Su akışı ağırlıklı ve tarım kanallar üzerinden askıya alınan parçacıklar drenaj olaylar sırasında yakalama
Summary
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.
Abstract
Bu çalışmada su akışı ağırlıklı yakalamak için kullanılan yöntemleri tarif etmektir ve drenaj sırasında çiftlik kanallar üzerinden askıya alınan parçacık olaylar deşarj. Çiftlik Kanallar taşıma için duyarlı besinler fosfor (P) gibi zenginleştirilmiş. Fosfor askıya alınan parçacıklar şeklinde önemli ölçüde genel P yükler drenaj su katkıda bulunabilir. Bir yerleşim tankı ayrık drenaj olaylar sırasında askıya alınmış parçacıkları yakalamak için yapılan. Çiftlik kanal deşarj su iki 200 L dispersiyon tank bir dizi bir bileşik subsample taburcu su temsil böylece drenaj olay, tüm süresi boyunca toplanmıştır. Imhoff dispersiyon koniler en sonunda asılı parçacıklar yerleşmek için kullanılır. Bu konik yoluyla halledilmesi tankları suyu su tarafından sağlanır. Parçacıklar sonra FİZİKO-kimyasal analizler için toplanır.
Introduction
Kader ve askıya alınan parçacık taşımacılığının ötrofikasyon, özellikle tarım sistemleri1,2‘ deki rolü nedeniyle çok sayıda çalışma konusu olmuştur. Partiküler madde bir su sistemi içinde yer alan besinlerin kapsamlı bir değerlendirme gibi iç besin Bisiklete binme çok sayıda çevresel sorunlarını araştırmak ve üstteki su sütun3için serbest bırakmak gereklidir, substrat istikrar, su sütunu ve sonunda su kalite endişeleri aşağı akım ekosistemler4içinde ışık durumu. Partikül formunda (organik madde veya çökeller) depolanan fosfor (P) genellikle su sütun5‘ den büyük miktarıdır. Kenney ve arktarafından yürütülen bir çalışma. 6 Lake Lochloosa, Florida’da tevdi son çökeller 1900 yaş aralığı ve 2006 yılları arasında olduğunu gösterdi. Genç bu çökeller içinde su sütunu mevcut yaklaşık 55 kat daha fazla P daha içeriyordu. Parçacıklar belirli bir sistemde olabilir potansiyel etkisi karakterize etmek için bir drenaj olaylar sırasında taburcu tortu depolanan fosfor nicel bir envanter yapmak yaklaşımdır. Toplama ve bu taburcu tanecikleri analiz hassas ekosistemler üzerindeki aşağı akım besin zenginleştirme etkileri tahmin yardımcı olabilir.
Fırtına olaylar genellikle zaman küçük bir kısmını temsil henüz çiftlik drenaj P yük deşarj çoğunluğu katkıda bulunabilir. Bunun nedeni su büyük miktarda sel gelen alanları önlemek için kısa bir süre içinde süzülmüş. Yağış yoğunluğu ve akış oranları hayati karayolu ile yapılan ikinci tur7askıya alınmış çökeller konsantrasyonu kontrol edebilirsiniz faktörler sürüş. Bileşik su akışı ağırlıklı örnekleri yakalar yöntemleri izleme tasarımı karmaşık, yüksek yoğunluk yağmur olaylar ile ilişkili hataları önlemeye yardımcı olur. Fırtınalar gibi yüksek deşarj olaylar sırasında konsantrasyonları hızlı ve köklü değişimler artımlı birim için ortalama kirletici konsantrasyon temsilcisi olabilir. Bu nedenle, su akışı ağırlıklı örnekleri çok daha doğru gösteren bir deşarj olay konsantrasyonu yüklerin özetlemesi zaman8‘ in bir dönemde olduğu gibi. En yaygın akışı ağırlıklı örnekleri otomatik olarak toplanan ayrı veya bileşik örnekleri vardır. Dışa aktarılan askıya alınan parçacık tarladan yakalayarak deşarj sırasında drenaj P yükleme olayda şiddetini ölçmek için bize izin verir. Yöntem bu çalışmada yardımcı olur yakalamada daha sonra çeşitli fiziksel ve kimyasal özelliklerini karakterize edilebilir tanecikleri nitelendirdi. Drenaj deşarj Kepçe örnekleme karşı sürekli kompozit akış yöntemi kullanarak örnekleme yenilik saha durumuna bir daha iyi temsil drenaj olay süresi üzerinde olmasıdır. Oysa kapmak örnekleme bir “zaman içinde anlık görüntü görüntü görüntüsünü” olduğunu ve tamamen olmayabilir, tüm olay etkisini gösterir.
Güney Florida, ABD Everglades tarımsal alan (EAA) kanallı ve tarım için ticari ve konut geliştirme süzülmüş özgün Everglades büyük bir genişlik var. Yaklaşık 1.100 milyon m3 su her yıl gelen ve EAA Güney ve Güneydoğu9aracılığıyla serbesttir. EAA topraklarda çoğu genelde içerir Histosols % 35 mineral içerik10az % 85 organik önemli ağırlık tarafından ve sahip bitti. Kanal çökeller genellikle düşük toplu yoğunluğu (arasında 0.14 g cm-3 0.35 g cm-3için), sahip yüksek organik madde içeriği (arasında 31-%35) ve 726-1,089 mg kg-1 11arasında değişen toplam P (TP) değerleri.
