Queremos agradecer a Pablo Vital y Johnny Mosley para ayuda con muestreo de campo y Viviana Nadal y Irina Ognevich ayuda con análisis de laboratorio.

1. registrador de datos de instalación y funcionamiento <ol><li>identificar una granja estudio e instalar un datalogger que desencadena un automuestreador para recolectar muestras de flujo compuesto sobre una base proporcional de flujo, que requiere vigilancia de niveles de canal, revoluciones cabezal de bomba y la ecuación de calibración de la bomba.</li>
</ol> <img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56088/56088fig1.jpg" /> figura 1: sampler CIUO utilizada programa auto-muestreo procedimientos para el agua de drenaje y las partículas del agua muestreo. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56088/56088fig1large.jpg" target="_blank"> haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<ol start="3"> <li>monitorizar los niveles de canal granja utilizando transductores de presión instalados en los canales de entrada y salida junto a la estación de bomba.</li>
	<li>Bomba de monitor de velocidad usando interruptores de proximidad que se instalan en las cabezas de bomba, velocidad es registrada por el datalogger en revoluciones por minuto (rpm). 
	Nota: Los interruptores de proximidad son piezas de metal que cuando pasa sobre la otra cuenta el número de revoluciones. Se sueldan con autógena en las cabezas de la bomba.</li>
	<li>Precipitación medida mediante un vuelco cubo pluviómetro que está conectado el registrador de datos. 
	Nota: El registrador comunica por telemetría de radio a una estación de radio base ubicada en UF/IFAS Everglades centro de investigación y educación. Telemetría no es necesaria para controlar la recogida de la muestra, sólo para almacenamiento y recolección de datos.</li>
</ol> 2. Drenaje ponderado por el flujo de muestreo de agua <ol><li>calcular flujo de drenaje utilizando un datalogger y una ecuación de calibración de la bomba para cada bomba. Muestreo ponderado por el flujo de drenaje se consigue mediante un muestreador automático que se acciona mediante el registrador de datos después de un volumen de drenaje gatillo. 
	Nota: Las tasas de velocidad y flujo de la bomba varían más de 24 h. El muestreo de la CIUO es accionado por el volumen de agua descargada, no la tasa. El inyector automático está programado para recoger una submuestra después del alta de un volumen fijo de agua. El volumen de descarga del agua está calibrado basado en el número de revoluciones de la bomba.</li>
	<li>Recoge una muestra compuesta de agua (mínimo 500 mL) usando una en situ automatizado muestreador situada en la estación de bombeo y programarlo para capturar una muestra compuesta de agua diario durante eventos drenaje. 
	Nota: El sampler de la CIUO es plumas a los tanques de colección usando tubos desviados a través de un datalogger que toma una muestra de 2 L cada 2 min hasta 400 L.</li>
	<li>Volúmenes de activación muestra de programa para permitir un máximo de 30 muestras por 24 h período de descarga.
	<ol><li>Programa el datalogger para recolectar muestras de flujo compuesto siguiendo estos pasos: entrar en programa &#8594; programa &#8594; flujo base de muestreo &#8594; pulsos muestra cada 1 &#8594; 30 muestras compuestas &#8594; volumen de muestra de 130 mL &#8594; calibrar Muestra volumen [NO] &#8594; ingresar hora de inicio [NO] &#8594; secuencia completa del programa.</li>
	</ol></li> <li>Almacenar las muestras compuestas de flujo ponderado en un refrigerador en el sitio a 4 ° C hasta que la recogida y el transporte hacia el laboratorio para los análisis en un refrigerador lleno de hielo.</li>
	<li>Analizar las muestras de agua de P soluble reactivo dentro de 24 h desde el momento de la recogida de muestras. Las muestras utilizadas para el análisis de P Total (TP) pueden ser acidificadas y almacenadas a 4 ° C por hasta 28 días 15.</li>
</ol> 3. Captura de partículas suspendidas <ol><li>colocar una serie de dos tanques decantación de PVC de 200 L para recoger el agua de descarga de canal granja sobre la duración del periodo de drenaje para captar y caracterizar las partículas en suspensión.
	<ol><li>Programa el datalogger para recoger las partículas en suspensión muestras siguiendo estos pasos: programa &#8594; muestreo basado en tiempo &#8594; muestra cada 2 minutos &#8594; muestras compuestas [200] &#8594; calibrar el volumen de muestra [NO] &#8594; hora de inicio de entrar en [NO] &#8594; Secuencia completa &#8594; muestreo botón.</li>
	</ol></li> <li>Recoger ponderado por el flujo de agua en los tanques del ajuste (2 L cada 2 min) basado en el volumen de agua durante un período de colección de 24 h.</li></ol>
 <img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56088/56088fig2.jpg" /> figura 2: dos 200 L termos para recoger el drenaje de agua. Las partículas en suspensión sedimentan en el fondo del tanque y se transfieren en cubetas de cinco galones. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56088/56088fig2large.jpg" target="_blank"> haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<ol start="3"> <li>sifón apagado el exceso de agua con las mangueras como las partículas comienzan a asentarse en los tanques de.</li>
	<li>Transferencia de las partículas en baldes de cinco galones, transporte a laboratorio y ponerlos en el refrigerador a 4 ° C.</li>
	<li>Sifón apagado el exceso de agua después de colocar durante 24 h y transfiera las partículas a colocar conos Imhoff.</li>
	<li>Después de colocar al menos 1 h, succionar el exceso de agua una última vez antes de transfieren las partículas colocadas en frascos de tapa de rosca de 500 mL previamente pesado para el almacenamiento a 4 ° C.</li>
	<li>Pesar los frascos con las muestras de partículas.</li>
	<li>Proceder con los análisis de fraccionamiento de fósforo según lo descrito por Hedley y Stewart 14.</li>
</ol> <img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56088/56088fig3.jpg" /> figura 3: Imhoff colocar conos utilizados para recoger la partículas en suspensión en el tanque de clarificación. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56088/56088fig3large.jpg" target="_blank"> por favor haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>

