do napełnienia kubka kalibracyjnego w trzech czwartych jego objętości i umieść kubek na sondzie, zapewniając szczelną spoinę. Odwróć sondę tak, aby czujniki azotanów i temperatury były całkowicie zanurzone. Odczekaj 15 minut (lub do momentu ustabilizowania się odczytu). Po ustabilizowaniu się odczytu wprowadź poziom wzorca „1” oraz wartość „46,2”. Zanotuj w zeszycie odczyty temperatury i napięcia w milivoltach. Wprowadź polecenie „kalibruj”.
      UWAGA: Czujnik azotanowy wykorzystuje czujnik temperatury w połączeniu z czujnikami przewodności i pH.
    2. Wypłucz czujniki wodą dejonizowaną kilkakrotnie i osusz je chusteczkami. Powtórz ten sam proceder dla roztworu o niskim stężeniu standardowym. Różnica między dwoma odczytami napięcia powinna wynosić 50–65 mV, a różnica między odczytami temperatury nie powinna przekraczać 5 °F aby kalibracja była akceptowalna.
  13. Kalibruj czujnik amonu podobnie jak czujnik azotanów.
  14. Wymień i skalibruj wycieraczkę i szczotkę. Wybierz kartę „SelfClean[Rev]”. Wybierz „1” obrót i wprowadź „calibrate”.
    UWAGA: Wycieraczka i szczotka obrócą się jeden raz.
  15. Po skalibrowaniu wszystkich czujników należy zaprogramować sondę. W zakładce „system” wprowadź polecenie „ustaw zegar na godzinę komputera” w celu synchronizacji. Usuń najstarszy plik dziennika, jeśli istnieją już 4 pliki dziennika, i utwórz nowy plik dziennika. Po utworzeniu pliku dziennika wybierz parametry monitorowania oraz parametry do rejestrowania. Wybierz czas trwania monitorowania (czyli do następnej kalibracji, zazwyczaj co 2–3 tygodnie w zlewniach rolniczych) oraz interwał (15 min), wybierając czas rozpoczęcia i zakończenia pliku dziennika oraz interwał rejestrowania. Zapisz plik dziennika.
    UWAGA: W dowolnym momencie sondu może przechowywać maksymalnie 4 pliki dziennika.
  16. Sprawdź napięcie baterii wewnętrznej i w razie potrzeby wymień baterie wewnętrzne.
    1. Wybierz kartę „monitorowanie online” i uruchom monitorowanie online.
    2. Sprawdź wartość napięcia baterii wewnętrznej. Jeśli jest niższa niż 10,5 V, zastąp ją ośmioma nowymi bateriami typu C.
      UWAGA: Sondu przestaje rejestrować dane, jeśli napięcie baterii wewnętrznej spadnie poniżej ~9,0 V.
    3. Użyj uszczelniacza silikonowego do uszczelnienia pokrywy komory baterii, aby uzyskać połączenie wodoodporne.
  17. Przymocuj osłonę czujnika i umieść ją w wiadrze wypełnionym w połowie wodą.
    UWAGA: Sondy w wiadrze są gotowe do transportu oraz ponownego montażu na stanowiskach. Sondy muszą być zanurzone, aby elektroda pH mogła prawidłowo funkcjonować.

