Name: Besin ve tortu tarım havza içinde sürekli Instream izleme (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-09-26T13:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 50 s
Description: Öğrenin, tarımsal havzalarda besin ve tortu yüklerini yüksek zamansal çözünürlükle sürekli izleme yöntemini. Bu protokol, su kalitesi dinamiklerini anlamak ve bilinçli kaynak yönetimi kararları almak için kritik veriler sağlar.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Araştırma koruma etkileri değerlendirme Projesi (CEAP) üzerinden finansman nedeniyle mümkün. Biz özellikle üreticilerden site erişim izni üyeleri USDA-ARS-Delta su yönetimi araştırma birimi ve örnek analysis Ecotoxicology araştırma tesisi, Arkansas State Üniversitesi personeli tarafından araştırma yardım için müteşekkir olan. Bu araştırmanın bir parçası ARS Participation Program, bilim ve eğitim (ORISE) için ABD Enerji Bakanlığı ve ABD Tarım Bakanlığı arasında bir kurumlararası anlaşma ile Oak Ridge Enstitüsü tarafından yönetilen bir randevuya tarafından desteklenmiştir. ORISE DOE sözleşme numarası DE-AC05-06OR23100 altında ORAU tarafından yönetilir. Bu yazıda ifade tüm görüş ve yazarın bulunmaktadır ilkeleri ve USDA, ARS, DOE veya ORAU/ORISE yansıtmak değildir.

<ol><li>Pellerin, B. A., et al. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1752-1688.12386/pdf">Emerging Tools for Continuous Nutrient Monitoring Networks: Sensors Advancing Science and Water Resources Protection.</a> J Am Water Resour Assoc. 52 (4), 993-1008 (2016).</li>
<li>Rozemeijer, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Application+and+Evaluation+of+a+New+Passive+Sampler+for+Measuring+Average+Solute+Concentrations+in+a+Catchment+Scale+Water+Quality+Monitoring+Study%5BTitle%5D)+AND+%22Environ+Sci+Tech%22%5BJournal%5D)">Application and Evaluation of a New Passive Sampler for Measuring Average Solute Concentrations in a Catchment Scale Water Quality Monitoring Study.</a> Environ Sci Tech. 44 (4), 1353-1359 (2010).</li>
<li>Cassidy, R., Jordan, P. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022169411003301">Limitations of instantaneous water quality sampling in surface-water catchments: Comparison with near-continuous phosphorus time-series data.</a> J. Hydrol. 405 (1-2), 182-193 (2011).</li>
<li>Facchi, A., Gandolfi, C., Whelan, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+comparison+of+river+water+quality+sampling+methodologies+under+highly+variable+load+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22Chemosphere%22%5BJournal%5D)">A comparison of river water quality sampling methodologies under highly variable load conditions.</a> Chemosphere. 66 (4), 746-756 (2007).</li>
<li>Hamilton, S. <a target="_blank" href="http://pages.aquaticinformatics.com/web-report.html">Global hydrological monitoring industry trends</a>. , Aquatic Informatics. Vancouver, B.C. (2012).</li>
<li>Aryal, N., Reba, M. L. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167880916305436">Transport and transformation of nutrients and sediment in two agricultural watersheds in Northeast Arkansas.</a> Agric Ecosyst Environ. 236, 30-42 (2017).</li>
<li>National Research Council (U.S.). <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Confronting+the+nation%27s+water+problems%3A+The+role+of+research%22">Confronting the nation's water problems: The role of research</a>. , National Academies Press. (2004).</li>
<li>LMRRA (Lower Mississippi River Resource Assessment). <a target="_blank" href="http://www.mvm.usace.army.mil/Portals/51/docs/missions/projects/LMRRA/LMRRA_Final%20Assessment%20Public.pdf?ver=2016-09-15-141848-490">Final Assessment in Response to Section 402 of WRDA 2000 Public Review Draft</a>. , (2015).</li>
<li>MWNTF (Mississippi River/Gulf of Mexico Watershed Nutrient Task Force). <a target="_blank" href="https://www.epa.gov/sites/production/files/2015-07/documents/htf-goals-framework-2015.pdf">New Goal Framework</a>. , Washington, DC. (2008).</li>
<li>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:
 <a target="_blank" href="http://www.nrcs.usda.gov/wps/portal/nrcs/detailfull/national/programs/initiatives/?cid=nrcsdev11_023896">http://www.nrcs.usda.gov/wps/portal/nrcs/detailfull/national/programs/initiatives/?cid=nrcsdev11_023896</a> (2016).</li>
<li>Reba, M. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.jswconline.org/content/68/2/45A.full.pdf+html">A statewide network for monitoring agricultural water quality and water quantity in Arkansas.</a> J. Soil Water Conserv. 68 (2), 45a-49a (2013).</li>
<li>Duncan, D., Harvey, F., Walker, M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aDuncan%2C+D+%22Australian+Water+Quality+Centre%22">Australian Water Quality Centre</a>. , Environment Protection Authority. Australia. (2007).</li>
<li>Hamilton, S. <a target="_blank" href="http://pages.aquaticinformatics.com/web-whitepaper-5-essentials.html">The 5 essential elements of a hydrological monitoring program</a>. , Aquatic Informatics. (2012).</li>
<li>Wagner, R. J., Boulger, R. W. Jr, Oblinger, C. J., Smith, B. A. <a target="_blank" href="https://pubs.usgs.gov/tm/2006/tm1D3/pdf/TM1D3.pdf">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</a>. , Virginia. (2006).</li>
<li>World Metorological Organization. <a target="_blank" href="http://www.wmo.int/pages/prog/hwrp/publications/stream_gauging/1044_Vol_I_en.pdf">Manual on Stream Gauging Volume I-Fieldwork</a>. , (2010).</li>
<li>American Public Health Association, American Water Works Association, & Water Environment Federation. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Standard+methods+for+the+examination+of+water+%26+wastewater%22">Standard methods for the examination of water & wastewater</a>. , 21st ed, American Public Health Association. (2005).</li>
<li>ASTM (American Society of Testing and Materials) D3977-97. <a target="_blank" href="https://www.astm.org/DATABASE.CART/HISTORICAL/D3977-97.htm">Standard test methods for determining sediment concentration in water samples</a>. , ASTM International. West Conshohocken, PA. (1997).</li>
<li>O'Connor, D. J. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/WR003i001p00065/abstract">The temporal and spatial distribution of dissolved oxygen in streams.</a> Water Resour Res. 3 (1), 65-79 (1967).</li>
<li>Dabney, S. M. <a target="_blank" href="http://www.jswconline.org/content/53/3/207.abstract">Cover crop impacts on watershed hydrology.</a> J Soil Water Conserv. 53 (3), 207-213 (1998).</li>
<li>Udawatta, R. P., Motavalli, P. P., Garrett, H. E., Krstansky, J. J. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167880906001034">Nitrogen losses in runoff from three adjacent agricultural watersheds with claypan soils.</a> Agric Ecosyst Environ. 117 (1), 39-48 (2006).</li>
</ol>

