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कृषि वाटरशेड में पोषक तत्वों और तलछट की सतत धारा निगरानी

Published: September 26, 2017 doi: 10.3791/56036
Automatic Translation
1,2, 2
1Oak Ridge Institute of Science and Education (ORISE), 2Delta Water Management Research Unit, United States Department of Agriculture, Agriculture Research Unit USDA-ARS

Summary

प्रौद्योगिकी की उंनति और अंत प्रयोक्ता उंमीदों में वृद्धि के साथ, की जरूरत है और प्रदूषक लोड अनुमान के लिए उच्च लौकिक संकल्प डेटा का उपयोग बढ़ गया है । इस प्रोटोकॉल को सूचित जल संसाधन प्रबंधन के फैसले के लिए उच्च लौकिक संकल्प डेटा प्राप्त करने के लिए सीटू जल गुणवत्ता निगरानी में निरंतर के लिए एक विधि का वर्णन ।

Abstract

वाटरशेड में प्रदूषक सांद्रता और भार समय और स्थान के साथ काफी भिन्न होता है । जल संसाधनों में प्रदूषकों के परिमाण पर सटीक और समय पर जानकारी प्रदूषक भार के ड्राइवरों को समझने के लिए और सूचित जल संसाधन प्रबंधन निर्णय लेने के लिए एक शर्त है । आमतौर पर इस्तेमाल किया "नमूना ले लो" विधि नमूना (यानी, एक स्नैपशॉट एकाग्रता) के समय में प्रदूषक की सांद्रता प्रदान करता है और के तहत मई या प्रदूषक सांद्रता और भार की भविष्यवाणी । पोषक तत्वों और तलछट की सतत निगरानी ने हाल ही में कंप्यूटिंग, संवेदन प्रौद्योगिकी, और भंडारण उपकरणों में प्रगति के कारण अधिक ध्यान प्राप्त किया है । इस प्रोटोकॉल सेंसर, sondes, और इंस्ट्रूमेंटेशन का उपयोग लगातार सीटू नाइट्रेट, अमोनियम, मैलापन, पीएच, चालकता, तापमान, और भंग ऑक्सीजन (DO) में निगरानी करने के लिए और दो धाराओं से लोड की गणना करने के लिए दर्शाता है (खाई) में दो कृषि वाटरशेड । उचित अंशांकन, रखरखाव, और सेंसर और sondes के आपरेशन के साथ, अच्छा पानी की गुणवत्ता डेटा जमता और मलबे buildup के रूप में चुनौतीपूर्ण स्थितियों पर काबू पाने के द्वारा प्राप्त किया जा सकता है । विधि भी विभिन्न आकारों के वाटरशेड में इस्तेमाल किया जा सकता है और कृषि, वन, और/या शहरी भूमि की विशेषता ।

Introduction

जल गुणवत्ता निगरानी विभिंन स्थानिक तराजू पर प्रदूषकों की सांद्रता के बारे में जानकारी प्रदान करता है, योगदान क्षेत्र है, जो एक भूखंड या एक क्षेत्र से एक वाटरशेड के लिए रेंज कर सकते है के आकार के आधार पर । यह निगरानी समय की अवधि से अधिक होती है, जैसे कि एक ही घटना, एक दिन, एक मौसम, या एक वर्ष । सूचना पानी की गुणवत्ता की निगरानी से हुई, मुख्य रूप से पोषक तत्वों से संबंधित (जैसे, नाइट्रोजन और फास्फोरस) और तलछट, के लिए इस्तेमाल किया जा सकता: 1) जल प्रक्रियाओं और परिवहन और नदियों में प्रदूषकों के परिवर्तन को समझते हैं, जैसे कृषि जल निकासी खाई; 2) पोषक तत्व और तलछट भार को कम करने के लिए और जल की गुणवत्ता में वृद्धि करने के लिए वाटरशेड पर लागू प्रबंधन पद्धतियों की कुशलता का मूल्यांकन करना; 3) पानी के बहाव के लिए तलछट और पोषक तत्वों के वितरण का आकलन; और 4) पोषक तत्वों और तलछट की मॉडलिंग में सुधार करने के लिए जल और पानी की गुणवत्ता को समझने की प्रक्रिया है कि प्रदूषक परिवहन और गतिशीलता लौकिक और स्थानिक तराजू की सीमा से अधिक निर्धारित करते हैं ।

यह जानकारी जलीय पारिस्थितिकी तंत्र बहाली के लिए महत्वपूर्ण है, टिकाऊ योजना, और जल संसाधन के प्रबंधन1।

एक वाटरशेड में पोषक तत्व और तलछट निगरानी के लिए सबसे अधिक इस्तेमाल किया विधि हड़पने नमूना है । नमूना ले लो सही नमूना2के समय में एक स्नैपशॉट एकाग्रता का प्रतिनिधित्व करता है । यह भी समय के साथ प्रदूषक सांद्रता के एक बदलाव को दर्शाया जा सकता है अगर लगातार नमूना किया जाता है । हालांकि, लगातार नमूना समय गहन और महंगा है, अक्सर यह2अव्यावहारिक बना । इसके अतिरिक्त, नमूना ले लो के तहत हो सकता है या नमूना समय2,3,4के बाहर वास्तविक प्रदूषक सांद्रता अनुमान लगा । नतीजतन, इस तरह की सांद्रता का उपयोग कर परिकलित लोड सही नहीं हो सकता है ।

वैकल्पिक रूप से, सतत निगरानी एक पूर्व निर्धारित समय अंतराल में पानी की गुणवत्ता पर सटीक और समय पर जानकारी प्रदान करता है, जैसे एक मिनट, एक घंटा, या एक दिन । उपयोगकर्ता अपनी आवश्यकताओं के आधार पर उपयुक्त समय अंतराल का चयन कर सकते हैं । सतत निगरानी शोधकर्ताओं, योजनाकारों, और प्रबंधकों नमूना संग्रह का अनुकूलन करने के लिए सक्षम बनाता है; समय-एकीकृत मेट्रिक्स का विकास और मॉनीटर करना, जैसे कुल अधिकतम दैनिक भार (TMDLs); जल शरीर के मनोरंजक उपयोग का मूल्यांकन; आधारभूत स्ट्रीम शर्तों का आकलन करें; और स्थानिक और अस्थाई प्रदूषकों के परिवर्तन का मूल्यांकन करने के लिए कारण प्रभाव संबंधों को निर्धारित करने और एक प्रबंधन योजना5,6विकसित । पोषक तत्वों और तलछट की सतत निगरानी ने हाल ही में कंप्यूटिंग और सेंसर प्रौद्योगिकी, भंडारण उपकरणों की क्षमता में सुधार, और अधिक जटिल प्रक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए आवश्यक वृद्धि डेटा आवश्यकताओं में प्रगति के कारण ध्यान बढ़ाया प्राप्त हुआ है 1 , 5 , 7. ७०० से अधिक जल पेशेवरों के एक वैश्विक सर्वेक्षण में, बहु-पैरामीटर sondes का उपयोग २००२ से २०१२ से ६१% तक 26% से बढ़ गया और ६६5द्वारा २०२२% तक पहुंचने की उम्मीद है । एक ही सर्वेक्षण में, उत्तरदाताओं का ७२% अपने निगरानी नेटवर्क के विस्तार के लिए अपने डेटा को पूरा करने की आवश्यकता का संकेत दिया5की जरूरत है । एक निगरानी नेटवर्क में स्टेशनों की संख्या और २०१२ में प्रति स्टेशन पर नजर रखी चर की संख्या ५३% और ६४%, क्रमशः २०२२ द्वारा वृद्धि की उंमीद कर रहे है5।

हालांकि, कृषि वाटरशेड में निरंतर पानी की गुणवत्ता और मात्रा की निगरानी चुनौतीपूर्ण है । बड़ी वर्षा की घटनाओं को दूर तलछट और macrophytes, उच्च तलछट लोड करने के लिए योगदान और सेंसर और sondes में buildup मलबे धोने । कृषि क्षेत्रों के लिए लागू अतिरिक्त नाइट्रोजन और फास्फोरस की अपवाह सूक्ष्म और macroscopic जीवों के विकास के लिए आदर्श स्थिति पैदा करता है और गर्मियों के दौरान, विशेष रूप से स्ट्रीम सेंसरों और sondes के जमता के लिए । दूषण और तलछट buildup सेंसर विफल करने के लिए पैदा कर सकते हैं, बहाव, और अविश्वसनीय डेटा का उत्पादन. इन चुनौतियों के बावजूद, महीन लौकिक संकल्प (प्रति मिनट के रूप में कम के रूप में) डेटा अपवाह प्रक्रियाओं और गैर सूत्री स्रोत संदूषण का अध्ययन करने के लिए आवश्यक हैं, के रूप में वे वाटरशेड विशेषताओं से प्रभावित कर रहे हैं (जैसे, आकार, मिट्टी, ढलान, आदि ) और समय और वर्षा की तीव्रता7. सावधान क्षेत्र अवलोकन, लगातार अंशांकन, और उचित सफाई और रखरखाव भी बेहतर समय संकल्प पर, सेंसर और sondes से अच्छी गुणवत्ता के डेटा सुनिश्चित कर सकते हैं ।

यहां, हम बहु-पैरामीटर पानी की गुणवत्ता sondes, क्षेत्र-वेग और दबाव transducer सेंसर का उपयोग कर दो कृषि वाटरशेड के सीटू में सतत निगरानी के लिए एक विधि पर चर्चा, और samplers; उनके अंशांकन और क्षेत्र के रखरखाव; और डेटा प्रोसेसिंग । प्रोटोकॉल एक तरीका है जिसमें सतत पानी की गुणवत्ता की निगरानी प्रदर्शन किया जा सकता है दर्शाता है । प्रोटोकॉल आमतौर पर किसी भी प्रकार या वाटरशेड के आकार पर निरंतर पानी की गुणवत्ता और मात्रा की निगरानी के लिए लागू है ।

