לכידת משוקלל זרימת מים, חלקיקים מן התעלות חקלאית במהלך אירועים ניקוז

גורל ותעבורה של חלקיקים כבר הנושא של מחקרים רבים בשל תפקידה אאוטריפיקציה, בפרט ומערכות חקלאיות^1,2. הערכה מקיפה של חומרים מזינים הכלול חלקיקים בתוך מערכת המים יש צורך לחקור נושאים סביבתיים רבים כגון, רכיבה פנימית של חומרים מזינים ולשחרר שמעליה מים עמודה³, המצע יציבות, זמינות אור בתוך עמודת המים, ובסופו מים באיכות דאגות אקולוגיות במורד הזרם⁴. הכמות של זרחן (P) מאוחסנים בצורת חלקיקים (חומר אורגני או משקעים) הוא בדרך כלל גדול יותר מים בטור⁵. מחקר שנערך על ידי קני ואח. ⁶ הראו כי משקעים האחרונים נרשמו בפלורידה, אגם Lochloosa היו בין את טווח הגילאים של 1900 ו- 2006. משקעים אלה צעיר הכיל P כמעט פי 55 יותר מזה אשר היה נוכח עמודת המים. גישה אחת לאפיין את ההשפעה הפוטנציאלית שיש חלקיקים על מערכת מסוימת היא לערוך ספירת מלאי כמותית של הזרחן המאוחסן משקעים שוחרר במהלך אירועים ניקוז. איסוף וניתוח של חלקיקים משוחררים אלה יכולים לסייע להעריך במורד הזרם העשרת מזון משפיע על מערכות אקולוגיות רגיש.

סערה אירועים בדרך כלל מייצגים חלק קטן של הזמן, עדיין יכול לתרום הרוב המכריע של P פריקה טעינה ב חווה ניקוז. זה כי על מנת למנוע הצפה שדות, מנוקז כמויות גדולות של מים על פני פרקי זמן קצרים. עוצמת הגשמים וקצבי זרימה חיוניים נהיגה הגורמים יכול לשלוט ריכוז מהמשקעים ב אוברלנד נגר⁷. תכנון פיקוח על שיטות הלוכד דגימות משוקלל זרימת מים ללא הפרדות צבע יעזור למנוע השגיאות המשויכות אירועי גשם בעוצמה גבוהה, מורכבת. במהלך אירועי הפרשה גבוהה כמו סערות, השינויים מהיר, דרסטית בריכוזים לא יכול להיות נציג של ריכוז מזהמים הממוצע עבור אמצעי האחסון מצטבר. לכן, דגימות מים משוקלל הזרימה מייצג בדיוק רב יותר את הריכוז של אירוע הפרשות כפי שהוא סיכום של עומסים על פני תקופה של זמן⁸. הדגימות משוקלל זרימה הנפוצים ביותר הם הדוגמאות שנאספו באופן אוטומטי דיסקרטית או ללא הפרדות צבע. על-ידי לכידתו של חלקיקים המיוצא מהחווה ניקוז במהלך פריקה מאפשר לנו לכמת את חומרת האירוע ב- P טעינה. השיטה המתוארת בעלון לכידה זו עוזרת מחקר. החלקיקים זה ניתן לאפיין מאוחר יותר עבור תכונות פיסיקליות וכימיות שונות. החידוש של דגימה ניקוז הפרשות באמצעות שיטה זרימה רציפה ללא הפרדות צבע נגד גזל הדגימה היא שזה ייצוג טוב יותר של תנאי המגרש מעל לכל אורך האירוע ניקוז. ואילו, קח דגימה “תמונה” בזמן, אולי לא לגמרי מייצגים את ההשפעה של האירוע כולו.

אוורגליידס חקלאי האזור (אאה) בדרום פלורידה, ארה ב היא מרחב גדול של האברגליידס המקורי זה היה מחולק לערוצים, גמע לחקלאות, פיתוח מסחריים, ובתי מגורים. כמעט מיליון 1,100 מ’³ של מים משוחרר מדי שנה מכל, דרך את אאה לדרום ודרום-מזרח⁹. קרקעות באזורים אאה הם Histosols בדרך כלל מכילים מעל 85% אורגני מחומר לפי משקל, יש פחות מ- 35% מינרלי תוכן¹⁰. תעלת משקעים בדרך כלל יש צפיפות בצובר נמוך (בין 0.14 g ס מ^-3 ל 0.35 g ס מ^-3), חומר אורגני גבוהה תוכן (בין 31-35%) ואת הערכים הכולל P (TP) הנעים בין-1,089 מ”ג 726 ק ג^{-1 11}.

לצורך ההדגמה, חווה בתוך אאה נבחר. Hydroscape של מה מים זורמים בתוך אאה תלוי משאבות כוח המשיכה. כל אחד חווה אאה כוללת על התעלה המרכזית אחד לפחות, ואת מספר תעלות שדה. השדה תעלות בניצב לרוץ אל התעלה הראשית. המשאבות בדרך כלל לשרת מטרה כפולה; לספק מים להשקיה לחווה, והם גם הפרשות ניקוז מים מרחוק. כאשר השדות צריך להיות מנוקז, מים בתוך התעלה המרכזית היא יורדת, ניקוז המים מן השדה לתוך התעלות, מונע על ידי מעבר הדרגתי הידראולי. עקב רק מדרון קלה ברוב השטח כמות המשקעים המתרחשת על שדות זורם דרך הפרופיל אדמה במעבר לשדה תעלות.  במהלך השקיה, המערכת זה מתהפך. יש אין רשת של ניקוז אריח אאה. מי התהום נשמר בגובה מסוים בשל שכבת סלע גיר הזוטר חונק את קרקעות.  מים מובא דרך תעלות הראשי; שדה חפירים מלאים, ומותר המים מחלחלים לתוך הפרופיל אדמה כדי להעלות את רמות המים טבלה בשדות. בדרך כלל, דרישות השקיה במים אאה להתרחש במהלך חודש מרץ, April ו- May (העונה היבשה), עם מעט מאוד ניקוז הפרשות. לעומת זאת, נפח המים משחררים בין יוני לאוקטובר (העונה הרטובה) הוא גבוה יותר באופן משמעותי. הנוכחות של תעלת בנק berms, תעלות מאפשר נגר מינימלית כמו מקור פוטנציאלי של P טעינה אל החווה תעלות¹².

בניסוי זה חזותי, אנו מציגים שיטה של לכידת משוקלל זרימת חלקיקים במהלך אירועים ניקוז יכול לשמש לאחר מכן הכימי פיזיקלי אפיון כגון צפיפות בצובר, חומר אורגני תוכן ו- P fractionation^{13 ,14}.