Yazarlar ifşa gerek yok.

Genel olarak, besin ve tortu sürekli izleme kapmak örnekleme yöntemi kullanılarak izleme üzerinde çeşitli avantajları vardır. Hidroloji ve su kalite süreçleri çok kısa bir sürede üzerinde yağış tarafından etkilenir. Kullanıcılar besin ve karmaşık sorunları çalışmaya tortu yüksek zamansal çözünürlük verileri elde edebilirsiniz. İletkenlik, pH, sıcaklık ve, gibi diğer su kalite parametreleri aynı anda ve nitrat, amonyum ve bulanıklık izleme gelince aynı maliyetle elde edilebilir. Dahası, klorofil, tuzluluk ve besin ve tort...

Su kalitesi izleme kirletici bir arsa veya bir alan için bir dönüm noktası arasında olabilir katkıda bulunan alanının boyutuna bağlı olarak farklı ölçeklerde kayma, konsantrasyonları hakkında bilgiler sağlar. Bu izleme, tek bir olay, bir gün, bir mevsim veya bir yıl gibi bir süre içinde yer alır. Su kalitesi, esas olarak besin (Örneğin, azot ve fosfor) ve tortu, ilgili izleme topladı bilgi-ebilmek var olmak kullanılmış-e: 1) hidrolojik süreçler ve taşıma ve dönüştürme akarsu, kirleticilerin anlamak Tarım drenaj hendekleri gibi; 2) bir dönüm noktası için besin ve sediment yükü azaltmak için ve su kalitesini artırmak için uygulanan yönetim uygulamalarını verimliliğini değerlendirmek; 3) su aşağı için tortu ve besin teslim değerlendirmek; ve 4) besin ve hidrolojik anlamak ve kirletici ulaşım ve dinamikleri zamansal ve mekansal ölçekler aralığında belirlemek kalite süreçleri su tortu modellenmesi geliştirmek.
Bu bilgileri sucul ekosistem restorasyon, sürdürülebilir planlama ve yönetimi ile su kaynakları1için önemlidir.
En sık kullanılan yöntem için besin ve tortu bir dönüm noktası izleme kapmak örnektir. Kapmak örnekleme doğru bir şekilde örnekleme2zamanda bir anlık konsantrasyon temsil eder. Sık örnekleme yapılırsa da kirletici konsantrasyonu zamanla bir varyasyon tasvir. Ancak, sık sık örnekleme yoğun ve pahalı, sık sık pratik2yapma zamanı. Ayrıca, altında kapmak örnekleme olabilir- veya örnekleme zaman2,3,4dışında gerçek kirletici konsantrasyonu gözünde çok büyütüyorsun. Sonuç olarak, böyle konsantrasyonları kullanılarak hesaplanan yük doğru olmayabilir.
Alternatif olarak, sürekli izlenmesi doğru ve zamanında bilgi su kalitesi gibi bir dakika, bir saat veya bir gün önceden belirlenen zaman aralığında sağlar. Kullanıcıların gereksinimlerine göre uygun zaman aralıkları seçebilirsiniz. Sürekli izlenmesi araştırmacılar, planlamacıları ve yöneticileri örnek toplama en iyi duruma getirmek sağlar; geliştirmek ve monitör zaman entegre ölçümleri, toplam en fazla günlük gibi yükler (TMDLs); su vücut eğlence kullanımını değerlendirmek; temel akış koşulları değerlendirmek; ve dağınık şekilde ve geçici kirleticiler sebep-sonuç ilişkileri belirlemek ve yönetim planı5,6geliştirmek için varyasyon değerlendirmek. Sürekli besin ve tortu izlemenin son zamanlarda artan ilgi gelişmeler nedeniyle bilgi işlem ve sensör teknolojisi, depolama aygıtları geliştirilmiş kapasitesi ve daha karmaşık işlemlerin çalışmaya artan veri gereksinimleri aldı 1 , 5 , 7. 700'den fazla su uzmanları küresel bir anketin, çok parametreli sondes kullanımı 2012 2002'den %61 %26 arttı ve 20225tarafından % 66'ya ulaşması bekleniyor. Aynı ankete katılanların % 72'verilerine karşılamak için kendi izleme ağ genişlemesi ihtiyacını5ihtiyacı belirtti. Merkezi izleme ağ sayısı ve 2012 yılında istasyonu izlenen değişkenlerin sayısını % 53 ve % 64, sırasıyla, 20225tarafından artırması bekleniyor.