प्रोटोकॉल पूर्वोत्तर Arkansas में छोटी नदी में किया जाता था खाई बेसिन (HUC ०८०२०२०४०८०३, ५३.४ km2 क्षेत्र) और लोअर सेंट फ्रांसिस बेसिन (HUC ०८०२०२०३०८०१, २३.४ km2 क्षेत्र) । इन दो वाटरशेड मिसिसिपी नदी के सहायक में नाली । मिसिसिपी नदी के सहायक निगरानी के लिए एक की जरूरत है कम मिसिसिपी नदी संरक्षण समिति और मेक्सिको हाइपोक्सिया टास्क फोर्स की खाड़ी द्वारा की पहचान के लिए एक वाटरशेड प्रबंधन योजना विकसित करने के लिए और प्रबंधन गतिविधियों की प्रगति रिकॉर्ड 8 , 9. इसके अलावा, इन वाटरशेड संयुक्त राज्य अमेरिका कृषि विभाग द्वारा ध्यान वाटरशेड के रूप में विशेषता है-प्राकृतिक संसाधन संरक्षण सेवा (USDA-NRCS), पोषक तत्वों और तलछट प्रदूषण को कम करने के लिए क्षमता पर आधारित है और के लिए पानी की गुणवत्ता में सुधार10. धार के क्षेत्र की निगरानी राज्यव्यापी मिसिसिपी नदी बेसिन स्वस्थ वाटरशेड पहल (MRBI) नेटवर्क11के भाग के रूप में इन वाटरशेड में किया जा रहा है । वाटरशेड (अर्थात, साइट स्थान, वाटरशेड विशेषताओं, आदि) का अधिक विवरण अर्याल एवं रेबा (२०१७)6में प्रदान किया जाता है । संक्षेप में, छोटी नदी खाई बेसिन मुख्यतः गाद दोमट मिट्टी है, और कपास और सोयाबीन प्रमुख फसलें हैं, जबकि कम सेंट फ्रांसिस बेसिन मुख्य रूप से मिट्टी की मिट्टी Sharkey है, और चावल और सोयाबीन प्रमुख फसलें हैं । प्रत्येक वाटरशेड में, सीटू सतत पानी की मात्रा और गुणवत्ता की निगरानी में (यानी, निर्वहन तापमान, पीएच, DO, मैलापन, चालकता, नाइट्रेट, और अमोनियम) मुख्यधारा में तीन स्टेशनों पर किया गया था करने के लिए इस प्रोटोकॉल का उपयोग प्रदूषक भार और जल प्रक्रियाओं में स्थानिक और लौकिक परिवर्तनशीलता को समझें । इसके अतिरिक्त, साप्ताहिक पानी के नमूने एकत्र किए गए और निलंबित तलछट सह के लिए विश्लेषण किया गयाncentration ।

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Protocol

< p class = "jove_title" > 1. साइट चयन

  1. वाटरशेड चयन
    1. का चयन करें वाटरशेड (ओं) प्रदूषण की समस्या की भयावहता के आधार पर, वाटरशेड की प्राथमिकता, अनुसंधान सुविधा के लिए निकटता, साइट के लिए उपयोग, और डेटा उद्देश्य.
  2. धारा नमूना स्थान
    1. का चयन करें स्ट्रीम नमूना स्थान (ओं) अध्ययन उद्देश्य पर आधारित है ।
      नोट: इष्टतम नमूना स्थानों एक पार अनुभाग के भीतर अच्छी तरह से मिश्रित कर रहे हैं, सुरक्षित और आसानी से सुलभ, geophysically स्थिर ( यानी, लगातार पार अनुभाग और साधन स्टेशन आवास के एक बैंक सहायक), और प्रतिनिधि < सुप वर्ग = "xref" > 12 , < सुप class = "xref" > 13 , < सुप class = "xref" > 14 . दो धाराओं के संगम से तुरंत बहाव नहीं स्टेशनों और एक सीधे चैनल अनुभाग में, एक converging या हट चैनल पार अनुभाग के बिना, अधिक समरूप और प्रतिनिधि < सुप वर्ग = "xref" > १४ .
    2. सह एक पार खंड में जल और पानी की गुणवत्ता माप का पता लगाने के लिए भार की गणना.
      नोट: यदि एक वाटरशेड में पोषक तत्वों और तलछट के स्थानिक परिवर्तन की पहचान, एकाधिक स्टेशनों का चयन करने के लिए वाटरशेड भर में संभावित स्रोतों लक्ष्य ।
< p class = "jove_title" > 2. साधन और संवेदक चयन

  1. निर्वहन और पानी की गुणवत्ता को मापने के लिए और इरादा अंतराल पर पानी के नमूनों को इकट्ठा करने के लिए उपकरणों और सेंसर का चयन करें । साधन और सेंसर डेटा की जरूरत है, वाटरशेड, और उपलब्ध संसाधनों के आधार पर चुनें ।
    नोट: आदर्श सेंसर विश्वसनीय, सटीक, संवेदनशील, सटीक, कम लागत, और धारा पर्यावरण के लिए उपयुक्त हैं और सीमित रखरखाव और फील्ड तकनीशियन के न्यूनतम प्रशिक्षण की आवश्यकता होती है < सुप वर्ग = "xref" > १३ . एक कृषि वाटरशेड में, दूषण और मलबे buildup चिंताओं का सबसे बड़ा कारण हैं । नतीजतन स्वयं सफाई और एंटी-जमता सुविधाओं से सुसज्जित sondes को प्राथमिकता दी जाती है.
    1. एक नमूना, sondes, एक क्षेत्र वेग संवेदक, एक दबाव transducer, और एक पोर्टेबल flowmeter का उपयोग करें ।
      नोट: मैलापन सेंसर को साफ करने के लिए सोंडे के पास वाइपर होना चाहिए और पीएच, अमोनियम, नाइट्रेट को साफ करने के लिए ब्रश करना चाहिए, और सेंसर करना चाहिए ।
      नोट: इस प्रोटोकॉल में साधन एक नमूना, नली, छलनी या प्रवाह मॉड्यूल, और क्षेत्र वेग संवेदक से मिलकर एक पानी नमूना इकाई को संदर्भित करता है.
  2. डेटा उद्देश्य, संवेदक लागत और उपलब्धता के आधार पर पानी की गुणवत्ता के मापदंडों का चयन करें । मापने के तापमान, पीएच, क्या, चालकता, मैलापन, अमोनियम, और नाइट्रेट हर 15 मिनट
    नोट: तापमान, पीएच, DO और चालकता सबसे आम चुना मापदंडों रहे हैं और USGS स्टेशनों पर मापा जाता है, जबकि नाइट्रेट, अमोनियम, और मैलापन कम आम हैं, लेकिन लोकप्रियता प्राप्त कर रहे हैं < सुप वर्ग = "xref" > १ , < सुप क्लास = "xref" > 14 .
    नोट: डेटा उद्देश्य वाटरशेड विशेषताओं पर निर्भर करते हैं । उदाहरण के लिए, शहरी वाटरशेड में फास्फोरस की निगरानी की तुलना में नाइट्रोजन और फास्फोरस की निगरानी कृषि वाटरशेड में अधिक महत्वपूर्ण हो सकती है ।
< p class = "jove_title" > 3. सोंडे अंशांकन और प्रोग्रामिंग