4. Instalacja instrumentów i czujników

  1. Czujnik powierzchniowo-prędkościowy i moduł przepływu
    1. Umocuj czujnik powierzchniowo-prędkościowy w sposób trwały na stalowej płytce w wybranym przekroju. Zamocuj stalową płytkę na uchwycie w kształcie litery „L” (Rysunek 1), który jest osadzony w słupie Telspar wbitym w linii najgłębszej części koryta strumienia (tj. w najgłębszym miejscu koryta) (Rysunek 1); przedłużenie uchwytu „L” w kierunku przepływu powinno być wystarczająco długie, aby obecność słupa Telspar nie wpływała na przepływ. Umieść czujnik na uchwycie „L” na dnie strumienia tak, aby jego czubek był skierowany w góręrzędnie, zgodnie z kierunkiem linii przepływu.
      UWAGA: Wpływ słupa Telspar można ocenić wizualnie, sprawdzając, czy jego wprowadzenie powoduje zaburzenia przepływu w miejscu czujnika w góręrzędzie, lub ilościowo, porównując odczyty czujnika ze słupem i bez słupa. W niniejszym protokole zmienność przekrojową uznano za pomijalną. Jeśli ma ona zostać oceniona, można umieścić wiele sond lub czujników w jednym przekroju. Czujnik powierzchniowo-prędkościowy mierzy średnią prędkość metodą ultradźwiękową Dopplera. Nie wymaga on współczynnika konwersji opartego na głębokości przepływu ani profilowaniu prędkości oraz kalibracji w terenie. Moduł przepływu mierzy prędkość w zakresie od -1,5 do 6,1 m/s oraz głębokość od 0,01 m do 9,15 m. Dzięki temu nadaje się do zastosowania w różnych zlewniach.
    2. Aby obliczyć przepływ, zmierz powierzchnię przekroju.
      UWAGA: Oprogramowanie może bezpośrednio obliczyć powierzchnię, jeśli podano kształt koryta lub odpowiednie równanie.
      UWAGA: Dane z czujnika są bezpośrednio rejestrowane w module przepływu i mogą być pobrane na komputer za pomocą oprogramowania producenta oraz kabla komunikacyjnego.

Schemat układu monitorującego przepływ wody; czujniki, automatyczny pobieracz próbek i pomiar osadów.
Rysunek 1. Układ typowej stacji monitorującej przepływ w strumieniu (nie w skali).
Stacja zawiera słup Telspar, na którym sondu zawiesza się za pomocą stalowego kabla, karabińczyka i tulejek łączeniowych. Tulejki nie są pokazane. Prowadnica w kształcie litery L, na której zamontowany jest czujnik powierzchni i prędkości, umieszczona jest na dnie strumienia i mocno przytwierdzona do słupa za pomocą nakrętek i śrub. Automatyczny pobieracz próbek (nie pokazany na rysunku) pobiera próbkę wody z węża wyposażonego na końcu w filtr siatkowy. Kabel pochodzący od czujnika powierzchni i prędkości podłączony jest do modułu przepływu (nie pokazanego). Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.