Ancak, sürekli su kalitesi ve miktarı tarım havza izleme zor. Büyük yağış olayları tortu ve macrophytes yüksek tortu yük ve enkaz birikimi sensörler ve sondes katkıda bulunmak, silsin. Aşırı azot ve fosfor tarım alanlarına uygulanan ikinci tur makroskopik ve mikroskopik canlılar büyüme için ve özellikle yaz aylarında instream sensörleri ve sondes, kirlenme için ideal koşulları oluşturur. Kirlenme ve tortu birikimi sensörler başarısız, drift ve güvenilir olmayan veriler üretmek neden olabilir. Havza özelliklere göre (Örneğin, boyut, toprak, yamaç, vb. etkilenmiş gibi bu zorluklara rağmen ince zamansal çözünürlük (dakika başına düşük) olarak veri akış süreçleri ve nokta kaynak kirlenme, eğitim için gereklidir ) ve zamanlama ve yağış7yoğunluğunu. Dikkatli alan gözlem, sık sık kalibrasyon ve uygun temizlik ve bakım iyi kalitede veri sensörleri ve daha hassas zaman çözünürlükte bile sondes emin olabilirsiniz.
Burada, in situ sürekli iki tarım havza çok parametreli su kalite sondes, alan-hız ve basınç detektörler sensörleri ve autosamplers kullanarak izleme için bir yöntem tartışmak; alan bakım ve Kalibrasyon; ve veri işleme. Protokol içinde sürekli su kalitesi izleme yapılabilir bir yol gösterir. Protokol genellikle sürekli su kalitesi ve miktarı herhangi bir türünü veya boyutunu dönüm noktası izleme için geçerlidir.
Protokol kuzeydoğu Arkansas küçük hendek Havzası (HUC 080202040803, 53.4 km2 alan) ve alt St. Francis Havzası (HUC 080202030801, 23.4 km2 alan) gerçekleştirilmiştir. Bu iki havza Mississippi Nehri'nin kolları drenaj. Mississippi Nehri'nin kolları izlemek için bir ihtiyaç daha düşük Mississippi Nehri koruma Komitesi ve Körfez Meksika hipoksi görev gücü tarafından bir dönüm noktası yönetim planı geliştirmeye ve yönetiminden ilerlemesini kaydetmek için tespit edildi 8 , 9. Ayrıca, ABD Tarım Bakanlığı-doğal kaynakları koruma hizmeti (USDA-URM'leri), tarafından odak havzaların potansiyeli ve besin ve sediment kirliliği azaltmak için temel olarak bu havzaların karakterizedir su kalite10iyileştirilmesi. Alan kenar izleme bu havzaların eyalet çapında Mississippi Nehri Havzası sağlıklı bir dönüm noktası girişimi (MRBI) ağ11bir parçası olarak yürütülmektedir. Havza (Yani, site konumları, dönüm noktası özellikleri, vb) daha fazla bilgi Aryal ve Reba (2017)6temin edilmektedir. Kısacası, bırakıp giden küçük nehir havzası ağırlıklı olarak silt bereketli topraklar ve pamuk ve soya büyük bitkileri alt St. Francis Havzası ağırlıklı olarak Sharkey kil toprak ve pirinç ve soya büyük bitkileri vardır Oysa vardır. Her dönüm noktası in situ sürekli su miktarı ve kalitesi (Yani, deşarj sıcaklık, pH,, bulanıklık, iletkenlik, nitrat ve amonyum) izleme gerçekleştirildiği için bu iletişim kuralını kullanan mainstream üç istasyonları kirletici yükler ve hidrolojik süreçler kayma ve temporal değişkenlik anlıyorum. Ayrıca, haftalık su örnekleri toplanmış ve askıya alınan tortu co için analizncentration.