  1. निर्माता सिफारिशों के अनुसार सोंडे पर सेंसर जांचना । स्थानीय पर्यावरणीय परिस्थितियों के आधार पर आवश्यकतानुसार अंशांकन प्रोटोकॉल को संशोधित करें ।
    नोट: अंशांकन की आवृत्ति सेंसर उजागर कर रहे हैं जिसमें वातावरण पर निर्भर करता है. आम तौर पर, यह 2-4 सप्ताह के भीतर गिर जाता है । यहाँ, sondes बढ़ते मौसम के दौरान हर 2 सप्ताह पर तुले हुए हैं और हर 3 सप्ताह में गैर-बढ़ते मौसम (नवंबर से अप्रैल).
    2. प्रयोगशाला में
  2. , अंशांकन से पहले सोंडे को अच्छी तरह से साफ करें । साफ सेंसर नरम ब्रश ( जैसे, टूथब्रश) और साबुन या सभी उद्देश्य क्लीनर सतहों का उपयोग कर । एक षट्कोण एलन कुंजी का उपयोग कर संचारक वाइपर और ब्रश निकालें; वाइपर और ब्रश को साफ करें ।
  3. पीएच संदर्भ इलेक्ट्रोड में इलेक्ट्रोलाइट डालो, यह ताजा इलेक्ट्रोलाइट समाधान के साथ फिर से भरना, और इलेक्ट्रोलाइट समाधान की चालकता को बनाए रखने के लिए एक पोटेशियम क्लोराइड नमक गोली जोड़ें । कैप बंद करें ताकि यह वाटरप्रूफ हो; कुछ इलेक्ट्रोलाइट बाहर फैल जाएगा, जबकि टोपी पर खराब किया जा रहा है । सोंडे पानी से कुल्ला ।
  4. एक मजबूत समर्थन पर सोंडे निलंबित इतना है कि सोंडे के नीचे तालिका शीर्ष के ऊपर लगभग 20-30 सेमी टिकी हुई है, आसान कार्य के लिए अनुमति देता है । संचार केबल का उपयोग कर कंप्यूटर से सोंडे कनेक्ट करें । निर्माता & #39; s सॉफ़्टवेयर प्रारंभ करें । प्रेस & #34; ऑपरेट सोंडे & #34; सोंडे प्रोग्राम में दर्ज करने के लिए.
  5. पर अंशांकन मानकों की संख्या निर्धारित करें & #34;p arameter सेटअप & #34; tab. निम्नलिखित क्रम में सेंसर जांचना: चालकता, पीएच, DO, मैलापन, नाइट्रेट, और अमोनियम.
    नोट: अंशांकन का क्रम महत्वपूर्ण है, के रूप में नाइट्रेट और अमोनियम सेंसर चालकता और पीएच मूल्यों का उपयोग करें ।
    नोट: अंशांकन मानकों की संख्या चालकता, 2 या 3 पीएच के लिए, 1 के लिए, 2 या 4 मैलापन के लिए, नाइट्रेट के लिए 2, और अमोनियम के लिए 2 के लिए कर रहे हैं ।
  6. पानी के साथ कई बार सेंसर (एस) कुल्ला और सेंसर (ओं) की सतह (ओं) पोंछे के साथ एक मानक शुरू करने से पहले क्रॉस-दूषण को रोकने के लिए सूखी ।
    नोट: प्रत्येक संवेदक को जांचने से पहले, नोट सेंसर निम्नलिखित मानकों के लिए पढ़ता है: DO, पीएच 7, मैलापन के लिए डि और ५० NTU, नाइट्रेट के लिए ५० mg/l, और अमोनियम के लिए ५० mg/l ये मान है कि सेंसर क्षेत्र में सही थे मूल्यांकन करने के लिए उपयोग किया जा सकता है । वे भी समझदारी से क्षेत्र मूल्यों को सही करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है ।
  7. के बाद प्रत्येक संवेदक के अंशांकन (steps ३.८-३.१३) के लिए एक मानक, & #34; अंशांकन सफल & #34; दिखाई देगा; यदि अंशांकन विफल रहता है, तो सेंसर रीसेट करें और पुन: प्रयास । यदि संवेदक अभी भी विफल रहता है, उपभोग्य सामग्रियों प्रतिस्थापन की आवश्यकता हो सकती है या सेंसर कारखाना मरंमत की आवश्यकता हो सकती है ।
    नोट: नाइट्रेट या अमोनियम सेंसर को रीसेट करने से दोनों सेंसर रिसेट हो जाएंगे ।
  8. 2-बिंदु अंशांकन का उपयोग कर चालकता संवेदक जांचना; 0 & #181; s/cm के लिए एक ड्राई सेंसर और १,४१२ & #181; s/मुख्यमंत्री मानक समाधान के लिए । चुन & #34; SpCond [& #181; s/cm] & #34; में & #34; अंशांकन & #34; tab. सेंसर के अंडाकार भाग को पूरी तरह से वाइप्स से सुखा लें । लिहा & #34; ०.० & #34; म & #181; s/cm और enter & #34; नपे. & #34;
    1. एक थैली में मानक डालने के लिए पूरी तरह से सेंसर के अंडाकार हिस्से को कवर । सेंसर रीडिंग स्थिर होने तक प्रतीक्षा करें (~ 2-5 min), enter & #34; १४१२ & #34; in & #181; s/cm, और enter & #34; नपे. & #34; & #34; अंशांकन सफल & #34; दिखाई देगा; यदि अंशांकन विफल रहता है, तो सेंसर रीसेट करें और पुन: प्रयास ।
  9. पीएच 7 और पीएच 10 मानकों का उपयोग कर पीएच संवेदक जांचना और पीएच 4 के साथ अंशांकन की रैखिकता की जाँच करें । का चयन करें & #34;p h [इकाइयों] & #34; अंशांकन टैब में टैब । पीएच जंक्शन और संदर्भ इलेक्ट्रोड दोनों को कवर एक थैली में पीएच 7 मानक डालें. लगभग 5 मिनट रुको इसके लिए स्थिर करने के लिए । लिहा & #34; ७.० & #34; पीएच मान के रूप में और प्रवेश & #34; जांचना. & #34;
    1. इलेक्ट्रोड कुल्ला और पोंछे का उपयोग कर उंहें सूखी । पीएच 10 डालें और का पालन करें पीएच 7 के लिए के रूप में एक ही प्रक्रिया । यदि अंशांकन वक्र की रैखिकता से मुलाकात की है की जाँच करने के लिए पीएच 4 डालें; नपे संवेदक को 4 & #177; pH ४.० standard.
      2. के लिए ०.२ पढ़ना चाहिए
  10. तापमान स्थिर, वायु संतृप्त, जल (18 एम & #8486;-सेमी) एकल बिंदु मानक के रूप में उपयोग कर संवेदक को जांचना ।
    1. चय & #34; एलडीओ% [सत] & #34; tab. लगभग पूर्ण स्तर के लिए DI पानी के साथ अंशांकन कप भरें और सोंडे पर कप जगह है । सोंडे को पलटना सुनिश्चित करें कि तापमान सेंसर और झिल्ली पूरी तरह से पानी से कवर कर रहे हैं ।
    2. प्रतिशत संतृप्ति पढ़ने को स्थिर करने के लिए लगभग 5 मिनट प्रतीक्षा करें । एक बार स्थिर, दर्ज & #34; १०० & #34; प्रतिशत संतृप्ति के लिए । एक स्थानीय मौसम स्टेशन की जाँच करके mmHg में बैरोमीटर का दबाव दर्ज करें और दर्ज करें & #34; जांचना. & #34;
      नोट: DI पानी तापमान स्थिर और हवा से संतृप्त है यह वातावरण के लिए खुला छोड़ने के लिए गैस एक्सचेंज के लिए प्रयोगशाला में कम से रात में रातोंरात, संतृप्ति, और तापमान स्थिरीकरण । बैरोमीटर का दबाव प्रदान करने की जरूरत है, क्योंकि क्या संतृप्ति तापमान के अलावा वायुमंडलीय दबाव पर निर्भर करता है (सोंडे ही द्वारा मापा).
    3. पैमाने कारक है, जो स्वीकार्य अंशांकन के लिए ०.५-१.५, होना चाहिए की जाँच करें । अंशांकन प्रोग्राम से बाहर निकलें, टर्मिनल मोड में प्रवेश करें, हाइलाइट करने के लिए तीर का उपयोग करें & #34; Log In, & #34; और दबाएँ & #34; enter. & #34; हाइलाइट & #34; स्तर 3 & #34; र दबाएँ & #34; enter. & #34; हाइलाइट & #34; सेटअप & #34; र दबाएँ & #34; enter. & #34; हाइलाइट & #34; सेंसर & #34; र प्रेस & #34; लिहा. & #34; हाइलाइट & #34;D o & #34; व प्रेस & #34; लिहा. & #34; हाइलाइट & #34;D o% सत & #34; व दबाएँ & #34; enter. & #34; स्केल कारक नोट करें ।
    4. प्रेस & #34; Esc & #34; से बाहर निकलें और प्रवेश & #34; प्रचालन सोंडे & #34; नु. का चयन करें & #34; अंशांकन टैब & #34; अंशांकन जारी रखने के
    5. सोंडे को उलटा कर उसे सस्पेंड कर दीजिये ताकि सेंसर्स को जमीन का सामना न करना पड़े.
  11. 4 मानकों का उपयोग कर मैलापन संवेदक जांचना: DI, ५० NTU, १०० NTU, और २०० NTU । चय & #34; मैलापन [NTUs] & #34; tab. एक अंशांकन कप में, पर्याप्त DI पानी को कवर करने के लिए मैलापन संवेदक के नीचे कम से नीचे डाल दिया । मैलापन पढ़ने को स्थिर होने दें । लिहा point & #34; 1 & #34; डि मानक के लिए, a & #34; ०.६ & #34; NTU मैलापन मान, व & #34; तुले. & #34;
    1. इसी तरह, अन्य मानकों के लिए मैलापन संवेदक जांचना । मानकों अनुमन्य द्वारा बुलबुला गठन को रोकने के लिए, बोतल बदल ऊपर और नीचे (हिला नहीं है) और कप के साथ मानकों डालने.
    2. सभी मानकों को जांचने के बाद, DI और ५० NTU के लिए सेंसर रीडिंग की जाँच करें यदि अंशांकन स्वीकार्य था ( यानी, के भीतर & #177; 1%).
  12. दो मानकों का उपयोग कर नाइट्रेट संवेदक को जांचना: उच्च (५० मिलीग्राम/l no 3 --N) और कम (5 mg/l कोई 3 --n). Select & #34; न 3 - [mg/L-N] & #34; tab.
    1. डालना ५० mg/L मानक अंशांकन कप को भरने के लिए तीन तिमाहियों तक भरा हुआ है और सोंडे पर कप जगह, एक निर्विवाद कनेक्शन बनाने. सोंडे को उलटा करें जिससे नाइट्रेट और तापमान सेंसर पूरी तरह से ढक जाएं । 15 मिनट के लिए रुको (या जब तक पढ़ने स्थिर है) । एक बार स्थिर, मानक स्तर दर्ज करें & #34; 1 & #34; र क मान & #34; ४६.२. & #34; एक नोटबुक में तापमान और एमवी रीडिंग रिकॉर्ड. लिहा & #34; नपे. & #34;
      नोट: नाइट्रेट सेंसर चालकता और पीएच सेंसर के अलावा तापमान संवेदक का उपयोग करता है ।
    2. कई बार DI पानी के साथ सेंसर कुल्ला और उंहें पोंछे के साथ सूखी । कम मानक के लिए एक ही प्रक्रिया को दोहराएँ । दो वोल्टेज रीडिंग के बीच अंतर ५०-६५ एमवी होना चाहिए, और तापमान रीडिंग के बीच अंतर नहीं होना चाहिए 5 & #176; F अंशांकन स्वीकार्य होने के लिए से अधिक नहीं है ।
  13. अमोनियम सेंसर को इसी तरह नाइट्रेट सेंसर करने के लिए जांचना ।
  14. पुनः स्थापित और वाइपर और ब्रश जांचना । चुन & #34; SelfClean [Rev] & #34; tab. चुन & #34; 1 & #34; घुमाव और प्रवेश & #34; जांचना. & #34;
    नोट: वाइपर और ब्रश एक बार घुमा देंगे ।
  15. एक बार सभी सेंसर पर तुले हैं, सोंडे कार्यक्रम । Enter & #34; घड़ी को pc समय पर सेट करें & #34; में & #34; सिस्टम & #34; सिंक्रनाइज़ेशन के लिए टैब । यदि 4 मौजूदा लॉग फ़ाइलें हैं, तो सबसे पुराना लॉग फ़ाइल हटाएं और एक नया लॉग फ़ाइल बनाएं । लॉग फ़ाइल बनाए जाने के बाद, निगरानी पैरामीटर और लॉग करने के लिए पैरामीटर्स का चयन करें । निगरानी अवधि का चयन करें ( यानी, अगले अंशांकन तक , आमतौर पर कृषि वाटरशेड में 2-3 सप्ताह) और लॉग फ़ाइल और लॉगिंग अंतराल के प्रारंभ और अंत समय का चयन करके अंतराल (15 मिनट). लॉग फ़ाइल को सहेजें ।
    नोट: किसी भी समय, एक सोंडे 4 लॉग फ़ाइलों को संग्रहीत कर सकते हैं ।
  16. आंतरिक बैटरी वोल्टेज की जांच करें और यदि आवश्यक हो तो आंतरिक बैटरियों की जगह ।
    1. & #34; ऑनलाइन मॉनिटरिंग & #34; टैब और ऑनलाइन मॉनीटरिंग प्रारंभ करें ।
    2. आंतरिक बैटरी वोल्टेज पढ़ने की जांच करें । यदि यह १०.५ वी के नीचे है, यह आठ नई सी बैटरी के साथ बदलें ।
      नोट: सोंडे डेटा रिकॉर्डिंग रोकता है अगर आंतरिक बैटरी वोल्टेज नीचे गिरता है ~ ९.० V.
    3. एक निर्विवाद कनेक्शन बनाने के लिए बैटरी डिब्बे की टोपी सील करने के लिए सिलिकॉन सीलेंट का उपयोग करें ।
  17. ने सेंसर गार्ड को अटैच कर दिया और उसमें पानी से भरे आधे बाल्टी में डाल दिए ।
    नोट: बाल्टी में sondes परिवहन के लिए तैयार है और (आरई) साइटों पर स्थापना । sondes ठीक से काम करने के लिए पीएच इलेक्ट्रोड के लिए जलमग्न होना चाहिए.
< p class = "jove_title" > 4. साधन और सेंसर स्थापना