<ol>
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A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sediment+inventory+and+phosphorus+fractions+for+water+conservation+area+canals+in+the+Everglades.">Sediment inventory and phosphorus fractions for water conservation area canals in the Everglades.</a> Soil Sci. Soc. Amer. J. 70, 863-871 (2006).</li><li>Reddy, K. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Forms+of+soil+phosphorus+in+selected+hydrologic+units+of+Florida+Everglades.">Forms of soil phosphorus in selected hydrologic units of Florida Everglades.</a> Soil Sci. Soc. Amer. J. 62, 1134-1147 (1998).</li><li>Hedley, M. J., Stewart, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Method+to+measure+microbial+phosphate+in+soils.">Method to measure microbial phosphate in soils.</a> Soil Biol. Biochem. 14, 377-385 (1982).</li><li>O'Dell, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Method 365.1, Revision 2.0: Determination of Phosphorus by Semi-Automated Colorimetry. , (1993).</li><li>Bhadha, J. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+aquatic+vegetation+on+phosphorus+loads+in+the+Everglades+Agricultural+Area.">Effect of aquatic vegetation on phosphorus loads in the Everglades Agricultural Area.</a> J. Aqu. Pla. Man. 53, 44-53 (2015).</li></ol>

No hay ninguna divulgación asociados con este estudio.

Los muestreadores automáticos de agua colección partículas fueron colocados cerca de la salida de la bomba datalogger de la estación. La energía fue suministrada por baterías de 12 V que se cargan con paneles solares. Los muestreadores automáticos fueron controlados por los registradores de datos in situ, que enciende los muestreadores automáticos cuando corrieran las bombas de salida y vuelta apagado cuando dejó de bombear. Las aberturas de las líneas de toma de muestras se colocaron 0,5 m por encima de la par...