<table><tbody><tr><td>Çok parametreli sonde</td><td>Hach Hydrolab</td><td>DS5X</td><td>sıcaklık, pH, iletkenlik, çözünmüş oksijen, nitrat, amonyum, bulanıklık</td></tr><tr><td>ölçümü yapar Alan hızı akış modülü ve sensörü</td><td>Teledyne Isco</td><td>2150</td><td>, ortalama akış hızını ve akış derinliğini ölçer ve hendeğin sağlanan kesit alanına dayalı olarak akış hızını ve toplam akışı hesaplar. Depolanan veriler doğrudan bilgisayara indirilebilir.</td></tr><tr><td>Otomatik taşınabilir su örnekleyici</td><td>Teledyne Isco</td><td>ISCO 6712</td>, <td>ayarlanan aralıkta veya akış modülü ve sensör ile birlikte suyu otomatik olarak örnekler</td></tr><tr><td>Basınç Dönüştürücü</td><td>Yerinde</td><td>Sağlam Troll 100</td><td>sudaki basıncı, seviyeyi ve sıcaklığı ölçer. Depolanan veriler doğrudan bilgisayara indirilebilir</td></tr><tr><td>Portatif akış ölçer</td><td>Flo-mate (Hach)</td><td>Marsh-McBirney 2000</td><td>Manuel deşarj ölçümü için</td></tr><tr><td>Pil, 12 v, şarj edilebilir</td><td>UPG</td><td>UB 1270</td><td>Sonda güç sağlamak için</td></tr><tr><td>Pil, 12 v, şarj edilebilir</td><td>Eyaletler Arası Piller</td><td>SRM 27</td><td>Otomatik örnekleyiciye güç sağlamak için kurşun asit pil</td></tr><tr><td>Güneş paneli</td><td>Alt E</td><td>ALT20-12P</td><td>Pili sahada şarj etmek için</td></tr><tr><td>C-8 piller</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Kalibrasyon standartları</td><td>Hach veya Fisher Scientific</td><td>çoklu</td><td>pH (4,7,10), iletkenlik (1412 uS/cm), nitrat (5 ve 50 mg/L), amonyum (5 ve 50 mg/L) ve bulanıklık (50,100,200 NTU)</td></tr> <tr><td>Yüksek nitrat standardı</td><td>Hach</td><td>013810HY</td><td>50 mg/L</td></tr><tr><td>Düşük nitrat standardı</td><td>Hach</td><td>013800HY</td><td>5 mg/L</td></tr><tr><td>Yüksek amonyum standardı</td><td>Hach</td><td>002588HY</td><td>50 mg/L</td></tr><tr><td>Düşük amonyum standardı</td><td>Hach</td><td>002587HY</td><td>5 mg/L</td></tr><tr><td>Bulanıklık standardı</td><td>Fisher scientific</td><td>R8819050-500G</td><td>50 NTU</td></tr><tr><td>Bulanıklık standardı</td><td>Fisher scientific</td><td>88-061-6</td><td>100 NTU</td></tr><tr><td>Bulanıklık standardı</td><td>Fisher scientific</td><td>R8819200500 C</td><td>200 pH</td></tr><tr><td>elektrodu için elektroliti korumak için</td>NTU<td>Potasyum klorür tuzu peletleri</td><td>Hach</td><td>005376HY</td></tr><tr><td>Potasyum klorür standardı</td><td>Fisher scientific</td><td>5890-16</td><td>1412 us/cm</td></tr><tr><td>Tampon çözelti, pH 4</td><td>pH sensörü kalibrasyonu için</td><td>Fisher scientific</td><td>SB99-1</td></tr><tr><td>Tampon çözeltisi, pH 7</td> pH <td>sensörü kalibrasyonu için</td> <td>Fisher scientific</td><td>SB108-1</td></tr><tr><td>Tampon çözelti, pH 10</td><td>pH sensörü kalibrasyonu için</td><td>Fisher scientific</td><td>SB116-1</td></tr><tr><td>Silikon dolgu macunu</td><td>Hach</td><td>00298HY</td><td>Sensör pil kapağını sızdırmaz hale getirmek için su geçirmez</td></tr><tr><td>Çok amaçlı temizleyici</td><td>Sunshine Makers Inc</td><td>Basit yeşil</td><td></td></tr><tr><td>Mendil</td><td>Kimberly-Clark</td><td></td><td></td></tr><tr><td>L-braket</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Telsbar direği</td><td>Unistrut Servis Şirketi</td><td></td><td>Akışta güvenli sensörler ve sondalar Çelik</td></tr><tr><td>tel</td><td></td><td></td><td>sonda ve PT sensörü</td></tr><tr><td>Karabina</td><td></td><td></td><td>sonda ve PT sensörü</td></tr><tr><td>Alyan anahtarı</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Bakır tel örgü</td><td>Kuş B Gitti</td><td></td><td>Kemirgen ve kuş kontrolü bakır örgü rulo</td></tr><tr><td>Yapışkan Bant Tarım</td><td>Drenaj Şirketi</td><td></td><td>Fayans bandı, ıslak ve soğuk havalarda çalışır</td></tr></tbody></table>

besin ve tortu tarım havza içinde sürekli instream izleme

Continuous Instream Monitoring of Nutrients and Sediment in Agricultural Watersheds

