Capturant pondérée en fonction du débit de l’eau et les particules en suspension de canaux agricole pendant les événements de Drainage

Le devenir et le transport de particules en suspension a fait l’objet de nombreuses études en raison de son rôle dans l’eutrophisation, notamment dans les systèmes agricoles^1,2. Une évaluation complète des nutriments contenus dans la matière particulaire dans un système aquatique est nécessaire pour enquêter sur les nombreux enjeux environnementaux tels que le recyclage interne des éléments nutritifs et libérer l’eau sus-jacente colonne³, stabilité de substrat, disponibilité de la lumière dans la colonne d’eau et éventuellement des problèmes de qualité de l’eau pour les écosystèmes en aval⁴. La quantité de phosphore (P) stockée sous la forme de particules (matière organique ou les sédiments) est généralement plus élevée que dans la colonne d’eau⁵. Une étude menée par Kenney et al. ⁶ a montré que les sédiments récents qui ont été déposés au lac Lochloosa, en Floride, étaient de la tranche d’âge de 1900 à 2006. Ces sédiments plus récents contenaient P près de 55 fois plus que celle qui existait dans la colonne d’eau. Une approche pour caractériser l’impact potentiel que particules peuvent avoir sur un système particulier consiste à réaliser un inventaire quantitatif de phosphore stocké dans les sédiments rejetés lors d’événements de drainage. Collecte et l’analyse de ces particules déchargées peuvent aider à estimer les effets en aval d’enrichissement en éléments nutritifs sur les écosystèmes sensibles.

Orages généralement représentent une petite fraction du temps, mais peuvent contribuer à la majorité des P charge décharge au drainage agricole. C’est parce que pour empêcher les champs d’inondation, un grand volume d’eau est évacué sur de courtes périodes de temps. Taux de précipitations intensité et débit sont essentiels facteurs qui permet de contrôler la concentration des sédiments en suspension dans les eaux de ruissellement terrestre⁷. Conception de méthodes de surveillance qui capture les échantillons d’eau composite pondérée en fonction du débit permettrait d’éviter les erreurs liées aux événements de précipitation de complexes, de forte intensité. Lors des événements de décharge élevé comme des tempêtes, les changements rapides et drastiques des concentrations peut-être pas représentant de la concentration du polluant moyenne du volume supplémentaire. Échantillons de pondérée en fonction du débit d’eau beaucoup plus précisément représente donc la concentration d’un événement de décharge comme c’est la somme des charges sur une période de temps,⁸. Les échantillons plus courantes pondérée en fonction du débit sont collectées automatiquement des échantillons discrets ou composites. En capturant les particules en suspension exportés de ferme drainage pendant la décharge permet de quantifier la gravité de l’événement sur chargement P. La méthode décrite dans cette étude aide à capturer les particules qui peuvent plus tard être qualifiées de diverses propriétés physiques et chimiques. La nouveauté de la décharge de drainage en utilisant une méthode de flux composite continu contre benne d’échantillonnage l’échantillonnage est que c’est une meilleure représentation des conditions sur le terrain pendant toute la durée de l’événement de drainage. ATTENDU que, grab d’échantillonnage est un « instantané » dans le temps et ne peut pas pleinement représenter l’effet de la manifestation.

La zone agricole de Everglades (EAA) en Floride du Sud, USA est une grande étendue des Everglades originales qui a été canalisé et vidés pour l’agriculture, le développement commercial et résidentiel. Presque 1100 millions de m³ d’eau se déverse chaque année depuis et à travers l’AEA au sud et sud-est⁹. Les sols dans les CEA sont Histosols qui contiennent généralement plus organique de 85 % en poids de la matière et ont moins de 35 % de contenu minéral¹⁰. Sédiments de canal ont généralement de faible masse volumique (entre 0,14 g cm^-3 à 0,35 g cm^-3), teneur en matière organique élevé (entre 31 et 35 %) et les valeurs de P Total (PT) comprise entre 726-1,089 mg kg^{-1 11}.

Dans le but de cette démonstration, une batterie de serveurs au sein de la CEA a été sélectionné. Le hydroscape de la façon dont l’eau s’écoule dans l’EAA dépend de pompes et de la gravité. Chaque batterie de serveurs dans l’EAA comprend au moins un canal principal et plusieurs fossés du champ. Le domaine des fossés exécution perpendiculaire au canal principal. Les pompes en général servent un double objectif ; ils livrent l’irrigation de l’eau à la ferme et rejettent aussi l’eau de drainage extérieur. Lorsque les champs doivent être vidangées, eau dans le canal principal est abaissée et l’eau sur le terrain s’écoule dans les fossés, conduits par un gradient hydraulique. En raison de seulement une légère pente en surface plus de pluie qui se produit sur les flux de champs dans le profil de sol en transit vers le champ des fossés.  Au cours de l’irrigation, le système est inversé. Il n’y a pas de réseau de drainage de tuile dans le CEA. La nappe phréatique est maintenue à une hauteur spécifique en raison d’une couche de confinement de sous-fifre de roche calcaire des sols.  L’eau est apportée à travers les principaux canaux ; fossés du champ sont remplis, et l’eau n’est autorisé à s’infiltrer dans le sol à élever le niveau de la nappe phréatique dans les champs. En général, réclament de l’eau d’irrigation dans les CEA se produire au cours de mars, avril et mai (saison sèche), vindange drainage très peu. En revanche, le volume d’eau déversé entre juin et octobre (saison humide) est significativement plus élevé. La présence du canal Banque talus et fossés permet des écoulements de surface minimale comme une source potentielle de la charge de phosphore dans la ferme des canaux¹².

Dans cette expérience visuelle, nous présentons une nouvelle méthode de capture pondérée en fonction du flux de particules en suspension lors des événements de drainage qui peuvent ensuite être utilisées pour la caractérisation physico-chimiques tels que la masse volumique, teneur en matière organique et fractionnement de P^{13 ,},¹⁴.