El destino y transporte de las partículas en suspensión ha sido objeto de numerosos estudios debido a su papel en la eutrofización, particularmente en los sistemas agrícolas1,2. Una evaluación completa de los nutrientes contenidos en partículas dentro de un sistema acuático es necesaria investigar numerosos problemas ambientales tales como, el ciclo interno de nutrientes y liberar al sobrepuesta agua columna3, estabilidad del sustrato, disponibilidad de luz dentro de la columna de agua y eventualmente preocupaciones de calidad de agua a los ecosistemas aguas abajo4. La cantidad de fósforo (P) almacenada en la forma de partículas (materia orgánica o sedimentos) es mayor que en la columna de agua5. Un estudio realizado por Kenney et al. 6 demostró que recientes sedimentos que fueron depositados en el lago Lochloosa, Florida entre el rango de edad de 1900 y el 2006. Estos sedimentos más jóvenes contienen P casi 55 veces más que el que estaba presente en la columna de agua. Un enfoque para caracterizar el impacto potencial que pueden tener las partículas en un sistema en particular es para llevar a cabo un inventario cuantitativo de fósforo almacenado en los sedimentos descargados durante eventos de drenaje. Recopilación y análisis de estas partículas descargadas pueden ayudar a estimar impactos aguas abajo enriquecimiento de nutrientes en ecosistemas sensibles.
Tormentas normalmente representan una pequeña fracción de tiempo, sin embargo, pueden contribuir a la mayoría de P carga descarga de drenaje de la granja. Esto es porque para evitar los campos de las inundaciones, un gran volumen de agua se drena durante cortos períodos de tiempo. Tasas de intensidad y flujo de lluvias están vitales manejar factores que pueden controlar la concentración de sedimentos en la escorrentía terrestre7. Diseño de métodos de monitoreo que recoge muestras de flujo ponderado compuesto agua ayudaría a evitar errores asociados con acontecimientos complejos, alta intensidad de la lluvia. Durante eventos de alta descarga como las tormentas, los cambios rápidos y drásticos en las concentraciones pueden no ser representante de la concentración de contaminantes promedio para el volumen incremental. Por lo tanto, las muestras de agua de flujo ponderado mucho más fielmente representa la concentración de un evento de descarga ya que es una sumatoria de cargas durante un periodo de tiempo de8. Las muestras más comunes de flujo ponderado son recogidas automáticamente muestras discretas o compuestas. Capturando las partículas en suspensión exportadas de granja de drenaje durante la descarga nos permite cuantificar la severidad del evento de carga P. El método había descrito en este estudio ayuda a capturar las partículas que más tarde se caracteriza por varias propiedades físicas y químicas. La novedad de descarga de drenaje usando un método de flujo continuo compuesto versus grab muestreo de muestreo es una mejor representación de las condiciones de campo durante toda la duración del evento de drenaje. Mientras que, muestreo de cuchara es una "instantánea" en el tiempo y no puede totalmente representa el efecto de todo el evento.
El área agrícola de Everglades (EAA) del sur de Florida, Estados Unidos es una gran extensión de los Everglades originales que fue canalizado y drenada para la agricultura, desarrollo comercial y residencial. Casi 1100 millones de m3 de agua se descargan anualmente desde y a través de la AAE hacia el sur y sureste9. Los suelos en la EAA son Histosoles que comúnmente contienen sobre 85% orgánico materia por peso y tienen menos de 35% de contenido mineral10. Sedimentos del canal tienen baja densidad (entre 0,14 g cm-3 a 0,35 g cm-3), contenido alto de materia orgánica (entre 31-35%) y los valores de P Total (TP) entre 726-1,089 mg kg-1 11.
Con el propósito de esta demostración, fue seleccionada una granja dentro de la EAA. El hydroscape de cómo el agua fluye dentro de la EAA depende de bombas y la gravedad. Cada finca en el EAA consta en al menos un canal principal y varias zanjas de campo. El campo de zanjas ejecución perpendicular al canal principal. Las bombas suelen servir un propósito doble; suministrar agua de riego a la finca y también descarga de agua fuera del sitio. Cuando los campos necesitan ser drenados, se baja el agua en el canal principal, y vaciar el agua del campo en las zanjas, conducidas por un gradiente hidráulico. Por sólo una ligera pendiente en la mayor parte superficial de la precipitación que se produce en el campo atraviesa el perfil del suelo durante el transporte al campo de zanjas.  Durante el riego, el sistema se invierte. No existe red de drenaje del azulejo en la EAA. La tabla de agua se mantiene a una altura específica debido a una capa confinante de subordinado de roca caliza a los suelos.  Agua es traída a través de los canales principales; se llenan las zanjas del campo y agua puede filtrarse el perfil del suelo para elevar los niveles de agua en los campos. Por lo general, las demandas de agua de riego en la EAA ocurren durante marzo, abril y mayo (época seca), con muy poca descarga de drenaje. En contraste, el volumen de agua están dados de alta entre junio y octubre (estación lluviosa) es significativamente mayor. La presencia de canal Banco bermas y cunetas permite un mínimo escurrimiento superficial como una fuente potencial de la carga P en granja canales12.
En este experimento visual, presentamos un novedoso método de capturar las partículas en suspensión cargada de flujo durante eventos de drenaje que posteriormente pueden ser utilizados para la caracterización físico-química como densidad aparente, contenido de materia orgánica y fraccionamiento de P13 ,14.