Kirletici konsantrasyonu ve havza içinde yük önemli ölçüde zaman ve mekan ile değişebilir. Su kaynaklarında kirleticilerin büyüklüğü hakkında doğru ve zamanında bilgi kirletici yükler sürücüleri anlamak için ve bilinçli su kaynak yönetimi kararları için bir önkoşuldur. Yaygın olarak kullanılan "örnekleme yakala" yöntemi (Yani, bir anlık konsantrasyon) örnekleme zamanında kirleticiler konsantrasyonları sağlar ve altında olabilir- veya kirletici konsantrasyonu ve yükleri overpredict. Sürekli besin ve tortu izlemenin son gelişmeler nedeniyle daha fazla dikkat aldı bilgisayar, teknoloji ve depolama aygıtları algılama. Bu iletişim kuralı, sensörler, sondes ve araçları situ içinde nitrat, amonyum, bulanıklık, pH, iletkenlik, sıcaklık ve çözünmüş oksijen () sürekli olarak izlemek ve iki akarsu (hendek) üzerinden yükler hesaplamak için kullanımını gösterir iki tarım havza. Uygun kalibrasyon, bakım ve işletme sensörler ve sondes ile iyi bir su kalitesi veri kirlenme ve enkaz birikmesi gibi zorlu koşullar üstesinden tarafından elde edilebilir. Bu yöntem da irili ufaklı havza içinde kullanılan ve tarım, ormanlık ve/veya kentsel arazi tarafından karakterize.

Aryal ve Reba (2017) yayında taşıma ve dönüştürme besin ve tortu iki küçük tarım havza6çalışmaya bu protokolün kullanılmış olduğunu. Bu iletişim kuralı gelen ek sonuçlar aşağıda açıklanmıştır.
Yağış-akış su kalite ilişkileri:
Sürekli izlenmesi gücü 15dk veri (şekil 2A) kullanarak kullanıcıların yağış, ikinci tur ve bul...

Teknoloji ve son kullanıcı beklentileri artış ilerlemesi ile ihtiyaç ve kirletici yükü tahmini için daha yüksek zamansal çözünürlük veri kullanımı artmıştır. Bu iletişim kuralı sürekli situ su kalitesi izleme kaynak yönetim kararları bilinçli su için daha yüksek zamansal çözünürlük verileri elde etmek için bir yöntem açıklanır.

Besin ve tortu tarım havza içinde sürekli Instream izleme

Pollutant concentrations and loads in watersheds vary considerably with time and space. Accurate and timely information on the magnitude of pollutants in ...