  1. Czujnik ciśnienia (czujnik PT)
    1. Za każdym razem, gdy czujnik powierzchni i prędkości jest niedostępny, zmierz głębokość za pomocą czujnika ciśnienia.
    2. Umieść czujnik PT wewnątrz słupa Telspar i zamocuj go drutem stalowym oraz tulejami; czujnik powinien lekko dotykać dna strumienia. Zaprogramuj czujnik PT do pomiaru głębokości wody w odstępach 15-minutowych.
  2. Ręczny pomiar przepływu
    1. W przypadku stacji wyposażonych w czujnik PT jako urządzenie do pomiaru przepływu, sporządź krzywą stanu i przepływu poprzez ręczny pomiar przepływu w zakresie różnych wartości przepływu, obejmując co najmniej przepływy niskie, średnie i wysokie. Podziel przekrój poprzeczny na kilka segmentów (o szerokości 30–60 cm), w zależności od szerokości przepływu. Zmierz średnią prędkość w linii środkowej segmentu za pomocą przenośnego miernika przepływu. Jeśli głębokość jest <10 cm, zmierz prędkość maksymalną i pomnóż ją przez 0,9, aby uzyskać średnią prędkość. Jeśli głębokość wynosi 10–75 cm, zmierz prędkość na głębokości 0,6 mierzonej od powierzchni wody, aby wyznaczyć średnią prędkość15. Dla głębokości większych niż 75 cm zmierz prędkości na trzech poziomach (0,2, 0,6 i 0,8 głębokości od powierzchni wody) i uśrednij je15.
    2. Oblicz przepływ w segmencie, wykorzystując średnią prędkość, szerokość i głębokość segmentu, a następnie zsumuj przepływy ze wszystkich segmentów, aby uzyskać całkowity przepływ.
    3. Postępuj zgodnie z procedurą dla zakresów przepływu obejmujących przepływy niskie, średnie i wysokie.
    4. Wyznacz zależność między stanem wody (tj. głębokością przepływu mierzoną przez czujnik ciśnienia w momencie ręcznego pomiaru przepływu) a zmierzonymi wartościami przepływu.
      UWAGA: Jeśli przepływ jest zbyt duży, aby ręcznie zmierzyć prędkość, można tymczasowo użyć czujnika powierzchni i prędkości, aby ustalić zależność między przepływem mierzonym przez ten czujnik a głębokością mierzoną przez czujnik PT.
  3. Wieloparametrowy zond do jakości wody
    1. Zamocuj zond na słupie Telspar za pomocą drutu stalowego, tulej i karabińczyka, zapewniając bezpieczeństwo sondy oraz łatwe montowanie i demontowanie (Rysunek 1). Umieść zond po stronie przeciwnego biegu strumienia względem słupa Telspar, aby zapobiec uszkodzeniom spowodowanym przez unoszące się w wodzie szczątki lub pnie drzew, szczególnie podczas powodzi. Dolną część sondy umieść co najmniej 1–10 cm nad dnem strumienia, aby zmniejszyć ryzyko nagromadzenia się osadów na sondzie.
      UWAGA: Zond powinien być zawsze zanurzony w wodzie. W związku z tym w strumieniu o zmiennym przepływie zond powinien być umieszczony wystarczająco wysoko, aby zmniejszyć nagromadzanie się osadów, ale jednocześnie wystarczająco nisko, aby nie został odsłonięty i nie znalazł się na powietrzu. W przypadku koryta o małej zmienności przepływu, zond może być umieszczony tak, aby czujniki znajdowały się około 10 cm poniżej powierzchni wody.
      UWAGA: Jeśli zond posiada czujnik głębokości, należy zmierzyć wysokość czujnika głębokości nad dnem koryta, aby uwzględnić głębokość montażu czujnika nad dnem koryta.
    2. Zasilaj zond bateriami wewnętrznymi i/lub zewnętrznymi. Użyj przenośnej skrzynki z baterią zewnętrzną oraz kabla komunikacyjnego do połączenia z sondą. Zaprogramuj zond do zbierania danych co 15 minut i pobieraj dane bezpośrednio do komputera za pomocą kabla komunikacyjnego.
  4. Autodobieracz próbek
    1. Umieść autodobieracz w osłonie chroniącej przed warunkami atmosferycznymi na stabilnym gruncie na brzegu strumienia. Zasilaj autodobieracz baterią kwasowo-ołowiową. Zainstaluj panel słoneczny o mocy 20 W do ładowania baterii w miejscu montażu.
    2. Umocuj rurę sitową pod wodą za pomocą słupa Telspar lub wspornika w kształcie litery L i połącz ją z autodobieraczem wężykiem.
      UWAGA: Autodobieracz pobiera wodę ze strumienia przez sitowy filtr i wężyk.
      UWAGA: Położenie rury sitowej ma kluczowe znaczenie dla uzyskania reprezentatywnych danych. W niniejszym protokole przyjęto jej położenie przy założeniu braku zmienności przekrojowej.
    3. Zaprogramuj autodobieracz do pobierania próbek wody co tydzień lub zgodnie z potrzebami. Zapoznaj się z instrukcją obsługi autodobieracza dostarczoną przez producenta.
      UWAGA: Autodobieracz może być zaprogramowany do pobierania próbek wody w zależności od opadów, przepływu, czasu lub kombinacji tych czynników. Dobieracz może być zaprogramowany do pobierania jednej próbki do wielu butelek, wielu próbek do jednej butelki (próba złożona) lub kombinacji tych trybów.
      UWAGA: Autodobieracz pobiera objętość wody (2000 mL) niezbędną do analizy dodatkowych parametrów w laboratorium. Oprócz ciągłego monitorowania jakości wody za pomocą sondy, próbki są analizowane co tydzień pod kątem stężenia zawiesiny.

5. Konserwacja czujników i sond

  1. Wyczyść czujnik polowo-prędkościowy podczas każdej wizyty, aby zmniejszyć ilość zanieczyszczeń na powierzchni czujnika lub w jej pobliżu.
  2. Regularnie kalibruj czujniki na sondzie.
    UWAGA: Częstotliwość zależy od pory roku, hydrologii, zlewni, typu czujnika oraz szybkości jego zabrudzania. W przypadku zlewni wybranych w tym badaniu, kalibracja była wymagana co 2 tygodnie, aby uzyskać dane wysokiej jakości.
  3. Wymieniaj części eksploatacyjne zgodnie z zaleceniami producenta.
    UWAGA: Obejmuje to elektrodę odniesienia pH, nakładkę (membranę) dla czujnika DO, czujniki jonoselektywne (czujniki azotanowe i amonowe) oraz wycieraczkę obrotową i szczotki.
  4. W razie potrzeby wyślij sondę do naprawy w fabryce (tj. jeśli czujnik nie wskazuje akceptowalnych wartości dla standardów, nawet po ponownym ustawieniu i skalibrowaniu, lub jeśli czujniki nie przejdą kalibracji).