<table width="602">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:216px;height:42px;">Datalogger</td>
			<td style="width:83px;">Campbell Scientific</td>
			<td style="width:137px;"></td>
			<td style="width:167px;">model CR1000</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">Auto-sampler</td>
			<td style="width:83px;">ISCO</td>
			<td style="width:137px;"></td>
			<td>model 3700</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">Pressure transducer</td>
			<td style="width:83px;">KPSI</td>
			<td style="width:137px;"></td>
			<td>model 700</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:216px;height:42px;">Tipping bucket rain guage</td>
			<td style="width:83px;">Texas Electronics</td>
			<td style="width:137px;"></td>
			<td>model TR-525</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">Potassium Chloride</td>
			<td style="width:83px;">Fisher</td>
			<td style="width:137px;">7447-40-7</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">Sodium Hydroxide</td>
			<td style="width:83px;">Fisher</td>
			<td style="width:137px;">1310-73-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">Hydrochloric Acid</td>
			<td style="width:83px;">Fisher</td>
			<td style="width:137px;">7647-01-0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">Sulfuric Acid</td>
			<td style="width:83px;">Fisher</td>
			<td style="width:137px;">7664-93-9</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">Potassium Persulfate</td>
			<td style="width:83px;">Fisher</td>
			<td style="width:137px;">7727-21-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:216px;height:42px;">Ammonium Molybdate Tetrahydrate</td>
			<td style="width:83px;">Fisher</td>
			<td style="width:137px;">12054-85-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">L-Ascorbic Acid</td>
			<td style="width:83px;">Fisher</td>
			<td style="width:137px;">50-81-7</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:216px;height:42px;">100 mg/L Anhydrous Phosphate Standard</td>
			<td style="width:83px;">ERA</td>
			<td style="width:137px;">061</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:216px;height:42px;">Antimony Potassium Tartrate Trihydrate</td>
			<td style="width:83px;">Fisher</td>
			<td style="width:137px;">28300-74-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">Durapore Membrane Filters</td>
			<td style="width:83px;">Millipore</td>
			<td style="width:137px;">HVLP04700</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">Whatman #41 Filter Paper</td>
			<td style="width:83px;">Whatman</td>
			<td style="width:137px;">1441-150</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="width:216px;height:63px;">Fixed Speed Reciprocal Shaker E6010</td>
			<td style="width:83px;">Eberbach Corporation</td>
			<td style="width:137px;">E6010.00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">Disposable Culture Tubes</td>
			<td style="width:83px;">Fisher</td>
			<td style="width:137px;">14-961-29</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:216px;height:42px;">Allegra 25R Centrifuge</td>
			<td style="width:83px;">Becker Coulter</td>
			<td style="width:137px;">U.S. 605168-AC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="width:216px;height:63px;">Parafilm</td>
			<td style="width:83px;">Bemis Company Inc PM 999</td>
			<td style="width:137px;">13-374-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">Oak Ridge Centrifuge Tubes</td>
			<td style="width:83px;">Nalgene</td>
			<td style="width:137px;">3119-0050</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="width:216px;height:63px;">Fisherbrand 20mL HDPE Scintillation Vials with Urea Cap</td>
			<td style="width:83px;">Fisher</td>
			<td style="width:137px;">03-337-23C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="width:216px;height:63px;">Fisherbrand&#160;Natural Polypropylene Jars with White Polypropylene Unlined Cap</td>
			<td style="width:83px;">Fisher</td>
			<td style="width:137px;">02-912-024A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:216px;height:42px;">0.45 membrane filters</td>
			<td style="width:83px;">Cole-Parmer</td>
			<td>Item # UX-15945-25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">100 ml digestion tubes</td>
			<td style="width:83px;">Fisher&#160;</td>
			<td>TC1000-0735</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">Glass funnels</td>
			<td style="width:83px;">Fisher</td>
			<td>03-865</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">Spectronic 20 Genesys</td>
			<td style="width:83px;">Thermo-Fisher</td>
			<td>4001-000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">QuikChem</td>
			<td style="width:83px;">Latchat</td>
			<td style="width:137px;">8500</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