Bu prosedürün genel amacı, seçilen bir zaman aralığında yüksek zamansal çözünürlükle, tarımsal havzalardaki su kalitesini yerinde (in situ) doğru bir şekilde ölçmektir. Bu yöntem, kirletici yüklerindeki mekansal ve zamansal varyasyonlar, bunların tetikleyicileri ve hidrolojik ile su kalitesi süreçleri hakkında su kaynakları alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu protokolün temel avantajı, kullanıcıların karmaşık çevresel sorunları incelemek için besin maddeleri ve sedimentler hakkında yüksek zamansal çözünürlüğe sahip veriler elde edebilmeleridir.Noktasal olmayan kaynaklı kirlenme, havza özelliklerinden, yağış zamanlamasından ve şiddetinden etkilendiği için, doğru ve zamanında elde edilen su kalitesi bilgileri, bilinçli su yönetimi kararları verebilmek için ön koşuldur. Bu yöntem tarımsal su havzaları hakkında bilgiler sağlayabilmesinin yanı sıra kentsel, ormanlık ve maden etkili havzalar gibi diğer havza türlerine ve boyutlarına da uygulanabilir. Öncelikle, sonde sensör yüzeylerini yumuşak fırçalar, pedler ve sabun veya genel amaçlı temizleme solüsyonu ile iyice temizleyin.Sensörleri deiyonize su ile durulayın. Bulanıklık sensörü sileceklerini ve sensör temizleme fırçasını çıkarıp temizleyin. Ardından, pH sensörünün PTFE referans eklemi üzerindeki kapağı vidalarını gevşeterek çıkarın.Elektrolit çözeltisini atın. Sensöre bir potasyum klorür tuz peleti ekleyin ve sensörü taze elektrolit çözeltisiyle doldurun. Hava sızdırmaz bir conta oluşturmak için referans bağlantı kapağını vidalayın ve dışarı taşan elektrolit çözeltisini durulayarak temizleyin.Sondayı, çelik tel ve bir karabina yardımıyla çalışma yüzeyinin 20 ila 30 santimetre üzerine asın. Sondayı kontrol bilgisayarına bağlayın. Yazılımı başlatın ve kalibre edilecek sondayı seçin.Parametre Kurulumu sekmesi altında, her kalibrasyon için kullanılacak standart sayısını belirleyin. Her bir sensörü kalibre etmeden önce, sensörü deiyonize su ile iyice durulayın ve laboratuvar mendilleriyle kurulayın. İletkenlik sensörünü kalibre etmeye başlamak için, önce oval sensör yüzeyinin tamamen kuru olduğundan emin olun.Kalibrasyon sekmesi altında, spesifik iletkenlik ve santimetreküp başına mikro siemens seçeneklerini belirleyin. Kuru sensörü sıfıra ayarlayın. Ardından sensörü uygun kalibrasyon standardına daldırın.Okuma stabilize olduğunda, sensörü 1, 412 micro siemens per centimeter değerine ayarlayın. Kalibre edilmiş sensörü deiyonize su ile durulayın. Ardından, pH sensörünü pH 7 standart çözeltisine daldırın.pH sekmesini seçin, okumanın stabilize olmasını bekleyin ve sensörü 7,0'a ayarlayın. Sensörü iyice durulayıp kurulayın ve işlemi pH 10 çözeltisi ile tekrarlayın. Kalibrasyon eğrisinin doğrusal olduğunu doğrulamak için pH sensörünü durulayın ve pH 4 standart çözeltisindeki okumayı kontrol edin.Ardından, sensördeki kalıntı standart çözeltiyi deiyonize su ile durulayın. Daha sonra, sonde kalibrasyon kabını sıcaklığı stabilize edilmiş, havaya doyurulmuş deiyonize su ile doldurun ve kabı sonde üzerine yerleştirin. Sıcaklık ve çözünmüş oksijen sensörlerinin suyla kaplandığından emin olmak için sonde'u ters çevirin.Yüzde doygunluk cinsinden LDO'yu seçin, okumanın stabilize olmasını bekleyin ve barometrik basıncı milimetre cıva cinsinden yerel basınca ayarlayın. Ardından, sondonu dik konuma getirin ve kalibrasyon kabını çıkarın. Kalibrasyon kabına, hava kabarcığı oluşmadığından emin olarak taze deiyonize su koyun ve kalibrasyon kabını sondona takın.NTU cinsinden Bulanıklık seçeneğini belirleyin. Okuma stabilize olduğunda, ilk kalibrasyon noktası için bulanıklığı 0,6 NTU olarak ayarlayın. Kalan kalibrasyon noktalarını belirlemek için bu işlemi üç bulanıklık standardı için tekrarlayın ve ardından sensörleri durulayıp kurulayın.Ardından, kalibrasyon kabının dörtte üçünü 50 miligram/litre nitrat standart çözeltisi ile doldurun ve kabı sondaya yerleştirin. Sıcaklık ve nitrat sensörleri kapanacak şekilde sondayı ters çevirin. Azot cinsinden miligram/litre Nitrat seçeneğini belirleyin.Okumalar stabilize olduğunda, sıcaklığı voltaj cinsinden kaydedin. İlk kalibrasyon noktasını 46.2 olarak ayarlayın. Sensörleri deiyonize su ile iyice durulayın ve laboratuvar mendilleriyle kurulayın.