6. Pobieranie próbek w terenie i analiza laboratoryjna

  1. Przygotuj się z wyprzedzeniem na wyjazd terenowy w celu konserwacji czujników oraz pobrania automatycznie zebranych próbek wody lub ręcznego pobrania i zebrania próbek wody, jeśli na miejscu nie znajduje się analizator automatyczny. Upewnij się, że w zestawie znajdują się wszystkie elementy wymienione na liście kontrolnej (Tabela 1).
  2. Zbieraj próbki wody w czystą (czyli kwasowo przemyte i przepłukane) oraz suchą zatyczkę (10 L), oznakować je i jak najszybciej przewieźć w lodzie do laboratorium w celu analizy.
    UWAGA: Zebrana próbka wody jest próbką reprezentatywną w rzeczywistych warunkach panujących w momencie pobierania próbki oraz w danej lokalizacji; należy zachować integralność zebranej próbki, chroniąc ją przed zanieczyszczeniem oraz zmianami fizycznymi, chemicznymi i biologicznymi12.
    UWAGA: Materiał pojemnika może wymagać dostosowania w zależności od badanego analitu, a w niektórych przypadkach konieczne jest zakwaszenie i/lub filtrowanie w miejscu poboru.
  3. Przeanalizuj zebrane próbki wody w laboratorium, stosując metody standardowe, przed upływem dozwolonych czasów przechowywania16.
    UWAGA: Próbki wody mogą być analizowane metodą EPA 353.2; 4500-NO3 pod kątem azotanów, EPA 353.2; 4500-NO2 pod kątem azotynów, EPA 365.1; 4500-PI pod kątem fosforanów, EPA 350.1; 4500-PJ pod kątem całkowitego azotu, EPA 365.4; 4500-PJ pod kątem całkowitego fosforu, metodą 2540-D pod kątem zawiesiny ogólnej, 2540-C pod kątem rozpuszczonego masy suchej ogólnej oraz metodą D 3977-97 pod kątem stężenia osadu zawieszonego16,17.
  4. Wykonaj odpowiednie kontrole jakości i sprawdzenia, takie jak próbki ślepe, wzorce, replikaty itp., podczas analizy. Postępuj zgodnie z Planem Projektu Zapewnienia Jakości (QAPP).
  5. Wypełnij arkusze łańcucha dowodowego zarówno dla osoby pobierającej próbkę, jak i dla personelu laboratoryjnego oraz zachowaj kopię każdego z nich. Zanotuj wszystkie nietypowe lub istotne zdarzenia zaobserwowane w terenie na arkuszach łańcucha dowodowego.