  1. क्षेत्र-वेग संवेदक और प्रवाह मॉड्यूल
    1. एक चयनित पार अनुभाग में एक स्टील प्लेट पर सुरक्षित रूप से क्षेत्र वेग संवेदक माउंट. माउंट पर स्टील प्लेट & #34; L & #34; कोष्ठक (< सबल वर्ग = "xfig" > चित्रा १ ) जो धारा के thalweg पर संचालित Telspar पद में घुड़सवार है ( अर्थात, चैनल के गहरे भाग को ) (< सुदृढ वर्ग = "xfig" > चित्रा १ ); का विस्तार & #34; L & #34; ब्रैकेट Telspar पोस्ट के ऊपर काफी लंबे समय तक इतना है कि प्रवाह Telspar पोस्ट की धारा में उपस्थिति से प्रभावित नहीं है चाहिए । सेंसर को & #34 पर रखें; L & #34; धारा बिस्तर पर ब्रैकेट ऐसी है कि सेंसर के टिप प्रवाह लाइनों के साथ ऊपर की ओर चेहरे.
      नोट: Telspar पद का प्रभाव नेत्रहीन मूल्यांकन किया जा सकता है अगर पोस्ट की शुरूआत संवेदक स्थिति नदी के ऊपर या मात्रात्मक के साथ सेंसर रीडिंग का उपयोग कर के साथ और Telspar पोस्ट के बिना प्रवाह अशांति पैदा करता है । इस प्रोटोकॉल में, पार अनुभागीय परिवर्तनशीलता नगण्य माना जाता था । यदि इसका मूल्यांकन किया जाना है, तो एकाधिक sondes या सेंसर को एक क्रॉस-सेक्शन में रखा जा सकता है. क्षेत्र-वेग संवेदक अल्ट्रासोनिक डॉपलर विधि का उपयोग औसत वेग उपाय. यह प्रवाह गहराई या वेग रूपरेखा और पर साइट अंशांकन के आधार पर एक रूपांतरण कारक की आवश्यकता नहीं है । प्रवाह मॉड्यूल के उपाय वेग-१.५ से ६.१ मी और गहराई ०.०१ m से ९.१५ m तक । जैसे, यह अलग वाटरशेड पर लागू होता है ।
    2. निर्वहन की गणना करने के लिए, पार अनुभाग के क्षेत्र को मापने ।
      नोट: यदि चैनल या किसी समीकरण की आकृति प्रदान की जाती है तो सॉफ़्टवेयर सीधे क्षेत्र की गणना कर सकता है.
      नोट: सेंसर से डेटा सीधे प्रवाह मॉड्यूल में दर्ज कर रहे हैं और निर्माता & #39; s सॉफ्टवेयर और एक संचार केबल का उपयोग कर एक कंप्यूटर को डाउनलोड किया जा सकता है.
< p class = "jove_content" फो: रख-जुलकर रहो । भीतर-पृष्ठ = "1" > < img alt = "चित्रा 1" class = "xfigimg" src = "//cloudfront.jove.com/files/ftp_upload/56036/56036fig1. jpg "/>
figure 1. एक ठेठ स्ट्रीम निगरानी स्टेशन के लेआउट (एक पैमाने पर नहीं) ।
स्टेशन एक Telspar पोस्ट जिस पर सोंडे एक इस्पात केबल, एक carabiner, और ferrules का उपयोग कर निलंबित कर दिया है शामिल हैं । ferrules नहीं दिखाए जाते हैं । एल ब्रैकेट जिस पर क्षेत्र वेग संवेदक मुहिम शुरू की है स्ट्रीम बिस्तर पर रखा गया है और कसकर नट और बोल्ट का उपयोग कर पोस्ट करने के लिए सुरक्षित है । नमूना (चित्रा में नहीं दिखाया गया है) एक नली है कि टिप पर एक छलनी शामिल से पानी के नमूने खींचती है । क्षेत्र-वेग संवेदक से केबल प्रवाह मॉड्यूल (नहीं दिखाया गया है) से जुड़ा है. < a href = "//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56036/56036fig1large.jpg" target = "blank" > इस फिगर का बड़ा वर्जन देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

< राजभाषा प्रारंभ = "2" >
  • दाब transducer (PT सेंसर)
    1. जब भी क्षेत्र-वेग संवेदक अनुपलब्ध है, एक दबाव transducer का उपयोग कर गहराई को मापने.
    2. Telspar पोस्ट के अंदर पीटी सेंसर स्थापित करें और यह एक इस्पात तार और ferrules के साथ सुरक्षित; सेंसर की नोक सिर्फ धारा बिस्तर को छूने चाहिए । कार्यक्रम पीटी संवेदक 15-ंयूनतम अंतराल पर पानी की गहराई को मापने के लिए ।
  • मैनुअल निर्वहन मापन
    1. एक पीटी संवेदक के साथ स्टेशनों के लिए एक निर्वहन मापन उपकरण के रूप में, एक चरण-निर्वहन वक्र बनाने के लिए एक सीमा से अधिक मैंयुअल रूप से निर्वहन को मापने के प्रवाह, कवर कम से कम, मध्यम, और उच्च बहता. पार अनुभागीय क्षेत्र कई क्षेत्रों में विभाजित (30-60 सेमी चौड़ा), प्रवाह की चौड़ाई पर निर्भर करता है । एक पोर्टेबल flowmeter का उपयोग कर खंड के केंद्र लाइन में मतलब वेग को मापने । यदि गहराई & #60; 10 सेमी, अधिकतम वेग को मापने और मतलब वेग प्राप्त करने के लिए ०.९ से गुणा । यदि गहराई 10-75 cm है, तो माध्य वेग का निर्धारण करने के लिए गहराई के ०.६ पर वेग को मापने < सुप वर्ग = "xref" > १५ . गहराई के लिए ७५ सेमी से अधिक, तीन गहराई (०.२, ०.६, और पानी की सतह से गहराई के ०.८) पर वेग उपाय और उंहें औसत < सुप वर्ग = "xref" > 15 .
    2. सेगमेंट की औसत वेग, चौड़ाई और गहराई का उपयोग करके किसी सेगमेंट के निर्वहन की गणना करें और कुल निर्वहन प्राप्त करने के लिए सभी सेगमेंट से डिस्चार्ज्स का योग करें.
    3. कम, मध्यम, और उच्च प्रवाह को कवर प्रवाह की श्रेणियों के लिए प्रक्रिया का पालन करें ।
    4. चरण के बीच संबंध निर्धारित करना ( अर्थात, मैनुअल निर्वहन मापन के समय दाब transducer द्वारा मापी गई प्रवाह की गहराई) और मापा गया फर्ज.
      नोट: निर्वहन भी वेग मैन्युअल उपाय करने के लिए उच्च है, तो एक अस्थायी क्षेत्र-वेग संवेदक क्षेत्र वेग संवेदक और पीटी संवेदक द्वारा मापा गहराई द्वारा मापा निर्वहन के बीच एक रिश्ता बनाने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है.
  • पानी की गुणवत्ता बहु-पैरामीटर सोंडे
    1. माउंट सोंडे पद पर Telspar के साथ एक स्टील वायर, ferrules, और carabiner सुरक्षा और आसान स्थापना और हटाने के लिए एक सोंडे (< मजबूत वर्ग = "xfig" > चित्रा 1 ). Telspar पोस्ट के बहाव की ओर सोंडे प्लेस मलबे या लकड़ी लॉग कि धारा पानी के साथ तैर आ सकता है, विशेष रूप से बाढ़ के दौरान से नुकसान को रोकने के लिए । सोंडे.
      पर तलछटी buildup की संभाव्यता को कम करने के लिए धारा पलंग के ऊपर सोंडे के नीचे कम से 1-10 सेमी की गहराई तक रखें । नोट: सोंडे को पानी में हमेशा जलमग्न रहना चाहिए । इसलिए, अलग प्रवाह के साथ एक धारा में, सोंडे पर्याप्त उच्च होना चाहिए सोंडे पर तलछट के buildup को कम करने और काफी कम हवा को उजागर हो रही से सोंडे को रोकने के लिए । हालांकि, कम चर प्रवाह के साथ एक चैनल के लिए, सोंडे इस तरह रखा जा सकता है कि सेंसर पानी की सतह के नीचे लगभग 10 सेमी कर रहे हैं ।
      नोट: सोंडे एक गहराई सेंसर है, तो चैनल बिस्तर से गहराई संवेदक की ऊंचाई चैनल बिस्तर के ऊपर गहराई संवेदक की स्थापना की गहराई के लिए खाते के लिए मापा जाना चाहिए.
    2. शक्ति आंतरिक बैटरी और/या बाहरी बैटरी के साथ सोंडे । बाहरी बैटरी और एक संचार केबल सोंडे करने के लिए कनेक्ट करने के लिए घर के लिए एक पोर्टेबल बैटरी बॉक्स का उपयोग करें । कार्यक्रम सोंडे हर 15 मिनट में डेटा इकट्ठा करने और संचार केबल का उपयोग कर कंप्यूटर को सीधे डेटा डाउनलोड करने के लिए ।
    1. स्थिर जमीन पर धारा बैंक के शीर्ष पर मौसम सुरक्षात्मक आवास में एक नमूना स्थापित करें । एक सीसा एसिड बैटरी के साथ सत्ता नमूना । एक 20-W सौर पैनल स्थापित करने के लिए बैटरी ऑनसाइट चार्ज ।
    2. Telspar पोस्ट या एल ब्रैकेट के साथ पानी के नीचे एक छलनी पाइप सुरक्षित और यह एक नली के साथ नमूना करने के लिए कनेक्ट.
      नोट: नमूना छलनी और नली के माध्यम से धारा से पानी खींचता है.
      नोट: छलनी पाइप की स्थिति प्रतिनिधि डेटा प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण है. इस प्रोटोकॉल में, यह कोई पार अनुभागीय परिवर्तनशीलता संभालने तैनात किया गया था ।
    3. कार्यक्रम नमूना पानी साप्ताहिक या जरूरत के आधार पर नमूने के लिए । निर्माता द्वारा प्रदान किए गए नमूना मैनुअल को देखें.
      नोट: नमूना वर्षा, प्रवाह, समय, या एक संयोजन के आधार पर पानी के नमूने के लिए क्रमादेशित किया जा सकता है । पारखी कई बोतलों में एक नमूना नमूना करने के लिए क्रमादेशित किया जा सकता, एक बोतल (समग्र), या एक संयोजन में कई नमूने.
      नोट: नमूना प्रयोगशाला में अतिरिक्त मापदंडों के विश्लेषण के लिए आवश्यक पानी की मात्रा (२,००० मिलीलीटर) एकत्र करता है । सोंडे का उपयोग सतत पानी की गुणवत्ता की निगरानी के अलावा, नमूनों निलंबित तलछट एकाग्रता के लिए एक साप्ताहिक आधार पर विश्लेषण कर रहे हैं.
    • < p class = "jove_title" > 5. सेंसर और सोंडे रखरखाव