İkinci kalibrasyon noktası için işlemi litre başına beş miligram Nitrat standart çözeltisi ile tekrarlayın. Voltaj farkının 50 ile 65 milivolt arasında olduğunu ve sıcaklık farkının beş Fahrenheit dereceyi aşmadığını doğrulayın. Amonyum sensörünü aynı şekilde kalibre edin.Kalibrasyon tamamlandığında, temiz silecek ve fırçayı yeniden takın. Yazılımda SelfClean seçeneğini belirleyin ve silecek ile fırçayı tek bir dönüşle kalibre edin. Sonda saatini senkronize edin ve en eski sonda günlük dosyasını silin.Yeni bir günlük dosyası oluşturun ve ölçülmek istenen parametreleri seçin. İzleme süresini ve aralığını doldurun ve ardından günlük dosyasını kaydedin. Sondunu kurmadan önce, sondun pilini kontrol edin ve gerekirse değiştirin.Sonda yüzeylerini her hava koşuluna dayanıklı yapışkan bantla sarın. Temizliği kolaylaştırmak ve mikroorganizma büyümesini azaltmak için sensör korumasını bakır bant veya ağ ile kaplayın. Kuruluma başlamak için, izlenecek akarsuyun talveğine teleskopik kare bir montaj tüpü çakın.Bir çelik plaka ve L braketi kullanarak, sensör ucunun akış hatları boyunca akıntıya karşı bakacak şekilde bir alan hız sensörünü tüpe güvenli bir şekilde monte edin. Eğer bir alan hız sensörü mevcut değilse, sensör ucunun akarsu yatağına tam olarak temas edeceği şekilde teleskopik direğin içine bir basınç dönüştürücü yerleştirin. Basınç dönüştürücüyü, su derinliğini her 15 dakikada bir ölçecek şekilde ayarlayın.Bir dizi akış üzerinden bir aşama deşarj eğrisi oluşturmak için basınç dönüştürücü okumalarını ve taşınabilir akış ölçer ölçümlerini kullanın. Ardından, sondun alt kısmı akarsu yatağının en az 1 ila 10 santimetre üzerinde olacak şekilde, yükseltilebilir direğin akış yönünün aşağısındaki tarafına sabitlemek için yüksükler ve bir karabina kullanın. Sondun her zaman su altında kaldığından emin olun.Gerekirse sondayı harici bir güç kaynağına bağlayın. Ardından, bir otomatik örnekleyiciyi, akarsu kıyısının üst kısmında, sabit ve düz bir zemine kurulmuş hava koşullarına karşı korumalı bir muhafazaya yerleştirin. Son olarak, teleskopik direğin akış yönünün üst kısmında, su altında bir süzgeç borusunu sabitleyin.Süzgeç borusunu bir hortumla otomatik örnekleyiciye bağlayın. İstenen örnekleme aralığını ayarlayın ve otomatik örnekleyiciyi başlatın. Sondun temizliğini ve kalibrasyonunu akarsu koşullarına uygun aralıklarla yapın.Elde edilen verileri düzenli olarak indirin, su örnekleri toplayın ve toplama kavanozlarını temiz, kurutulmuş, 10 litrelik kavanozlarla değiştirin. Örnekleri, daha ileri analizler için buz üzerinde laboratuvara taşıyın. Verileri; boşluklar, kaymalar veya bakım gerektiğini belirten düzensiz ölçümler açısından inceleyin.Kaydedilen su kalitesi verileri, yerel hava istasyonlarından alınan yağış verileriyle karşılaştırıldığında; her bir yağış olayının debide artışa yol açtığı görülmüştür. İki ana pik içerisindeki çok sayıda yerel debi piki, yağıştaki mekansal değişkenliğe ve akışa katkıda bulunan pirinç ile soya fasulyesi tarlalarının drenaj modellerine bağlanmıştır.Bulanıklık da debi ile birlikte artış göstermiştir. En yüksek bulanıklık, hidrograftaki debi artış dönemlerinde gözlemlenmiştir. Nitrat konsantrasyonu ilk yıkama dönemlerinde artmış olup, bu durum yakın zamanda uygulanan çözünür azotun tarlalardan yıkanıp taşındığını göstermektedir.İlk boşalımlar sırasında küçük Amonyum artışları da gözlemlenmiştir. İletkenlik ile boşalım arasında ters bir ilişki gözlemlenmiş, bu durum Nitrat ve Amonyumun su iletkenliğine temel katkıda bulunmadığını göstermiştir. Azalan iletkenlik, yağmur suyu ile seyrelmeye bağlanmıştır.Kirletici yükleri zamanla değişiklik göstermiş olup, yüklerin en yüksek olduğu dönemler erken yaz ve geç sonbahar olarak belirlenmiştir. Eylül ve Ekim aylarındaki düşük kirletici yükleme, genel olarak düşük akış hızına bağlanmıştır. Kasım ve Aralık aylarında yakın zamanda işlenmiş tarlalarda görülen yüksek yağışlar, daha yüksek ve daha değişken kirletici yükleri şeklinde yansımıştır.Kirletici yükleri, suyun akış yönünde ilerlemesiyle birlikte değişiklik göstermiştir. Sond ve çevresindeki sensörlerde meydana gelen biyolojik kirlenme ve tortu birikimi, özellikle yüksek tortu yükleri ve besin seviyeleri nedeniyle, tarımsal havzalardaki en büyük zorluktur. Bu durum özellikle yoğun yağış olaylarından sonra belirginleşmektedir.Harici bir batarya kullanarak sensör ve sondanın doğru şekilde konumlandırılması, sondanın bakır ağ ile sarılması, verilerin sık aralıklarla indirilmesi, sonda ve sensör yüzeylerinin sahada sıkça temizlenmesi ve sondanın laboratuvarda düzenli olarak kalibre edilmesi, yüksek kaliteli su kalitesi verileri elde etmek için önemlidir. Sondanın güç kaybı yaşaması veya sonda üzerinde biyolojik kirlenme ve sediment birikimi meydana gelmesi veri kalitesini bozabilir. Bu prosedür uygulanırken, bir kalite güvence proje planı oluşturmak ve buna uymak önemlidir.Saha çalışmalarının sel, yılanlar, kötü hava koşulları ve yıldırım gibi güvenlik riskleri barındırabileceğini unutmayın. Güvenlik sorunlarını ve acil durum hazırlıklarını belirleyerek bir güvenlik, sağlık ve refah planı hazırlamaya özen gösterin. Bu planlar oluşturulmalı ve titizlikle uygulanmalıdır.Bu prosedürde uzmanlaşıldığında, tarımsal ve diğer su havzalarında su kaynakları yönetimi kararlarının verilmesi için gerekli olan kaliteli in situ sürekli su kalitesi verileri üretilebilir.

