जल निकासी की घटनाओं के दौरान कृषि नहरों से प्रवाह भारित पानी और निलंबित कण पर कब्जा
Summary
कण रूप में मौजूद पोषक तत्वों कृषि जल निकासी के पानी में समग्र लोड करने के लिए महत्वपूर्ण योगदान कर सकते हैं । इस अध्ययन के प्रवाह भारित पानी पर कब्जा करने के लिए एक उपंयास विधि का वर्णन है और निलंबित जल निकासी घटना की पूरी अवधि में खेत नहर जल निकासी से कण ।
Abstract
इस अध्ययन का उद्देश्य जल निकासी के निर्वहन की घटनाओं के दौरान खेत नहरों से प्रवाह भारित पानी और निलंबित कण पर कब्जा करने के लिए इस्तेमाल किया तरीकों का वर्णन है । खेत नहरों जैसे फास्फोरस (पी) है कि परिवहन के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं के रूप में पोषक तत्वों से समृद्ध किया जा सकता है । फास्फोरस निलंबित कण के रूप में काफी जल निकासी पानी में समग्र पी लोड करने के लिए योगदान कर सकते हैं । एक बसने टैंक प्रयोग असतत जल निकासी की घटनाओं के दौरान निलंबित कण पर कब्जा करने के लिए आयोजित किया गया था । खेत नहर निर्वहन पानी जल निकासी की घटना की पूरी अवधि में टैंक बसने २ २०० एल की एक श्रृंखला में एकत्र किया गया था, ताकि पानी की एक समग्र उपनमूना का प्रतिनिधित्व करने के लिए डिस्चार्ज किया जा रहा है । Imhoff बसने शंकु अंततः बाहर स्थगित कण बसने के लिए इस्तेमाल किया जाता है । यह शंकु के माध्यम से बसने टैंक से पानी को बेचकर हासिल की है । कण तो फिजिको-रासायनिक विश्लेषण के लिए एकत्र होते हैं.
Introduction
भाग्य और निलंबित कण के परिवहन eutrophication में अपनी भूमिका के कारण कई अध्ययनों का विषय रहा है, विशेष रूप से कृषि प्रणालियों में1,2। एक जलीय प्रणाली के भीतर बात कण में निहित पोषक तत्वों का एक व्यापक मूल्यांकन इस तरह के रूप में कई पर्यावरणीय मुद्दों की जांच करने के लिए आवश्यक है, पोषक तत्वों की आंतरिक साइकिल चालन और अति जल स्तंभ के लिए जारी3, सब्सट्रेट स्थिरता, पानी के कॉलम के भीतर प्रकाश की उपलब्धता, और अंत में पानी के बहाव पारिस्थितिकी प्रणालियों के लिए गुणवत्ता की चिंताओं को4. कण रूप (कार्बनिक पदार्थ या तलछट) में संग्रहित फास्फोरस (पी) की मात्रा जल स्तंभ5की तुलना में आमतौर पर अधिक होती है । Kenney एट अलद्वारा किए गए एक अध्ययन । 6 पता चला है कि हाल ही में तलछट कि झील Lochloosa, फ्लोरिडा में जमा किए गए थे १९०० और २००६ की आयु सीमा के बीच थे । इन छोटी तलछटों में लगभग ५५ गुना अधिक पी शामिल है जो कि पानी के कॉलम में मौजूद था । एक दृष्टिकोण संभावित प्रभाव है कि कण एक विशेष प्रणाली पर हो सकता है विशेषता के लिए फास्फोरस की एक मात्रात्मक सूची जल निकासी की घटनाओं के दौरान निर्वहन तलछट में संग्रहीत आचरण है । संग्रह और इन निर्वहन कण का विश्लेषण संवेदनशील पारिस्थितिकी प्रणालियों पर बहाव पोषक तत्व संवर्धन प्रभावों का अनुमान लगाने में मदद कर सकते हैं ।
तूफान की घटनाओं आम तौर पर समय का एक छोटा सा अंश का प्रतिनिधित्व करते हैं, अभी तक खेत जल निकासी में पी लोड निर्वहन के बहुमत में योगदान कर सकते हैं । यह इसलिए है क्योंकि बाढ़ से खेतों को रोकने के लिए, पानी की एक बड़ी मात्रा समय की कम अवधि से अधिक सूखा है । वर्षा की तीव्रता और प्रवाह दर महत्वपूर्ण ड्राइविंग कारकों है कि थलचर अपवाह में निलंबित तलछट की एकाग्रता को नियंत्रित कर सकते है7। डिजाइन निगरानी विधियों कि कब्जा प्रवाह भारित समग्र पानी के नमूनों जटिल, उच्च तीव्रता बारिश की घटनाओं से जुड़ी त्रुटियों से बचने में मदद मिलेगी । तूफान की तरह उच्च निर्वहन की घटनाओं के दौरान, एकाग्रता में त्वरित और कठोर परिवर्तन