    1. हर यात्रा पर या सेंसर सतहों के पास मलबे को कम करने के लिए प्रत्येक पर वेग संवेदक ।
    2. अक्सर सेंसर सोंडे.
      पर जांचना नोट: आवृत्ति मौसम, जर, वाटरशेड, सेंसर प्रकार, और बेईमानी की दर पर निर्भर है । यहां चुना वाटरशेड में, अंशांकन हर 2 सप्ताह के लिए आवश्यक था अच्छी गुणवत्ता डेटा इकट्ठा ।
    3. निर्माता द्वारा अनुशंसित के रूप में उपभोज्य भागों को प्रतिस्थापित करें ।
      नोट: यह एक पीएच संदर्भ इलेक्ट्रोड/कैप, DO सेंसर के लिए एक टोपी (झिल्ली), आयन-टिप सेंसर (नाइट्रेट और अमोनियम सेंसर), और एक परिचालित वाइपर और ब्रश शामिल हैं ।
    4. यदि आवश्यक हो तो कारखाना की मरंमत के लिए सोंडे भेजें ( यानी, यदि सेंसर मानकों के लिए स्वीकार्य मान नहीं पढ़ा है, फिर भी रीसेट करने और reतुले करने के बाद, या यदि सेंसर अंशांकन विफल).
    < p class = "jove_title" > 6. क्षेत्र नमूना और प्रयोगशाला विश्लेषण

    1. क्षेत्र यात्रा के लिए अग्रिम में तैयार करने के लिए सेंसरों को बनाए रखने और स्वचालित रूप से एकत्र पानी के नमूनों या मैन्युअल नमूना इकट्ठा करने और पानी के नमूनों इकट्ठा अगर एक नमूना साइट पर उपलब्ध नहीं है. चेकलिस्ट ( Table 1 ) में सूचीबद्ध मदों को शामिल करना सुनिश्चित करें ।
    2. एक साफ में पानी के नमूनों को इकट्ठा ( यानी, एसिड धोया और कुल्ला) और सूखी जार (10 एल), उन्हें लेबल, और उन्हें बर्फ पर प्रयोगशाला के लिए जितनी जल्दी हो सके विश्लेषण के लिए परिवहन.
      नोट: एकत्रित पानी नमूना नमूना के समय और विशेष स्थान पर वास्तविक स्थितियों के तहत एक प्रतिनिधि नमूना है; एकत्र किए गए नमूने की अखंडता और भौतिक, रासायनिक और जैविक परिवर्तनों के खिलाफ संरक्षित किया जाना चाहिए < सुप वर्ग = "xref" > १२ .
      नोट: कंटेनर आवश्यक सामग्री ब्याज की कुछ analytes के लिए अलग हो सकता है, जबकि अंलीकरण और/या निस्पंदन साइट पर आवश्यक हो सकता है ।
    3. विश्लेषण कर्नलअनुमोदित होल्डिंग बार से पहले मानक विधियों का उपयोग करते हुए प्रयोगशाला में lected पानी के नमूने < सुप वर्ग = "xref" > 16 .
      नोट: पानी के नमूनों EPA ३५३.२ का उपयोग कर विश्लेषण किया जा सकता है; ४५००-नाइट्रेट, EPA ३५३.२ के लिए NO3; ४५००-नाइट्राइट, EPA ३६५.१ के लिए NO2; ४५००-फॉस्फेट, EPA ३५०.१ के लिए PI; ४५००-कुल नाइट्रोजन, EPA ३६५.४ के लिए PJ; ४५००-PJ कुल फास्फोरस के लिए, २५४०-कुल निलंबित ठोस के लिए डी, कुल भंग ठोस के लिए २५४०-C, और निलंबित तलछट एकाग्रता के लिए डी 3977-97 < सुप वर्ग = "xref" > 16 , < सुप वर्ग = "xref" > १७ .
    4. विश्लेषण के दौरान उपयुक्त गुणवत्ता नियंत्रण और चेक, जैसे रिक्तियों, मानकों, प्रतिकृतियों, आदि का पालन करते हैं । गुणवत्ता आश्वासन परियोजना योजना (QAPP) का पालन करें ।
    5. दोनों नमूना कलेक्टर और प्रयोगशाला कर्मियों के लिए हिरासत चादरें की चेन भरें और प्रत्येक की एक प्रति रखने के लिए । नोट किसी भी असामांय या उल्लेखनीय घटनाओं हिरासत शीट्स की श्रृंखला पर क्षेत्र में मनाया ।
    < p class = "jove_title" > 7. डेटा संग्रह और विश्लेषण

    1. sondes, प्रवाह मॉड्यूल, और प्रयोगशाला से पानी की गुणवत्ता और मात्रा डेटा इकट्ठा ।
    2. डेटा सुधार और विश्लेषण के साथ काम करने से पहले सभी अपुष्ट डेटा की एक प्रतिलिपि सहेजें ।
    3. सावधानी से मैलापन पर एकत्र किए गए डेटा का निरीक्षण करें और किसी भी शूंय ( उदा, ०.० NTU), नण य, या अनुचित मूल् यों ( जैसे, ३,००० NTU; सेंसर का पता लगाने की ऊपरी सीमा) आगे विश्लेषण से पहले हटा दें ।
      नोट: किसी भी डेटा को निकालते समय सावधानी बरतें । वे केवल जब साइट-विशिष्ट स्थितियों में फ़ील्ड नोट्स की पहचान और निर्धारित करें कि डेटा उचित नहीं हैं, तो निकाल दिए जाते हैं ।
    4. पीटी सेंसर से मुक्ति की गणना करने के लिए चरण-निर्वहन संबंध का उपयोग करें.
      नोट: पीटी संवेदक द्वारा मापा गहराई दबाव मुआवजा होना चाहिए ।
      1. उपयोग निर्माता ( In सीटू इंक) software, & #34; Baromerge, & #34; पॉइंट सेंसर डाटा को पोस्ट-सही करें ।
        नोट: डेटा मैन्युअल रूप से और स्वचालित रूप से एक baroTroll लॉग फ़ाइल के साथ कई बैरोमीटर का दबाव मूल्यों में प्रवेश करके एक निश्चित बैरोमीटर का दबाव मूल्य से ठीक किया जा सकता है । यह प्रोटोकॉल एक baroTroll लॉग फ़ाइल का उपयोग करता है एक पास के स्थान पर तैनात स्वचालित रूप से पीटी सेंसर डेटा को सही करने के लिए ।
        2. क्षेत्र-वेग संवेदक डेटा के लिए
    5. , सेंसर विरूपण साक्ष्य हो सकता है कि किसी भी नकारात्मक प्रवाह को हटा दें.
      चेतावनी: कई बार वास्तव में नकारात्मक प्रवाह हो सकता है, साइट पर निर्भर करता है । उस स्थिति में, नकारात्मक वेग को नजरअंदाज नहीं करते.
    6. स्टेशन पर नदी के ऊपर या नीचे की छुट्टी और निर्वहन के बीच एक रैखिक प्रतिगमन का उपयोग कर लापता निर्वहन डेटा की गणना ।
      नोट: संबंध सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण है, जो आमतौर पर किसी भी नदी के ऊपर और बहाव स्टेशनों के लिए निर्वहन के बीच का मामला है होना चाहिए । यहां परीक्षण किए गए वाटरशेड में, संबंध महत्वपूर्ण थे (p & #60; ०.०१) और सहसंबंध गुणांक ९३% से अधिक था । हालांकि, लापता निर्वहन डेटा केवल इस विधि का उपयोग कर भरा जा सकता है अगर साइटों के बीच दूरी कम है और वाटरशेड विशेषताओं के समान रहते हैं ।
    7. गायब पानी की गुणवत्ता डेटा को भरने नहीं है ।
      नोट: जल गुणवत्ता डेटा कई चर ( यानी, समय और उर्वरक के आवेदन, कि निर्वहन बढ़ रही है या कम, साइट विशिष्ट स्थितियों, आदि ) से प्रभावित हैं ।
    8. प्रयोगशाला परिणाम और मैलापन (NTU) स्ट्रीम पर मापा से निलंबित तलछट एकाग्रता (एसएससी) के बीच एक प्रतिगमन विश्लेषण करते हैं ।
      नोट: इस तरह के एक प्रतिगमन तलछट आकार वितरण के प्रति संवेदनशील है, इस तरह कि अगर रेत एसएससी के एक महत्वपूर्ण लेकिन चर अंश का गठन, हीनता गरीब हो जाएगा । हालांकि, यह सुधार किया जा सकता है अगर रेत और जुर्माना नमूना विश्लेषण के दौरान अलग कर रहे है और अगर जुर्माना एसएससी के लिए संबंधित हैं । निरंतर एसएससी मान की गणना करने के लिए प्रतीपगमन का उपयोग करें ।
    9. चूंकि प्रदूषक सांद्रता निर्वहन के साथ बदलती हैं, समीकरण 1 का उपयोग कर प्रवाह भारित सांद्रता की गणना < सुप वर्ग = "xref" > ६ . प्रति घंटा डेटा का उपयोग कर एक दैनिक आधार पर प्रवाह भारित अर्थ सांद्रता (FWMC) की गणना । वैकल्पिक रूप से, 15-min डेटा का उपयोग करके प्रति घंटा आधार पर परिकलित करें; FWMCs समय के रूप में अच्छी तरह से एकीकृत कर रहे हैं ।
      < img alt = "समीकरण" src = "//cloudfront.jove.com/files/ftp_upload/56036/56036eq1.jpg"/>
      कहाँ
      FWMC = प्रवाह भारित एक दैनिक आधार पर मतलब एकाग्रता
      ग i = एकाग्रता of i th sample
      t i = समय, 1 ज
      q i = निर्वहन के लिए i th नमूना
      i = 1 से 24
    10. डेटा उद्देश्यों को पूरा करने के लिए उपयुक्त सांख्यिकीय तकनीकों को लागू करें । जब डेटा गैर-सामान्य हो, तो उन्हें सामान्य बनाने या माध्य & #177; interquartile श्रेणी का उपयोग करने के लिए डेटा रूपांतरित करें. गैर-सामान्य डेटा के लिए गैर-पैरामीट्रिक परीक्षण निष्पादित करें.