capturing flow-weighted water and suspended particulates from agricultural canals during drainage events

El propósito de este estudio es describir los métodos utilizados para captar agua cargada de flujo y las partículas en suspensión de canales de la granja durante el drenaje descargan eventos. Granja canales pueden ser enriquecidas por los nutrientes como el fósforo (P) que sean susceptibles de transporte. Fósforo en la forma de las partículas en suspensión puede contribuir considerablemente a la carga P total en agua de drenaje. Se realizó un experimento de tanque de sedimentación para capturar las partículas en suspensión durante los eventos discretos de drenaje. Finca canal descarga agua fue recogida en una serie de dos tanques de sedimentación de 200 L durante toda la duración del evento de drenaje, con el fin de representar una submuestra compuesta de agua siendo descargada. Conos de sedimentación Imhoff en última instancia se utilizan para las partículas en suspensión se sedimentan. Esto se logra por el sifón agua de los tanques de sedimentación a través de los conos. Las partículas entonces se recogen para Análisis fisico-químicos.

El método descrito en este estudio nos permite captar agua y partículas que se está descargando durante el bombeo eventos en canales de granjas. El agua y las partículas que se recogen son flujo ponderado, lo que significa que son representante de toda la duración del evento bombeo y no sólo una instantánea de una vez; lo que es muy representativo del tipo de material que se descargue. El agua y las partículas en suspensión pueden almacenarse para análisis diversos parámetros f...

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Capturing Flow-weighted Water and Suspended Particulates from Agricultural Canals During Drainage Events

Nutrientes presentes en forma de partículas pueden contribuir significativamente a las cargas totales en aguas de drenaje agrícola. Este estudio describe un nuevo método para capturar agua cargada de flujo y las partículas en suspensión del drenaje del canal de granja durante toda la duración del evento de drenaje.

Captura de agua cargada de flujo y las partículas en suspensión de canales agrícolas durante los eventos de drenaje

The purpose of this study is to describe the methods used to capture flow-weighted water and suspended particulates from farm canals during drainage ...

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Research

JoVE Journal

Environment

15.7K vistas.  University of Florida. Nutrientes presentes en forma de partículas pueden contribuir significativamente a las cargas totales en aguas de drenaje agrícola. Este estudio describe un nuevo método para capturar agua cargada de flujo y las partículas en suspensión del drenaje del canal de granja durante toda la duración del evento de drenaje.