7. Zbieranie i analiza danych

  1. Zbierz dane dotyczące jakości i ilości wody z sond, modułu przepływu oraz laboratorium.
  2. Zapisz kopię wszystkich danych surowych przed przystąpieniem do korekty danych i analizy.
  3. Dokładnie przeanalizuj zebrane dane dotyczące mętności i usuń wszystkie zera (np. 0,0 NTU), BRAK, lub wartości nieuzasadnione (np. 3 000 NTU; górny limit wykrywalności czujnika) przed dalszą analizą.
    UWAGA: Należy zachować ostrożność przy usuwaniu jakichkolwiek danych. Usuwa się je wyłącznie wtedy, gdy warunki specyficzne dla miejsca badawczego, wskazane i ustalone w notatkach terenowych, wykażą, że dane te są nieuzasadnione.
  4. Wykorzystaj zależność między zwierciadłem wody a przepływem do obliczenia przepływu na podstawie danych z czujnika PT.
    UWAGA: Głębokość mierzona przez czujnik PT musi być skorygowana ze względu na ciśnienie.
    1. Użyj producenta (w miejscu oprogramowania „Baromerge” firmy Inc. do poprawy danych z czujnika PT.
      UWAGA: Dane mogą zostać skorygowane przy użyciu stałej wartości ciśnienia barometrycznego poprzez ręczne wprowadzenie wielu wartości ciśnienia barometrycznego oraz automatycznie za pomocą pliku dziennika baroTroll. W niniejszym protokole wykorzystywany jest plik dziennika baroTroll zainstalowany w pobliskiej lokalizacji w celu automatycznej korekty danych z czujnika PT.
  5. W przypadku danych z czujnika powierzchnia-prędkość usuń wszelkie ujemne przepływy, które mogą wynikać z artefaktów czujnika.
    Uwaga: W zależności od miejsca czasami może występować ujemny przepływ. W takim przypadku nie należy ignorować ujemnej prędkości.
  6. Oblicz brakujące dane dotyczące przepływu przy użyciu regresji liniowej między przepływem w górze lub w dół rzeki a przepływem na stacji.
    UWAGA: Zależność powinna być statystycznie istotna, co zazwyczaj ma miejsce między odpływami z dowolnych stacji położonych w górę i w dół rzeki. W zlewniach poddanych badaniom tutaj zależność była istotna (p < 0,05).<0,01), a współczynnik korelacji był większy niż 93%. Jednak brakujące dane dotyczące przepływu mogą być uzupełnione tą metodą tylko wtedy, gdy odległość między stacjami jest niewielka, a cechy zlewni pozostają podobne.
  7. Nie uzupełniaj brakujących danych dotyczących jakości wody.
    UWAGA: Dane dotyczące jakości wody są wpływane przez wiele zmiennych (czyli czas i sposób stosowania nawozu, czy odpływ rośnie czy maleje, warunki specyficzne dla danego miejsca itp.).
  8. Przeprowadź analizę regresji pomiędzy stężeniem zawiesiny (SSC) z wyników laboratoryjnych a mętnością (NTU) zmierzoną w strumieniu.
    UWAGA: Taka regresja jest wrażliwa na rozkład wielkości sedymentu, wskutek czego, jeśli piasek stanowi istotny, lecz zmienny udział w zawiesinie (SSC), jakość regresji będzie niska. Można ją jednak poprawić, rozdzielając piaski i frakcje drobne podczas analizy próbek oraz korygując frakcje drobne z zawiesiną (SSC). Użyj regresji do obliczenia ciągłych wartości SSC.
  9. Ponieważ stężenia zanieczyszczeń zmieniają się wraz z przepływem, oblicz stężenia ważone przepływem, stosując Równanie 16. Oblicz średnie stężenia ważone przepływem (FWMC) na podstawie danych godzinowych, w sposób dzienny. Alternatywnie, oblicz je na podstawie danych 15-minutowych, w sposób godzinny; wartości FWMC są również całkowane w czasie.
    Wzór na obliczanie średniego stężenia ważonego przepływem (FWMC), przedstawiający sumowanie ctq po tq.
    gdzie
    FWMC = dzienne stężenie średnie ważone przepływem
    ci = stężenie ith próbka
    ti = czas, 1 h
    qi = wyładowanie dla ith próbka
    i = 1 do 24
  10. Zastosuj odpowiednie techniki statystyczne w celu osiągnięcia celów analizy danych. Gdy dane nie mają rozkładu normalnego, przekształć je tak, aby były normalne, lub użyj mediany ± rozstępu międzykwartylowego. Dla danych nienormalnych przeprowadź testy nieparametryczne.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

W publikacji Aryal i Reba (2017) protokół ten został wykorzystany do zbadania transportu i transformacji składników odżywczych oraz osadów w dwóch małych zlewniach rolniczych6. Dodatkowe wyniki uzyskane dzięki temu protokołowi opisano poniżej.