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    Representative Results

    अर्याल तथा रेबा (२०१७) प्रकाशन में इस प्रोटोकाल का उपयोग दो छोटे कृषि वाटरशेड6में पोषक तत्वों तथा तलछट के परिवहन एवं रूपान्तरण के अध्ययन के लिए किया गया था । इस प्रोटोकॉल से अतिरिक्त परिणाम नीचे बताए गए हैं ।

    वर्षा-अपवाह जल गुणवत्ता संबंध:

    निरंतर निगरानी की ताकत यह है कि उपयोगकर्ता कारण प्रभाव संबंधों का अध्ययन करने के लिए एक अच्छा समय संकल्प चुन सकते हैं, जैसे वर्षा, अपवाह, और मैलापन के बीच संबंध, 15-min डेटा (चित्र 2a) का उपयोग करना । वर्षा डेटा मौसम स्टेशनों से डाउनलोड किया गया (www.weather.astate.edu), एक छोटी नदी के अंदर खाई बेसिन और अंय ६.३ मील दूर लोअर सेंट फ्रांसिस बेसिन से । 7/22 पर 00:00 से 09:00 तक कुल २५.४ मिमी वर्षा हुई. वर्षा ०.७१ m3/s से डिस्चार्ज बढ़कर 00:00 पर ४.८९ m3s/ वहां कई घटना के दौरान स्थानीय निर्वहन चोटियों, वर्षा की स्थानिक परिवर्तनशीलता और चावल और सोयाबीन क्षेत्रों है कि प्रवाह के बहुमत के लिए योगदान के जल निकासी पैटर्न से बंधा होने की संभावना थे । लोअर सेंट फ्रांसिस बेसिन पंक्ति फसलों में क्षेत्र के लगभग ९४% था, मुख्य रूप से सोयाबीन और चावल । निर्वहन के रूप में धीरे-बगल में, एक और 14 मिमी बारिश घटना 07:00 पर 7/23 पर हुई और 5 एच के लिए चली । नतीजतन, निर्वहन में एक और वृद्धि मापा गया था ।

    उम्मीद के रूप में, मैलापन बारिश घटना के बाद निर्वहन के साथ वृद्धि हुई है और धीरे से बढ़ (चित्रा 2a). मैलापन 13 NTU से 23:34 पर 7/21 पर ४०९ NTU से बढ़कर 7/23 पर 02:04 । उच्चतम मैलापन hydrograph के बढ़ते निर्वहन भाग के दौरान प्राप्त किया गया था । यह संभावना पहले फ्लश कि कृषि क्षेत्रों से मिट्टी के कणों धोया के कारण था । डिस्चार्ज के साथ ही मैलापन ने दो साफ चोटियों को भी दिखाया ।

    Figure 2
    चित्र 2. वर्षा, निर्वहन, और निचले सेंट फ्रांसिस बेसिन, एक कृषि वाटरशेड में एक घटना के आधार पर पानी की गुणवत्ता की भिंनता ।
    (क) वर्षा, निर्वहन और मैलापन. (ख) नाइट्रेट, अमोनियम, और चालकता 7/21 से 7/26 करने के लिए । वाटरशेड फसलों के बहुमत सोयाबीन और चावल थे । वर्षा, निर्वहन, और मैलापन भूखंड क्रमशः ६०-, 15-, और 15-ंयूनतम डेटा पर आधारित हैं । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

    इसी तरह, नाइट्रेट, अमोनियम, और चालकता अपवाह और समय (चित्रा बी) के साथ भिन्नता दिखाई. एक अपवाह घटना के दौरान, नाइट्रेट एकाग्रता या तो एक कमजोर पड़ने प्रभाव के कारण कम या क्षेत्रों से केंद्रित अपवाह के एक मिश्रण के कारण वृद्धि कर सकते हैं । माना जाता समय सीमा में, नाइट्रेट 7/22 पर 02:04 में ४.५२ मिलीग्राम/L तक बढ़ गया और धीरे-धीरे कमी आई । नाइट्रेट की उच्चतम एकाग्रता पहले फ्लश अपवाह के साथ मेल, के रूप में हाल ही में लागू किया लेकिन अप्रयुक्त घुलनशील नाइट्रोजन दूर धोया गया था । नाइट्रेट एकाग्रता की दूसरी चोटी निर्वहन में दूसरी चोटी के साथ मेल खाती है, लेकिन यह पहली चोटी की तुलना में एक कम एकाग्रता था । यह संभावना पहले फ्लश द्वारा आसानी से घुलनशील नाइट्रोजन की वॉशआउट के कारण है । नाइट्रेट चोटियों का आकार दोनों घटनाओं के दौरान समान था, परिमाण में मतभेद के बावजूद ।

    मतलब अमोनियम एकाग्रता ०.८० मिलीग्राम/एल, चावल के खेतों से योगदान के कारण की संभावना थी । अमोनियम एकाग्रता दो निर्वहन चोटियों के साथ थोड़ा अलग (यानी, निर्वहन में वृद्धि के साथ वृद्धि हुई) । हालांकि, दूसरी निर्वहन चोटी के साथ अमोनियम एकाग्रता में वृद्धि से कम था कि पहले निर्वहन चोटी के साथ, नाइट्रेट के रूप में एक ही कारण (चित्रा बीसी) के लिए । नाइट्रेट के साथ के रूप में, अमोनियम एकाग्रता निर्वहन नुकीला से पहले नुकीला ।

    चालकता अवधि के दौरान ९३-४९५ µS/ चालकता का निर्वहन करने के लिए एक व्युत्क्रम रिश्ता दिखाया (आंकड़ा 2a और बी) (यानी, चालकता आधार प्रवाह के दौरान उच्च था और दोनों पीक निर्वहन के दौरान प्रवाह में वृद्धि के साथ कम हुई) । नाइट्रेट और अमोनियम की संभावना पानी चालकता के लिए मामूली योगदानकर्ताओं थे, क्योंकि पीक निर्वहन के दौरान कम पानी की चालकता, भले ही नाइट्रेट और अमोनियम आधार शर्तों के दौरान की तुलना में अधिक थे । बारिश के पानी के कमजोर पड़ने, जो कम चालकता है, धारा में पानी की कम चालकता के लिए योगदान कर सकते हैं ।

    पीएच, तापमान के प्रतिदिन रूपांतरों, और क्या स्पष्ट रूप से सोंडे परिणाम (चित्रा 3) द्वारा सचित्र हैं । तापमान ३६.१ से २४.६ डिग्री सेल्सियस से 7/9-7/10 के लिए विविध । धारा में पानी का तापमान 06:00-07:00 पर सबसे कम और 17:00-18:00 पर सबसे अधिक था ।

    Figure 3
    चित्र 3. पीएच, तापमान के प्रतिदिन भिंनता है, और कम सेंट फ्रांसिस बेसिन, एक कृषि वाटरशेड में एक धारा अनुभाग में करते हैं । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

    भंग ऑक्सीजन आधी रात से 06:00 तक सबसे कम थी । के रूप में पौधों की प्रकाश संश्लेषण गतिविधि सूर्योदय के बाद शुरू होता है, जब तक यह 7/9 (९.९८ मिलीग्राम/l, १४४.९% संतृप्ति) पर 16:19 पर नुकीला तेजी से वृद्धि हुई है और 15:34 पर 7/10 (११.२१ मिलीग्राम/एल, १५९.९% संतृप्ति) । तेजी से आधी रात तक घटी और लगातार बनी रही. बैक्टीरियल और मनोरथ श्वसन, प्रकाश संश्लेषण, carbonaceous और नाइट्रोजन ऑक्सीकरण, और तापमान की संभावना के प्रतिदिन भिंनता प्रभावित18।

    पीएच ७.४ और 7/9-7/10 से ७.८ के बीच विविध । पीएच 7/9 पर 17:34 (७.७८) पर सबसे अधिक था और 17:04 पर 7/10 (७.७७) । पीएच में प्रतिदिन भिंनता भी श्वसन, प्रकाश संश्लेषण की दर से प्रभावित था, और बफर क्षमता, कार्बन डाइऑक्साइड, जो पीएच कम हो जाती है के बाद से, प्रकाश संश्लेषण के दौरान हटा दिया जाता है और जलीय प्रणालियों में श्वसन के दौरान जोड़ा जाता है ।

    चित्रा 2 और चित्रा 3में दिखाया सांद्रता, अगर एक लंबी अवधि (यानी, एक महीने, मौसम, वर्ष) पर मापा कैसे प्राकृतिक या प्रबंधित परिस्थितियों में समय के साथ पानी की गुणवत्ता में परिवर्तन के बारे में जानकारी प्रदान कर सकते हैं ।

    टेंपो्ल (मासिक) वायू भार का रूपांतर:

    धारा के एक वर्ग में लौकिक भिंनता अलग समय तराजू पर अध्ययन किया जा सकता है । छोटी नदी खाई बेसिन, पूर्वोत्तर Arkansas में एक छोटे से कृषि वाटरशेड में मासिक भिंनता, वर्ष भर में वाटरशेड से नाइट्रोजन और तलछट हानि का एक पैटर्न का पता चला (चित्रा 4) । जल्दी गर्मी और देर से गिरने में वायू भार अधिक था । सितंबर और अक्टूबर के महीने कम प्रदूषक लदान की विशेषता थे, मुख्य रूप से कम प्रवाह के कारण । हाल ही में काटी गई और परेशान खेतों पर उच्च वर्षा के कारण नवंबर और दिसंबर में एसएससी सबसे ज्यादा रही । डेटा भी पता चला है कि विविधताओं बहुत अधिक थे, के बाद से दैनिक भार वर्षा की घटनाओं है कि महत्वपूर्ण विविध द्वारा संचालित थे । देर से गिरावट के दौरान उच्च भार (नवंबर और दिसंबर) का प्रदर्शन किया है कि पोषक तत्वों में कमी कार्यक्रमों और अधिक प्रभावी हो सकता है अगर वे नवंबर/ नतीजतन, तकनीक है कि सर्दियों में प्रदूषण के नुकसान को कम करने के लिए, कवर फसलों के उपयोग के रूप में19, वाटरशेड प्रबंधन कार्यक्रमों में विचार किया जाना चाहिए ।

    Figure 4
    चित्र 4. छोटी नदी के आउटलेट बेसिन में नाइट्रेट, अमोनियम, और एसएससी लोड (किग्रा. डी.) का मासिक रूपांतर ।
    मूल्यों माध्य ± interquartile रेंज रहे हैं । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

    वायू भार के स्थानिक रूपांतर:

    एक वाटरशेड के भीतर कई स्टेशनों चुना जाता है अगर प्रोटोकॉल भी लौकिक रूपों के अलावा स्थानिक विविधताओं के लिए डेटा प्रदान कर सकते हैं । एक कृषि वाटरशेड में वायू भार (चित्रा 5) पानी बहाव यात्रा के रूप में स्पष्ट रूप से नाइट्रेट और अमोनियम लोड बढ़ाने दिखा । ९.६ किग्रा/हा नाइट्रेट प्रति वर्ष में नुकसान 8-14 किलो/हेक्टेयर में सूचना के भीतर था typs के समान मिट्टी के साथ छोटे कृषि वाटरशेड में मिसौरी मेंरिपोर्ट20 । जानकारी के इस प्रकार के लिए स्ट्रीम जल प्रबंधन प्रथाओं और प्रदूषक परिवहन, दूसरों के बीच की प्रभावशीलता का मूल्यांकन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है ।