Video: Capturing Flow-weighted Water and Suspended Particulates from Agricultural Canals During Drainage Events

Colorimetric Paper-based Detection of Escherichia coli, Salmonella spp., and Listeria monocytogenes from Large Volumes of Agricultural Water

This protocol describes rapid colorimetric detection of Escherichia coli, Salmonella spp., and Listeria monocytogenes from large volumes (10 L) of agricultural waters. Here, water is filtered through sterile Modified Moore Swabs (MMS), which consist&#160;of a simple gauze filter enclosed in a plastic cartridge, to concentrate bacteria. Following filtration, non-selective or selective enrichments for the target bacteria are performed in the MMS. For colorimetric detection of the target bacteria, the enrichments are then assayed using paper-based analytical devices (&#181;PADs) embedded with bacteria-indicative substrates. Each substrate reacts with target-indicative bacterial enzymes, generating colored products that can be detected visually (qualitative detection) on the &#181;PAD. Alternatively, digital images of the reacted &#181;PADs can be generated with common scanning or photographic devices and analyzed using ImageJ software, allowing for more objective and standardized interpretation of results. Although the biochemical screening procedures are designed to identify the aforementioned bacterial pathogens, in some cases enzymes produced by background microbiota or the degradation of the colorimetric substrates may produce a false positive. Therefore, confirmation using a more discriminatory diagnostic is needed. Nonetheless, this bacterial concentration and detection platform is inexpensive, sensitive (0.1 CFU/ml detection limit), easy to perform, and rapid (concentration, enrichment, and detection are performed within approximately 24&#160;hr), justifying its use as an initial screening method for the microbiological quality of agricultural water.

Colorimetric Paper-based Detection of Escherichia coli, Salmonella spp., and Listeria monocytogenes from Large Volumes of Agricultural Water

A protocol involving integrated concentration, enrichment, and end-point colorimetric detection of foodborne pathogens in large volumes of agricultural water is presented here. Water is filtered through Modified Moore Swabs (MMS), enriched with selective or non-selective media, and detection is performed using paper-based analytical devices (&#181;PAD) imbedded with bacterial-indicative colorimetric substrates.

Colorimétrico Papel a base de Detección de<em&gt; Escherichia coli</em&gt;,<em&gt; Salmonella</em&gt; Spp,. Y<em&gt; Listeria monocytogenes</em&gt; De grandes volúmenes de agua en la agricultura

This protocol describes rapid colorimetric detection of Escherichia coli, Salmonella spp., and Listeria monocytogenes from large volumes (10 L) of ...

Investigación

Medio ambiente

Laboratory-determined Phosphorus Flux from Lake Sediments as a Measure of Internal Phosphorus Loading

Eutrophication is a water quality issue in lakes worldwide, and there is a critical need to identify and control nutrient sources. Internal phosphorus (P) loading from lake sediments can account for a substantial portion of the total P load in eutrophic, and some mesotrophic, lakes. Laboratory determination of P release rates from sediment cores is one approach for determining the role of internal P loading and guiding management decisions. Two principal alternatives to experimental determination of sediment P release exist for estimating internal load: in situ measurements of changes in hypolimnetic P over time and P mass balance. The experimental approach using laboratory-based sediment incubations to quantify internal P load is a direct method, making it a valuable tool for lake management and restoration.
Laboratory incubations of sediment cores can help determine the relative importance of internal vs. external P loads, as well as be used to answer a variety of lake management and research questions. We illustrate the use of sediment core incubations to assess the effectiveness of an aluminum sulfate (alum) treatment for reducing sediment P release. Other research questions that can be investigated using this approach include the effects of sediment resuspension and bioturbation on P release.
The approach also has limitations. Assumptions must be made with respect to: extrapolating results from sediment cores to the entire lake; deciding over what time periods to measure nutrient release; and addressing possible core tube artifacts. A comprehensive dissolved oxygen monitoring strategy to assess temporal and spatial redox status in the lake provides greater confidence in annual P loads estimated from sediment core incubations.

Lake eutrophication is a water quality issue worldwide, making the need to identify and control nutrient sources critical. Laboratory determination of phosphorus release rates from sediment cores is a valuable approach for determining the role of internal phosphorus loading and guiding management decisions.

Laboratorio-determinado Fósforo Flujo de sedimentos lacustres como medida de fósforo Interna Loading

Eutrophication is a water quality issue in lakes worldwide, and there is a critical need to identify and control nutrient sources. Internal phosphorus (P) ...