वृद्धिशील मात्रा के लिए औसत प्रदूषक एकाग्रता के प्रतिनिधि नहीं हो सकता है । इसलिए, प्रवाह भारित पानी के नमूने कहीं अधिक सही एक छुट्टी घटना की एकाग्रता का प्रतिनिधित्व करता है के रूप में यह समय की अवधि में एक भार का एक योग है8। सबसे आम प्रवाह भारित नमूनों स्वचालित रूप से असतत या समग्र नमूने एकत्र कर रहे हैं । निर्वहन के दौरान खेत जल निकासी से निर्यात निलंबित कण पर कब्जा करके हमें पी लोड हो रहा है पर घटना की गंभीरता को बढ़ाता है । इस अध्ययन में वर्णित विधि कण है कि बाद में विभिंन भौतिक और रासायनिक गुणों के लिए विशेषता हो सकता है पर कब्जा करने में मदद करता है । नमूना लेने के जल निकासी का एक सतत समग्र प्रवाह विधि का उपयोग कर ले लो नमूना बनाम हड़पने की नवीनता है कि यह जल निकासी घटना की पूरी अवधि में क्षेत्र की स्थिति का एक बेहतर प्रतिनिधित्व है । जबकि, नमूना ले लो समय में एक “स्नैपशॉट” है और पूरी घटना के प्रभाव का प्रतिनिधित्व नहीं कर सकते हैं ।
दक्षिण फ्लोरिडा में Everglades कृषि क्षेत्र (EAA), संयुक्त राज्य अमेरिका मूल Everglades है कि चैनल और खेती, वाणिज्यिक, और आवासीय विकास के लिए सूखा था की एक बड़ा विस्तार है । पानी की लगभग १,१००,०००,००० मीटर3 से सालाना छुट्टी है और EAA के माध्यम से दक्षिण और दक्षिणपूर्व9। EAA में मिट्टी Histosols है कि सामांयतः वजन से ८५% से अधिक कार्बनिक पदार्थ होते है और कम से ३५% खनिज सामग्री10है । नहर तलछट आम तौर पर कम थोक घनत्व है (०.१४ जी सेमी-3 के बीच ०.३५ g cm-3), उच्च कार्बनिक पदार्थ सामग्री (31-35%) और कुल पी (टी. आर.) के बीच ७२६-१,०८९ मिलीग्रामकिलो -1 11 के बीच लेकर मान ।
इस प्रदर्शन के प्रयोजन के लिए, EAA के भीतर एक खेत का चयन किया गया था । hydroscape के भीतर पानी कैसे बहता है EAA पंपों और गुरुत्वाकर्षण पर निर्भर करता है । EAA में प्रत्येक खेत में कम से एक मुख्य नहर पर शामिल हैं, और कई क्षेत्र खाई । खेत की खाई को सीधा मुख्य नहर तक चला । पंप आम तौर पर एक दोहरे प्रयोजन की सेवा; वे खेत में सिंचाई का पानी देने, और भी जल निकासी पानी का निर्वहन-साइट । जब खेतों को सूखा होने की जरूरत है, मुख्य नहर में पानी कम है, और मैदान से पानी खाई में नालियों, एक हाइड्रोलिक ढाल द्वारा संचालित । सतह में केवल एक मामूली ढलान के कारण बारिश है कि खेतों पर होता है की सबसे क्षेत्र खाई को पारगमन में मिट्टी प्रोफ़ाइल के माध्यम से बहती है । सिंचाई के दौरान व्यवस्था इसके उलट है । EAA में टाइल जल निकासी का कोई नेटवर्क नहीं है । पानी की मेज एक विशिष्ट चूना पत्थर की परत आधार मिट्टी लिंग के कारण ऊंचाई पर बनाए रखा है । मुख्य नहरों के माध्यम से पानी लाया जाता है; क्षेत्र खाई भर रहे हैं, और पानी के लिए मिट्टी प्रोफ़ाइल में रिसाव की अनुमति दी है के लिए खेतों में पानी की मेज का स्तर बढ़ा । आमतौर पर, EAA में सिंचाई पानी के लिए मांग मार्च, अप्रैल, और मई (शुष्क मौसम) के दौरान होते हैं, बहुत कम जल निकासी के निर्वहन के साथ । इसके विपरीत, जून और अक्टूबर (गीले मौसम) के बीच डिस्चार्ज किए जा रहे पानी की मात्रा काफी अधिक है । नहर बैंक बर्म और खाई की उपस्थिति खेत नहरों12में पी लदान के एक संभावित स्रोत के रूप में ंयूनतम सतह अपवाह के लिए अनुमति देता है ।
इस दृश्य प्रयोग में, हम जल निकासी की घटनाओं है कि बाद में फिजिको-रासायनिक लक्षण वर्णन के लिए ऐसे थोक घनत्व, कार्बनिक पदार्थ सामग्री के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है के दौरान प्रवाह भारित निलंबित कण पर कब्जा करने का एक उपंयास विधि मौजूद है, और पी अंश13 ,14.