Bu tanıtım amacıyla bir grubu içinde EAA seçildi. Nasıl su içinde EAA akar hydroscape pompaları ve yerçekimi bağlıdır. EAA her grupta en az bir ana kanal üzerinde oluşur ve birden çok alan hendek. Alan için ana kanal çalışma dik bırakıp giden. Pompalar genellikle ikili bir amaca hizmet; Onlar sulama su çiftliğe teslim ve ayrıca akıntı drenaj su site dıında. Alanları drene gerektiğinde, ana kanal suya indirilir ve hidrolik eğim tarafından tahrik hendek, içine su alanından boşalmasına neden olur. Transit toprak profil alanları akıyor alana oluşur yağış yüzey çoğunda yalnızca hafif bir eğim nedeniyle hendek. Sulama sırasında sistem tersine çevrilir. EAA fayans drenaj bir ağdır. Su tablası topraklar kireç taşı ana kaya alt tabaka kısıtlayıcı bir tabaka nedeniyle belirli bir yükseklikte tutulur. Su ana Kanallar getirilir; alan çukur dolu ve su alanları su tablası seviyelerini yükseltmek için toprak profili içine sızmak için izin verilir. Genellikle, EAA sulama suyu için talepler Mart, Nisan ve Mayıs (kuru sezon), sırasında çok az drenaj akıntı ile oluşur. Buna ek olarak, Haziran ve Ekim (ıslak mevsim) arasında taburcu su hacmi önemli ölçüde daha yüksektir. 12P yükleme çiftlik içine potansiyel bir kaynak Kanallar olarak kanal banka berms ve hendek varlığı için en az yüzey akış sağlar.
Görsel bu deneyde, biz daha sonra toplu yoğunluğu, organik madde içeriği ve P ayırma13 gibi FİZİKO-KİMYA karakterizasyonu için kullanılabilecek drenaj olaylar sırasında askıya alınan parçacık akışı ağırlıklı yakalama bir roman yöntemi mevcut ,14.
Protocol
Representative Results
Discussion
Partikül koleksiyonu çıkmadan yakınındaki yerleştirildi drenaj su için autosamplers pompa istasyonu dataloggers. Güç güneş panelleri tarafından kullanılıyorsa 12 V pil tarafından sağlandı. Autosamplers autosamplers ne zaman çıkış pompalar koştu ve onları ne zaman pompa engel açık açık yerinde dataloggers tarafından kontrol. Açıklıklar örnekleyici alımı satırlarının Kanal alt ve upflow üzerinde 0,5 m pompa istasyonu konumlandırılmış. Alımı satırları yerine Kanal alt ve inşaat…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Pablo Vital ve Johnny Mosley alan örnekleme ile ilgili yardım ve Viviana Nadal ve Irina Ognevich laboratuvar analizleri ile yardım için teşekkür etmek istiyorum.
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 |
References
- Sims, J. T., et al. Phosphorus loss in agricultural drainage: historical perspective and current research. J. Environ. Qual. 27, 277-293 (1997).
- Van Esbroeck, C. J., et al. Surface and subsurface phosphorus export from agricultural fields during peak flow events over the non-growing season in regions with cool, temperate climates. J. Soil Water Conserv. 72, 65-76 (2017).
- Bhadha, J. H., et al. Phosphorus mass balance and internal load in an impacted subtropical isolated wetland. Water Air Soil Pollut. 218, 619-632 (2011).
- Eyre, B. D., McConchie, D. The implications of sedimentological studies for environmental pollution assessment and management: Examples from fluvial system in north Queensland and western Australia. Sediment. Geol. 85, 235-252 (1993).
- Bhadha, J. H., et al. Soil phosphorus release and storage capacity from an impacted subtropical wetland. Soil Sci. Soc. Amer. J. , 74 (2010).
- Kenney, W. F., et al. Whole-basin, mass-balance approach for identifying critical phosphorus-loading thresholds in shallow lakes. Journal of Paleolim. 51, 515-528 (2014).
- Freebairn, D. N., Wockner, G. H. A study of soil erosion on vertisols of the Eastern Darling Downs, Queensland. Effects of surface conditions on soil movement within contour bay catchments. Aust. J.Soil Res. 24, 135-158 (1986).
- Erickson, A. J., et al. . Optimizing stormwater treatment practices: a handbook of assessment and maintenance. , (2013).
- Abtew, W., Obeysekera, J. Drainage Generation and Water Use in the Everglades Agricultural Area Basin. J. Amer. Water Res. Asso. 32, 1147-1158 (1996).
- Daroub, S. H., et al. Best management practices and long-term water quality trends in the Everglades Agricultural Area. Cri. Rev. Environ. Sci. Technol. 41, 608-632 (2011).
- Bhadha, J. H., et al. Influence of suspended particulates on phosphorus loading exported from farm drainage during a storm event in the Everglades Agricultural Area. J. Soil Sed. 17, 240-252 (2017).
- Diaz, O. A., et al. Sediment inventory and phosphorus fractions for water conservation area canals in the Everglades. Soil Sci. Soc. Amer. J. 70, 863-871 (2006).
- Reddy, K. R., et al. Forms of soil phosphorus in selected hydrologic units of Florida Everglades. Soil Sci. Soc. Amer. J. 62, 1134-1147 (1998).
- Hedley, M. J., Stewart, J. W. Method to measure microbial phosphate in soils. Soil Biol. Biochem. 14, 377-385 (1982).
- O’Dell, J. W. . Method 365.1, Revision 2.0: Determination of Phosphorus by Semi-Automated Colorimetry. , (1993).
- Bhadha, J. H., et al. Effect of aquatic vegetation on phosphorus loads in the Everglades Agricultural Area. J. Aqu. Pla. Man. 53, 44-53 (2015).