Measurement of Greenhouse Gas Flux from Agricultural Soils Using Static Chambers

Measurement of greenhouse gas (GHG) fluxes between the soil and the atmosphere, in both managed and unmanaged ecosystems, is critical to understanding the biogeochemical drivers of climate change and to the development and evaluation of GHG mitigation strategies based on modulation of landscape management practices. The static chamber-based method described here is based on trapping gases emitted from the soil surface within a chamber and collecting samples from the chamber headspace at regular intervals for analysis by gas chromatography. Change in gas concentration over time is used to calculate flux. This method can be utilized to measure landscape-based flux of carbon dioxide, nitrous oxide, and methane, and to estimate differences between treatments or explore system dynamics over seasons or years. Infrastructure requirements are modest, but a comprehensive experimental design is essential. This method is easily deployed in the field, conforms to established guidelines, and produces data suitable to large-scale GHG emissions studies.

This article showcases the static chamber-based method for measurement of greenhouse gas flux from soil systems. With relatively modest infrastructure investments, measurements may be obtained from multiple treatments/locations and over timeframes ranging from hours to years.

Medición de Flujo de Gas de efecto invernadero procedentes de los suelos agrícolas Usando cámaras estáticas

Measurement of greenhouse gas (GHG) fluxes between the soil and the atmosphere, in both managed and unmanaged ecosystems, is critical to understanding the ...

EPA Method 1615. Measurement of Enterovirus and Norovirus Occurrence in Water by Culture and RT-qPCR. Part III. Virus Detection by RT-qPCR

EPA Method 1615 measures enteroviruses and noroviruses present in environmental and drinking waters. This method was developed with the goal of having a standardized method for use in multiple analytical laboratories during monitoring period 3 of the Unregulated Contaminant Monitoring Rule. Herein we present the protocol for extraction of viral ribonucleic acid (RNA) from water sample concentrates and for quantitatively measuring enterovirus and norovirus concentrations using reverse transcription-quantitative PCR (RT-qPCR). Virus concentrations for the molecular assay are calculated in terms of genomic copies of viral RNA per liter based upon a standard curve. The method uses a number of quality controls to increase data quality and to reduce interlaboratory and intralaboratory variation. The method has been evaluated by examining virus recovery from ground and reagent grade waters seeded with poliovirus type 3 and murine norovirus as a surrogate for human noroviruses. Mean poliovirus recoveries were 20% in groundwaters and 44% in reagent grade water. Mean murine norovirus recoveries with the RT-qPCR assay were 30% in groundwaters and 4% in reagent grade water.

Here we present a procedure to quantify enterovirus and norovirus in environmental and drinking waters using reverse transcription-quantitative PCR. Mean virus recovery from groundwater with this standardized procedure from EPA Method 1615 was 20% for poliovirus and 30% for murine norovirus.

Método EPA 1615. La medición de enterovirus y norovirus Ocurrencia en agua por cultura y RT-qPCR. Parte III. Detección de virus por RT-qPCR

EPA Method 1615 measures enteroviruses and noroviruses present in environmental and drinking waters. This method was developed with the goal of having a ...

Characterization and Application of Passive Samplers for Monitoring of Pesticides in Water

Five different water passive samplers were calibrated under laboratory conditions for measurement of 124 legacy and current used pesticides. This study provides a protocol for the passive sampler preparation, calibration, extraction method and instrumental analysis. Sampling rates (RS) and passive sampler-water partition coefficients (KPW) were calculated for silicone rubber, polar organic chemical integrative sampler POCIS-A, POCIS-B, SDB-RPS and C18 disk. The uptake of the selected compounds depended on their physicochemical properties, i.e., silicone rubber showed a better uptake for more hydrophobic compounds (log octanol-water partition coefficient (KOW) &#62; 5.3), whereas POCIS-A, POCIS-B and SDB-RPS disk were more suitable for hydrophilic compounds (log KOW &#60; 0.70).

A protocol about the characterization and application of five different passive sampling devices is presented.

Caracterización y Aplicación de muestreadores pasivos para la vigilancia de plaguicidas en el agua

Five different water passive samplers were calibrated under laboratory conditions for measurement of 124 legacy and current used pesticides. This study ...