    Figure 5
    चित्रा 5. छोटी नदी के बेसिन में नाइट्रेट और अमोनियम परिवहन ।
    नदी के ऊपर, मझधार, और बहाव स्थलों के अलावा लगभग 2 किमी स्थित थे । मूल्यों का मतलब ± मानक त्रुटि २०१५ अगस्त के लिए एक दैनिक आधार पर कर रहे हैं । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

    सेंसर जमता और तलछट Buildup:

    कृषि वाटरशेड में, नाइट्रोजन और फास्फोरस जैसे पोषक तत्वों की उपस्थिति, उच्च सांद्रता पर अपवाह पानी में उस दर को तेज कर सकते हैं, जिस पर जैव-दूषण किसी दिए गए तापमान पर होता है । इसके अतिरिक्त, अपवाह जल उच्च तलछट भार है कि जुताई के खेतों और घिस जलमार्ग से शुरू ले जा सकते हैं । उच्च तलछट लोड सेंसर और सोंडे सतहों और तलछट के buildup में तलछट कणों के जमाव के लिए नेतृत्व कर सकते हैं । इस तरह के दूषण और तलछट buildup बहाव में और गलत परिणामों में परिणाम कर सकते हैं ।

    के प्रतिदिन रूपांतर 7/15 तक कमी आई है, संवेदक साइट पर साफ किया गया था के बाद 7/16 पर वृद्धि हुई है, और अचानक 13 या 14 दिनों के बाद (चित्रा 6) दूषण के कारण की कमी हुई । सोंडे की सतहों पर सूक्ष्मजीवों के विकास और परिणामस्वरूप संचय चित्रा 7में दिखाई दे रहे हैं । जमता जहां पोंछे या ब्रश साफ नहीं सतहों पर गंभीर है । मैलापन पढ़ने पर तलछट buildup का प्रभाव 12/26 (चित्र 8) पर मनाया गया. 12/23 और 12/25 पर वर्षा ने मैलापन को १५९५ NTU और १०७३ NTU तक बढ़ा दिया. मैलापन कम एक बार निर्वहन धारा में कमी आई । हालांकि, 12/26 पर हुई बड़ी बारिश की घटना के कारण मैलापन को ३००० NTU की ऊपरी सीमा तक पहुंचना पड़ा । मैलापन रीडिंग सोंडे गार्ड पर मलबे के संचय और Telspar पोस्ट पर मातम और पौधों की उपस्थिति के कारण ३००० NTU पर स्थिर रहे । एक बार जमा मलबे, मैलापन रीडिंग अनिश्चित थे (यानी, ३००० NTU से कम 15 मिनट में ५० NTU से अचानक बदल) और गलत । इसलिए, 12/26 से 12/29 मैलापन डेटा अच्छी गुणवत्ता के नहीं हैं ।

    Figure 6
    चित्रा 6. सोंडे के बाद दो सप्ताह के लिए धारा में बने रहे सेंसर रीडिंग के बहाव ।
    अंशांकन के बाद, सोंडे 7/8 पर स्थापित किया गया था, और बहाव 7/22 पर शुरू कर दिया । 7/21 के बाद सेंसर रीडिंग में बहाव सामान्य से कम करने के परिणामस्वरूप हुआ. कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

    Figure 7
    चित्र 7. सेंसर सतहों पर जमता दिखा छवियां (बाएँ) और सेंसर की साफ संवेदन सतहों (दाएँ) एक ब्रश और वाइपर के साथ पोंछते के बाद. कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

    Figure 8
    चित्र 8. सोंडे गार्ड में तलछट Buildup से पहले और बाद में मैलापन (NTU) धारा में.
    वर्षा (मिमी) द्वितीयक y-अक्ष पर दिखाया गया है । मैलापन 12/16, 12/23, और 12/25 पर वर्षा के लिए एक उत्कृष्ट प्रतिक्रिया दिखाई । हालांकि, 12/26 की बड़ी वर्षा घटना सोंडे गार्ड में तलछट buildup बनाया, और 12/26 के बाद मैलापन रीडिंग दोषपूर्ण थे (ज्यादातर ३००० NTU) और अनिश्चित । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

    टरोंं > आइटम लिस्टिंग आइटम लिस्टिंग जांच दस्तावेज QAPP (गुणवत्ता आश्वासन परियोजना योजना) हिरासत शीट्स की चेन फ़ील्ड नोटबुक नेविगेशन मैप्स/ पेन, मार्कर, लेबल टेप सुरक्षा धूप का चश्मा ततैया स्प्रे प्राथमिक चिकित्सा किट पेयजल संचार (सेल फोन) व्यक्तिगत सुरक्षा उपकरण-वढेर, रबर बूट, दस्ताने, टोपी रस्सी और लंगर एंटीसेप्टिक हाथ धोने नमूना संग्रह, भंडारण, परिवहन कूलर और बर्फ नमूना बोतल और ढक्कन लेबलिंग टेप सेंसर इंस्ट्रूमेंटेशन/ संचार केबल्स बाहरी बैटरियों का आरोप लगाया फील्ड लैपटॉप सोंडे संचार केबल ' सी ' बैटरियों ब्रश और साबुन फील्ड लैपटॉप अन्य उपकरण बॉक्स (पेंच ड्राइवरों, वाल्ट मीटर, ज़िप संबंधों, रिंच,...)

    तालिका 1. नमूना पानी और मरंमत और बनाए रखने के लिए एक क्षेत्र की यात्रा के लिए अनुशंसित मदों की चेकलिस्ट सेंसर ।

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    Discussion

    कुल मिलाकर, पोषक तत्वों और तलछट की सतत निगरानी नमूना हड़पने विधि का उपयोग कर निगरानी पर कई फायदे हैं । जल और पानी की गुणवत्ता प्रक्रियाओं समय की एक बहुत ही कम अवधि में वर्षा से प्रभावित कर रहे हैं । उपयोगकर्ताओं को जटिल समस्याओं का अध्ययन करने के लिए पोषक तत्वों और तलछट पर उच्च लौकिक संकल्प डेटा प्राप्त कर सकते हैं । ऐसे चालकता के रूप में अंय पानी की गुणवत्ता मानकों, पीएच, तापमान, और करते हैं, एक साथ प्राप्त किया जा सकता है और नाइट्रेट, अमोनियम, और मैलापन की निगरानी के लिए के रूप में एक ही कीमत पर । इसके अलावा, वहां निर्माताओं से अंय सेंसरों कि ऐसे क्लोरोफिल, लवणता के रूप में भी अधिक पानी की गुणवत्ता के मापदंडों, की माप के लिए अनुमति देते हैं, और ऑक्सीकरण क्षमता में कमी, पोषक तत्वों और तलछट के साथ ।

    इस प्रोटोकॉल के लिए अध्ययन के एक चुना अवधि में प्रदूषकों के लौकिक रूपांतर की पहचान करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है; एक वाटरशेड में प्रदूषकों के स्थानिक रूपांतर, यदि निगरानी कई स्टेशनों पर किया जाता है; और प्रदूषण के पार अनुभागीय भिंनता है, अगर निगरानी एक पार अनुभाग में कई बिंदुओं पर किया जाता है । के रूप में इस प्रोटोकॉल में दिखाया गया है, पीएच, चालकता में प्रतिदिन भिंनता, करते हैं, नाइट्रेट, अमोनियम, मैलापन, और तापमान कारण प्रभाव संबंधों को प्रदर्शित करने और प्रदूषक भार के ड्राइवरों की एक बेहतर समझ में योगदान कर सकते हैं ।

    पोषक तत्वों और तलछट के सफल सतत माप के बावजूद, विधि की सबसे बड़ी सीमा डेटा या सेंसर विफलता, बिजली की हानि, और तलछट/मलबे buildup के कारण एक कम गुणवत्ता वाले आंकड़ों के संग्रह की हानि है । साइट चयन महत्वपूर्ण है, हालांकि यह अक्सर अंशांकन की जाँच करने के लिए या जब आवश्यक जांच करने के लिए, आंतरिक और बाह्य बैटरी (यदि नहीं सौर ऊर्जा संचालित), और डाउनलोड करने और डेटा की जाँच करने के लिए समान रूप से महत्वपूर्ण है । डेटा की गुणवत्ता में डेटा प्राप्ति से लेकर डेटा संसाधन तक, कई चरणों में समझौता किया जा सकता है. अधिग्रहण के स्तर पर, इस कागज का ध्यान, संभव समस्याओं के लिए उपचार के नीचे चर्चा कर रहे हैं ।

    डेटा हानि:

    सेंसर की अनुपयुक्त प्रोग्रामिंग, सेंसर करने के लिए बिजली की हानि, आदि, डेटा में अंतराल पैदा कर सकता है । यदि संभव हो तो बैटरी रिचार्ज करने के लिए स्टेशनों पर सोलर चार्जर स्थापित किया जा सकता है । अंयथा, आंतरिक (sondes के लिए) और/या बाहरी बैटरी की लगातार प्रतिस्थापन की आवश्यकता है । डेटा को अक्सर डाउनलोड करने से समस्या को शीघ्रता से पहचानने में मदद मिलेगी और इसे पता करने के लिए, स्मृति सीमाओं के कारण डेटा की हानि को कम करना होगा । कुतर केबल को नुकसान पहुंचा सकता है और डेटा का नुकसान झेलना पड़ता है । तारों को कवर करने के लिए वायर गार्ड के इस्तेमाल से ये नुकसान टाला जा सकता है ।

    कम गुणवत्ता दूषण के कारण डेटा:

    सेंसर सतहों के दूषण और परिणामी बहाव या डेटा में अशुद्धि तांबे के टेप के साथ सेंसर गार्ड को कवर करके कम से छोटा किया जा सकता, कॉपर गार्ड का उपयोग करके, और सेंसर गार्ड के आसपास तांबे जाल का उपयोग करके. हमने पाया है कि सभी मौसम चिपकने वाला टेप के साथ सोंडे सतहों (सेंसर नहीं) को कवर बहुत सेंसर की सफाई की सुविधा । वाइपर और ब्रश के साथ स्वयं सफाई sondes, इस अध्ययन में इस्तेमाल एक में की तरह, सेंसर की सतहों को साफ करने में मदद की (चित्रा 7) । इस तरह के टेप, गार्ड, या जाल के रूप में तांबे की सामग्री का उपयोग, सूक्ष्मजीवों के विकास और परिणामस्वरूप जमता कम ।

    Buildup मलबे के कारण कम गुणवत्ता वाले डेटा:

    सेंसर की स्थिति और सोंडे और तलछट के तहत केबलों दफन मलबे buildup सीमा कर सकते हैं । उदाहरण के लिए, धारा बिस्तर के ऊपर एक निश्चित गहराई सोंडे रखने लेकिन पानी की सतह से नीचे तलछट buildup सीमा में मदद करता है । इसी प्रकार, सोंडे को Telspar पद के बहाव की ओर रखने से मलबा कम हो जाता है, क्योंकि Telspar पोस्ट बड़े जंगल, घास आदि को पकड़ती है । हर क्षेत्र की यात्रा के दौरान सोंडे सफाई बेहतर गुणवत्ता वाले डेटा का उत्पादन करने में मदद कर सकते हैं । तांबे के जाल के साथ सेंसर गार्ड लपेटन तलछट और मलबे buildup, जलीय पौधों और macroinvertebrates से हस्तक्षेप, और जमता कम कर देता है ।

    जबकि सोंडे Telspar पोस्ट के ऊपर या नीचे की ओर रखा जा सकता है, अनुप्रवाह पक्ष पर सोंडे सस्पैंड की सिफारिश की है । पूर्वाग्रह के बिना मापने के लिए सोंडे में सेंसर के लिए आवश्यकता सेंसर सतहों भर में पानी की आवाजाही हो रही है या कोई खड़े पानी होने. पोस्ट की पतली चौड़ाई (४.० सेमी) और पोस्ट में छेद सुनिश्चित करें कि पानी सेंसर सतहों के माध्यम से बहती है । इसके अतिरिक्त, जब सोंडे पद के ऊपर की ओर है, जलीय खरपतवार और संयंत्र सामग्री/मलबे सोंडे गार्ड बंद कर सकते हैं, के रूप में इस अध्ययन में मनाया । सोंडे को ऊपर की ओर रखने का एक और दोष यह है कि, जबकि गार्ड सेंसर की रक्षा करता है, सोंडे शरीर मलबे से क्षतिग्रस्त होने के खतरे में अभी भी है, पोस्ट के ऊपर की ओर लकड़ी/ वेग माप पर पोस्ट के प्रभाव नेत्रहीन देख और साथ और पोस्ट के बिना वेग रीडिंग की तुलना द्वारा परीक्षण किया जा सकता है. इस प्रोटोकॉल में, क्षेत्र वेग संवेदक Telspar पोस्ट के लगभग ५० सेमी ऊपर था, और Telspar पोस्ट की उपस्थिति वेग को प्रभावित नहीं किया.

    साइट-विशिष्ट स्थितियों के अंतर्गत अंशांकन की आवृत्ति की पहचान करना महत्वपूर्ण है । यह एक से अधिक नपेing द्वारा संसाधनों को बर्बाद नहीं कर रहा है और औजार के द्वारा डेटा की गुणवत्ता से समझौता नहीं का एक संतुलन है । इस अध्ययन में कृषि धाराओं में (यानी, गर्म, आर्द्र उष्णकटिबंधीय जलवायु), प्रयोगशाला अंशांकन गर्मियों में हर 2 सप्ताह (चित्रा 6) और सर्दियों में हर 3 सप्ताह पर्याप्त था । हालांकि, सेंसर साइट पर हर हफ्ते गर्मियों के दौरान साफ किया गया ।

    परियोजना के अग्रिम में गुणवत्ता नियंत्रण जांच सहित सभी गतिविधियों के लिए एक QAPP की तैयारी, संभावित समस्याओं की पहचान करने में मदद करता है, अध्ययन लगातार और वर्दी रखता है, और बेहतर गुणवत्ता डेटा का उत्पादन । QAPP प्रक्रिया में दिए गए दिशानिर्देशों का पालन करना आवश्यक है ।

    घटनाओं या नोटबुक या तस्वीरों में असामांय टिप्पणियों के प्रलेखन बहुत महत्वपूर्ण है । कई बार, निगरानी के परिणाम असामान्य है कि घटनाओं से जुड़े रहे हैं. उदाहरण के लिए, एक धारा (खाई) के निकर्षण (यानी, सफाई), जो निराला है, पानी के नमूने के मैलापन बढ़ जाएगा, यहां तक कि बिना बढ़ा निर्वहन ।

    क्षेत्र कार्य में लगे कर्मियों की सुरक्षा के साथ-साथ साधन सुरक्षा भी काफी महत्वपूर्ण है । एक सुरक्षा, स्वास्थ्य, और कल्याण की योजना एक परियोजना के शुरू होने से पहले ईजाद की जानी चाहिए । सुरक्षा चिंताओं में से कुछ सांप, तापमान खतरों, बाढ़, उच्च हवा, ड्राइविंग शर्तों, बिजली, आदि शामिल हैं . रसद और अनुशंसित आइटम क्षेत्र यात्राओं के दौरान लेने के लिए तालिका 1में प्रदान की जाती हैं ।

    नाइट्रेट और अमोनियम (यानी, आयन-चुनिंदा इलेक्ट्रोड) को मापने के लिए वर्तमान प्रौद्योगिकी की सीमाओं में से एक यह है कि यह उन्हें ठीक से बहुत कम पोषक तत्वों के मूल्यों को मापने नहीं है. जबकि सेंसर का संकल्प है ०.०१ मिलीग्राम/l दोनों नाइट्रेट और अमोनियम सेंसर के लिए, सटीकता 5% पढ़ने के लिए है, या ± 2 मिलीग्राम/l DO, मैलापन, पीएच की सटीकता, और चालकता सेंसर ± ०.१-०.२ mg/L, या ०.१% हैं; ± 1-3% तक ४०० NTU; ± ०.२; और ± 5 µS, क्रमशः । इसके अलावा प्रोtocol के कारण बाढ़ के दौरान पीछा करना मुश्किल है ।

    जबकि इस प्रोटोकॉल कृषि वाटरशेड में परीक्षण किया गया था, यह भी अंय क्षेत्रों में अंय जल, जैसे कि खनन सहित अंय भूमि उपयोग गतिविधियों से प्रभावित वाटरशेड के रूप में लागू किया जा सकता है । यह विधि भी कई दूषित पदार्थों के बीच बातचीत का आकलन करने में उपयोगी है । यहां वर्णित विधि के भविष्य अनुप्रयोगों सेंसर उन्नति सेंसर की बेईमानी से निपटने के लिए और सोंडे गार्ड पर मलबे/तलछट का संचय करने के लिए शामिल हैं; सटीकता और सेंसर की परिशुद्धता में आगे सुधार; वायरलेस नेटवर्क के विकास और सर्वर के लिए डेटा के दूरदराज के हस्तांतरण; और मानक डेटा प्राप्ति प्रणालियों, डेटा प्रबंधन और अनुप्रयोगों के लिए बड़े नेटवर्क्स का buildup.

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    Disclosures

    लेखकों का खुलासा करने के लिए कुछ नहीं है ।

    Acknowledgments

    अनुसंधान संरक्षण प्रभाव आकलन परियोजना (CEAP) से धन के कारण संभव हो गया था । हम साइट के निर्माता से उपयोग की अनुमति के लिए विशेष रूप से आभारी हैं, USDA के सदस्यों से अनुसंधान सहायता-ARS डेल्टा जल प्रबंधन अनुसंधान इकाई, और Ecotoxicology अनुसंधान सुविधा, Arkansas राज्य विश्वविद्यालय में स्टाफ द्वारा नमूना विश्लेषण । इस शोध का एक हिस्सा ARS भागीदारी कार्यक्रम के लिए एक नियुक्ति द्वारा समर्थित किया गया था, विज्ञान और शिक्षा के लिए ओक रिज संस्थान द्वारा प्रशासित (ORISE) ऊर्जा और USDA के अमेरिकी विभाग के बीच एक एजेंसी के समझौते के माध्यम से । ORISE डो संविदा क्रमांक डे-AC05-06OR23100 के तहत ORAU द्वारा प्रबंधित किया जाता है । सभी इस पत्र में व्यक्त की राय है लेखक है और जरूरी नीतियों और USDA, ARS, डो, या ORAU/ORISE के विचारों को प्रतिबिंबित नहीं है ।

    Materials

    Name Company Catalog Number Comments
    Multiparameter sonde Hach Hydrolab DS5X measures temperature, pH, conductivity, dissolved oxygen, nitrate, ammonium, turbidity
    Area velocity flow module and sensor Teledyne Isco 2150 measures average stream velocity and flow depth, and calculates flow rate and total flow based on provided cross-section area of the ditch. Stored data can be downloaded directly to computer.
    Automatic portable water sampler Teledyne Isco ISCO 6712 automatically samples water in the set interval or in conjunction with flow module and sensor
    Pressure Transducer In-situ Rugged Troll 100 measures presure, level and temperature in the water. Stored data can be directly downloaded to the computer
    Portable flow meter Flo-mate (Hach) Marsh-McBirney 2000 For manual discharge measurement
    Battery, 12 v, rechargeable UPG UB 1270 To power sonde
    Battery, 12 v, rechargeable Interstate Batteries SRM 27 Lead acid battery to power autosampler
    Solar panel Alt E ALT20-12P To recharge battery at the site
    C-8 batteries
    Calibration standards Hach or Fisher Scientific mulitple Standards of pH (4,7,10), conductivity (1412 uS/cm), nitrate (5 and 50 mg/L), ammonium (5 and 50 mg/L), and turbidity (50,100,200 NTU)
    High nitrate standard Hach 013810HY 50 mg/L
    Low nitrate standard Hach 013800HY 5 mg/L
    High ammonium standard Hach 002588HY 50 mg/L
    Low ammonium standard Hach 002587HY 5 mg/L
    Turbidity standard Fisher scientific R8819050-500G 50 NTU
    Turbidity standard Fisher scientific 88-061-6 100 NTU
    Turbidity standard Fisher scientific R8819200500 C 200 NTU
    Potassium chloride salt pellets Hach 005376HY to maintain electrolyte for pH electrode
    Potassium chloride standard Fisher scientific 5890-16 1412 us/cm
    Buffer solution, pH 4 Fisher scientific SB99-1 for pH sensor calibration
    Buffer solution, pH 7 Fisher scientific SB108-1 for pH sensor calibration
    Buffer solution, pH 10 Fisher scientific SB116-1 for pH sensor calibration
    Silicon sealant Hach 00298HY For sealing sensor battery cover water tight
    All purpose cleaner Sunshine Makers Inc Simple green
    Wipes Kimberly-Clark
    L-bracket
    Telsbar post Unistrut Service Company Secure sensors and sondes in the stream
    Steel wire supend sonde and PT sensor
    Carabiner supend sonde and PT sensor
    Allen wrench
    Copper wire mesh Bird B Gone Rodent and bird control copper mesh roll
    Adhesive Tape Agri Drain Corporation Tile tape, works in wet and cold weather

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    References

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    Aryal, N., Reba, M. L. Continuous Instream Monitoring of Nutrients and Sediment in Agricultural Watersheds. J. Vis. Exp. (127), e56036, doi:10.3791/56036 (2017).

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