Zależności między jakością wody a spływem opadowym:

Zaletą ciągłego monitorowania jest możliwość wyboru wy...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

Ogólnie rzecz biorąc, ciągłe monitorowanie składników odżywczych i osadów ma kilka zalet w porównaniu z monitorowaniem przy użyciu metody pobierania próbek. Na procesy hydrologiczne i jakość wody wpływają opady deszczu w bardzo krótkim czasie. Użytkownicy mogą uzyskiwać dane o wysokiej rozdzielczości czasowej dotyczące składników odżywczych i osadów w celu badania złożonych problemów. Inne parametry jakości wody, takie jak przewodność, pH, temperatura i DO, można uzyskać jednocześnie i przy takich samych kosztach, jak w ...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Podziękowania

Badania były możliwe dzięki finansowaniu z Conservation Effects Assessment Project (CEAP). Jesteśmy szczególnie wdzięczni za pozwolenie na dostęp do terenu od producentów, pomoc badawczą ze strony członków Jednostki Badawczej Gospodarki Wodnej USDA-ARS-Delta oraz analizę próbek przez pracowników Ośrodka Badawczego Ekotoksykologii Uniwersytetu Stanowego Arkansas. Część tych badań została wsparta powołaniem do Programu Uczestnictwa ARS, zarządzanego przez Oak Ridge Institute for Science and Education (ORISE) na mocy umowy międzyagencyjnej między Departamentem Energii Stanów Zjednoczonych a USDA. ORISE jest zarządzany przez ORAU na podstawie umowy DOE o numerze DE-AC05-06OR23100. Wszystkie opinie wyrażone w tym artykule są opiniami autora i niekoniecznie odzwierciedlają politykę i poglądy USDA, ARS, DOE lub ORAU/ORISE.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Sonda wieloparametrowaHach HydrolabDS5Xmierzy temperaturę, pH, przewodność, tlen rozpuszczony, azotany, amon, zmętnienie
Moduł przepływu i czujnik prędkości obszaruTeledyne Isco2150mierzy średnią prędkość strumienia i głębokość przepływu oraz oblicza natężenie przepływu i przepływ całkowity na podstawie podanej powierzchni przekroju poprzecznego rowu. Przechowywane dane można pobrać bezpośrednio na komputer.
Automatyczny przenośny próbnik wodyTeledyne IscoISCO 6712automatycznie pobiera próbki wody w ustalonym odstępie czasu lub w połączeniu z modułem przepływu i czujnikiem
Przetwornik ciśnieniaIn-situRugged Troll 100mierzy ciśnienie, poziom i temperaturę w wodzie. Przechowywane dane można pobrać bezpośrednio do komputera
Przenośny przepływomierzFlo-mate (Hach)Marsh-McBirney 2000Do ręcznego pomiaru rozładowania
Bateria, 12 V, akumulatorUPGUB 1270Do zasilania sondy
Bateria, 12 V, akumulatorymiędzystanowe SRM27Akumulator kwasowo-ołowiowy do zasilania automatycznego podajnika próbek
Panel słonecznyAlt EALT20-12PAby naładować baterię na miejscu
Akumulatory
Wzorce kalibracyjneHach lub Fisher ScientificwieleWzorce pH (4,7,10), przewodności (1412 uS/cm), azotanów (5 i 50 mg/L), amonu (5 i 50 mg/L) i zmętnienia (50,100,200 NTU)
Wysoki wzorzec azotanówHach013810HY50 mg/L
Niski wzorzec azotanowyHach013800HY5 mg/L
Wzorzec wysokoamonowyHach002588HY50 mg/L
Wzorzec niskoamonowyHach002587HY5 mg/L
Wzorzec zmętnieniaFisher scientificR8819050-500G50 NTU
Wzorzec zmętnieniaFisher scientific88-061-6100 NTU
Wzorzec zmętnieniaFisher scientificR8819200500 C200 NTU
Granulki soli chlorku potasuHach005376HYdo utrzymywania elektrolitu do elektrody pH
Wzorzec chlorku potasuFisher scientific5890-161412 us/cm
Roztwór buforowy, pH 4Fisher scientificSB99-1do kalibracji czujnika pH
Roztwór buforowy, pH 7Fisher scientificSB108-1do kalibracji czujnika pH
Roztwór buforowy, pH 10Fisher scientificSB116-1do kalibracji czujnika pH
Uszczelniacz silikonowyHach00298HYDo uszczelniania wodoszczelnej pokrywy baterii czujnika
Uniwersalny środek czyszczącySunshine Makers IncProste zielone
chusteczkiKimberly-Clark
L-bracket
Telsbar postserwisowa UnistrutBezpieczne czujniki i sondy w strumieniu
Sonda wytrzymującaz drutu
karabińczykiemi czujnik PT
Klucz
Siatka z drutu miedzianegoPtak B GoneRolka siatki miedzianej do zwalczania gryzoni i ptaków
Taśma klejącaAgri Drain CorporationTaśma do płytek, działa w mokrą i zimną pogodę
C-8Firma stalowego i czujnik PTSonda przeciwwstrząsowa zimbusowy