Protocol
1. लकड़हारा स्थापना और कामकाजी एक अध्ययन खेत की पहचान और एक लकड़हारा कि एक प्रवाह आनुपातिक आधार है, जो नहर के स्तर की निगरानी की आवश्यकता पर समग्र प्रवाह के नमूनों को इकट्ठा करने के लिए एक नमूना चल?…
Representative Results
Discussion
जल निकासी पानी कण संग्रह के लिए नमूना बाहर निकलने पंप स्टेशन dataloggers के पास रखा गया था । बिजली 12 वी बैटरी है कि सौर पैनलों द्वारा चार्ज कर रहे है द्वारा आपूर्ति की गई । पारखी पर साइट dataloggers द्वारा नियंत्रित किय…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
हम क्षेत्र नमूना के साथ मदद के लिए पाब्लो महत्वपूर्ण और जॉनी Mosley शुक्रिया अदा करना चाहते हैं, और विवियाना नडाल और इरीना Ognevich प्रयोगशाला विश्लेषण के साथ मदद के लिए ।
Materials
| Datalogger | Campbell Scientific | model CR1000 | |
| Auto-sampler | ISCO | model 3700 | |
| Pressure transducer | KPSI | model 700 | |
| Tipping bucket rain guage | Texas Electronics | model TR-525 | |
| Potassium Chloride | Fisher | 7447-40-7 | |
| Sodium Hydroxide | Fisher | 1310-73-2 | |
| Hydrochloric Acid | Fisher | 7647-01-0 | |
| Sulfuric Acid | Fisher | 7664-93-9 | |
| Potassium Persulfate | Fisher | 7727-21-1 | |
| Ammonium Molybdate Tetrahydrate | Fisher | 12054-85-2 | |
| L-Ascorbic Acid | Fisher | 50-81-7 | |
| 100 mg/L Anhydrous Phosphate Standard | ERA | 061 | |
| Antimony Potassium Tartrate Trihydrate | Fisher | 28300-74-5 | |
| Durapore Membrane Filters | Millipore | HVLP04700 | |
| Whatman #41 Filter Paper | Whatman | 1441-150 | |
| Fixed Speed Reciprocal Shaker E6010 | Eberbach Corporation | E6010.00 | |
| Disposable Culture Tubes | Fisher | 14-961-29 | |
| Allegra 25R Centrifuge | Becker Coulter | U.S. 605168-AC | |
| Parafilm | Bemis Company Inc PM 999 | 13-374-12 | |
| Oak Ridge Centrifuge Tubes | Nalgene | 3119-0050 | |
| Fisherbrand 20mL HDPE Scintillation Vials with Urea Cap | Fisher | 03-337-23C | |
| Fisherbrand Natural Polypropylene Jars with White Polypropylene Unlined Cap | Fisher | 02-912-024A | |
| 0.45 membrane filters | Cole-Parmer | Item # UX-15945-25 | |
| 100 ml digestion tubes | Fisher | TC1000-0735 | |
| Glass funnels | Fisher | 03-865 | |
| Spectronic 20 Genesys | Thermo-Fisher | 4001-000 | |
| QuikChem | Latchat | 8500 |
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