continuous-instream-monitoring-nutrients-sediment-agricultural

Research

JoVE Journal

Environment

Çevre

Sucul ortamlarda eser metal çalışmaları için su örneklerinin uygun şekilde toplanması ve işlenmesi için "temiz tekniklerin" kullanılmasına özel dikkat gösterilmesi gerekmektedir. Ayrıntılı eser metal çalışmaları için güvenilir çevresel izleme verileri ve yüksek hassasiyete sahip sonuçlar elde etmek amacıyla numune alma, işleme ve analitik prosedürler için bir protokol sunulmaktadır.

Temiz Örnekleme ve Eser Metal Çalışmaları Nehri ve haliç Waters Analizi

araçları ve belirsiz gelecek koşullara rağmen su sistemleri yönetebilen metodolojileri için kritik bir ihtiyaç vardır. Bir senaryo analizleri yönetimi çerçevesinde kullanılmak üzere peyzaj tabanlı birikimli etkileri modelleri üretmek için kaynak yöneticileri sağlar hedeflenen havza değerlendirme yapmasına yönelik yöntemleri sağlar.

Bir Kantitatif Senaryo Analizi Çerçevesinde Planlama Havza

Çözünmüş organik madde, enerji ve ekosistemler akarsu besin önemli bir kaynak sağlar. Burada kolayca tekrarlanabilir besin darbeleri ile yerinde çözünmüş organik maddenin ortam havuzu işlemek için bir alan bazlı yöntemi göstermektedir.

Sayesinde Organik Madde biyojeokimya Çözünmüş Anlamak<em&gt; In Situ</em&gt; Akış Ekosistemlerde Besin manipülasyonları

Bu makale, pestisitleri ve su zehirliliğiyle ilişkili diğer kirleticileri gidermek için kentsel yağmursuyu ve tarımsal sulama akışını tedavi eden arıtma sistemlerinin tasarım özelliklerini ve etkinliğini özetler.

Tarım ve Kentsel Akışta Yüzeysel Su Zehirlenmesiyle İlişkili Kirleticilerin Ortadan Kaldırılması İçin Vejetaryan Arıtma Sistemleri

Besin partikül formunda mevcut tarımsal drenaj sularda genel yük önemli ölçüde katkıda bulunabilir. Bu çalışmada su akışı ağırlıklı ve çiftlik kanal drenaj dan asılı parçacıklar drenaj olay tüm süresi boyunca yakalamak için yeni bir yöntem açıklanır.

Su akışı ağırlıklı ve tarım kanallar üzerinden askıya alınan parçacıklar drenaj olaylar sırasında yakalama

Ekosistem hizmetleri ve vernal gölet ve bu hizmetleri sağlamak için onların yeteneği üzerinde antropojenik aktiviteler etkileri tarafından sağlanan süreçleri anlamak yoğun hidrolojik izlenmesi gerekir. İn-situ izleme donanımları bu örnekleme iletişim kuralı'nı antropojenik aktiviteler su seviyesi ve kalitesi üzerinde etkisini anlamak için geliştirilmiştir.

Sürekli hidrolojik ve su kalitesi Vernal havuz izleme

Burada, gerçek in situ ortam sıcaklığı ve ışık koşulları altında mikrobiyal paspasların birincil verimliliğini ölçmek için uygun maliyetli ve taşınabilir bir yöntem / tesis sunulmaktadır. Deney düzeneği, yaygın olarak bulunan malzemelere dayanmaktadır ve laboratuvar tabanlı modellerin avantajlarını sunarken çeşitli koşullar altında kullanılabilir.

Lentik Suların Perifiton Topluluklarının In Situ Birincil Verimliliğini Ölçmenin Düşük Maliyetli Bir Yöntemi

Toprak suyu içeriğinin belirlenmesi, birçok eyalet ve federal kurum için kritik bir görev gereksinimidir. Bu protokol, gömülü in situ sensörleri kullanarak toprak suyu içeriğini ölçmek için çok kurumlu çabaları sentezler.

Yerinde Bozulmamış Topraklarda Toprak Nemi Sensörleri

Burada, azot kütle dengesi modeline dayalı olarak Rhode Island, Narragansett Körfezi'ndeki biyolojik üretkenliğin bölgelenmesini görselleştirmeyi amaçlıyoruz. Sonuçlar, hipoksi ve ötrofikasyonu azaltmak için kıyı bölgelerindeki besin yönetimini bilgilendirecektir.

Narragansett Körfezi, Rhode Island'da Azot Kütle Dengesi Modeline Dayalı Verimlilik Bölgelerinin Görselleştirilmesi

Planta'da besin ve toksik madde akılarının ölçümü, bitki beslenmesi ve toksisitesinin incelenmesi için esastır. Burada, örnek olarak potasyum (K+) ve amonyak/amonyum (NH3/NH4+) akılarını kullanarak, bozulmamış bitki köklerinde akıntı ve akış tayini için radyoizleyici protokollerini ele alıyoruz. Bu tür tekniklerin avantajları ve sınırlamaları tartışılmaktadır.

Radyoaktif izleyiciler ile Bitkilerde Mineral Besin ve Toksikantların Değişimler Ölçme

Öğrenin, tarımsal havzalarda besin ve tortu yüklerini yüksek zamansal çözünürlükle sürekli izleme yöntemini. Bu protokol, su kalitesi dinamiklerini anlamak ve bilinçli kaynak yönetimi kararları almak için kritik veriler sağlar.

Besin ve tortu tarım havza içinde sürekli Instream izleme

Daha fazla video keşfet