Bibliografia

  1. 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).
  2. Rozemeijer, J., et al. Application and Evaluation of a New Passive Sampler for Measuring Average Solute Concentrations in a Catchment Scale Water Quality Monitoring Study. Environ Sci Tech. 44 (4), 1353-1359 (2010).
  3. Cassidy, R., Jordan, P. Limitations of instantaneous water quality sampling in surface-water catchments: Comparison with near-continuous phosphorus time-series data. J. Hydrol. 405 (1-2), 182-193 (2011).
  4. Facchi, A., Gandolfi, C., Whelan, M. J. A comparison of river water quality sampling methodologies under highly variable load conditions. Chemosphere. 66 (4), 746-756 (2007).
  5. Hamilton, S. Global hydrological monitoring industry trends. , Aquatic Informatics. Vancouver, B.C. (2012).
  6. Aryal, N., Reba, M. L. Transport and transformation of nutrients and sediment in two agricultural watersheds in Northeast Arkansas. Agric Ecosyst Environ. 236, 30-42 (2017).
  7. National Research Council (U.S.). Confronting the nation's water problems: The role of research. , National Academies Press. (2004).
  8. LMRRA (Lower Mississippi River Resource Assessment). Final Assessment in Response to Section 402 of WRDA 2000 Public Review Draft. , (2015).
  9. MWNTF (Mississippi River/Gulf of Mexico Watershed Nutrient Task Force). New Goal Framework. , Washington, DC. (2008).
  10. USDA-NRCS (The United States Department of Agriculture-Natural Resources Conservation Service). Mississippi River Basin Healthy Watersheds Initiative Maps and List of Watershed. , Available from: http://www.nrcs.usda.gov/wps/portal/nrcs/detailfull/national/programs/initiatives/?cid=nrcsdev11_023896 (2016).
  11. Reba, M. L., et al. A statewide network for monitoring agricultural water quality and water quantity in Arkansas. J. Soil Water Conserv. 68 (2), 45a-49a (2013).
  12. Duncan, D., Harvey, F., Walker, M. Australian Water Quality Centre. , Environment Protection Authority. Australia. (2007).
  13. Hamilton, S. The 5 essential elements of a hydrological monitoring program. , Aquatic Informatics. (2012).
  14. Wagner, R. J., Boulger, R. W. Jr, Oblinger, C. J., Smith, B. A. Guidelines and standard procedures for continuous water-quaity monitors-Station operation, record computation, and data reporting: U.S. Geological Survey Techniques and Methods 1-D3. , Virginia. (2006).
  15. World Metorological Organization. Manual on Stream Gauging Volume I-Fieldwork. , (2010).
  16. American Public Health Association, American Water Works Association, & Water Environment Federation. Standard methods for the examination of water & wastewater. , 21st ed, American Public Health Association. (2005).
  17. ASTM (American Society of Testing and Materials) D3977-97. Standard test methods for determining sediment concentration in water samples. , ASTM International. West Conshohocken, PA. (1997).
  18. O'Connor, D. J. The temporal and spatial distribution of dissolved oxygen in streams. Water Resour Res. 3 (1), 65-79 (1967).
  19. Dabney, S. M. Cover crop impacts on watershed hydrology. J Soil Water Conserv. 53 (3), 207-213 (1998).
  20. Udawatta, R. P., Motavalli, P. P., Garrett, H. E., Krstansky, J. J. Nitrogen losses in runoff from three adjacent agricultural watersheds with claypan soils. Agric Ecosyst Environ. 117 (1), 39-48 (2006).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Przeglądaj więcej artykułów

Ciągły monitoringJakość wodyAnaliza składników odżywczychPomiar osadówKalibracja czujnikówRozmieszczanie sondyPomiary in situObciążenia zanieczyszczeniamiGromadzenie danych
Ciągły monitoring dopływu składników pokarmowych i osadów w rolniczych zlewniach
Skontaktuj się z nami
Poleć bibliotece

Prywatność

Warunki korzystania z usługi

Zasady

Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.