Extraction of Organochlorine Pesticides from Plastic Pellets and Plastic Type Analysis

Plastic resin pellets, categorized as microplastics (&#8804;5 mm in diameter), are small granules that can be unintentionally released to the environment during manufacturing and transport. Because of their environmental persistence, they are widely distributed in the oceans and on beaches all over the world. They can act as a vector of potentially toxic organic compounds (e.g., polychlorinated biphenyls) and might consequently negatively affect marine organisms. Their possible impacts along the food chain are not yet well understood. In order to assess the hazards associated with the occurrence of plastic pellets in the marine environment, it is necessary to develop methodologies that allow for rapid determination of associated organic contaminant levels. The present protocol describes the different steps required for sampling resin pellets, analyzing adsorbed organochlorine pesticides (OCPs) and identifying the plastic type. The focus is on the extraction of OCPs from plastic pellets by means of a pressurized fluid extractor (PFE) and on the polymer chemical analysis applying Fourier Transform-InfraRed (FT-IR) spectroscopy. The developed methodology focuses on 11 OCPs and related compounds, including dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT) and its two main metabolites, lindane and two production isomers, as well as the two biologically active isomers of technical endosulfan. This protocol constitutes a simple and rapid alternative to existing methodology for evaluating the concentration of organic contaminants adsorbed on plastic pieces.

Microplastics act as vector of potentially toxic organic contaminants with unpredictable effects. This protocol describes an alternative methodology for assessing the levels of organochlorine pesticides adsorbed on plastic pellets and identifying the polymer chemical structure. The focus is on pressurized fluid extraction and attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectroscopy.

Extracción de plaguicidas organoclorados de pellets de plástico y análisis de tipos de plástico

Plastic resin pellets, categorized as microplastics (&#8804;5 mm in diameter), are small granules that can be unintentionally released to the environment ...

Continuous Instream Monitoring of Nutrients and Sediment in Agricultural Watersheds

Pollutant concentrations and loads in watersheds vary considerably with time and space. Accurate and timely information on the magnitude of pollutants in water resources is a prerequisite for understanding the drivers of the pollutant loads and for making informed water resource management decisions. The commonly used &#34;grab sampling&#34; method provides the concentrations of pollutants at the time of sampling (i.e., a snapshot concentration) and may under- or overpredict the pollutant concentrations and loads. Continuous monitoring of nutrients and sediment has recently received more attention due to advances in computing, sensing technology, and storage devices. This protocol demonstrates the use of sensors, sondes, and instrumentation to continuously monitor in situ nitrate, ammonium, turbidity, pH, conductivity, temperature, and dissolved oxygen (DO) and to calculate the loads from two streams (ditches) in two agricultural watersheds. With the proper calibration, maintenance, and operation of sensors and sondes, good water quality data can be obtained by overcoming challenging conditions such as fouling and debris buildup. The method can also be used in watersheds of various sizes and characterized by agricultural, forested, and/or urban land.

With the advancement of technology and the rise in end-user expectations, the need and use of higher temporal resolution data for pollutant load estimation has increased. This protocol describes a method for continuous in situ water quality monitoring to obtain higher temporal resolution data for informed water resource management decisions.

Caudal continuo monitoreo de nutrientes y sedimentos en las cuencas agrícolas

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

Measuring and Mapping Patterns of Soil Erosion and Deposition Related to Soil Carbonate Concentrations Under Agricultural Management

Spatial patterns of soil erosion and deposition can be inferred from differences in ground elevation mapped at appropriate time increments. Such changes in elevation are related to changes in near-surface soil carbonate (CaCO3) profiles. The objective is to describe a simple conceptual model and detailed protocol for repeatable field and laboratory measurements of these quantities. Here, accurate elevation is measured using a ground-based differential global positioning system (GPS); other data acquisition methods could be applied to the same basic method. Soil samples are collected from prescribed depth intervals and analyzed in the lab using an efficient and precise modified pressure-calcimeter method for quantitative analysis of inorganic carbon concentration. Standard statistical methods are applied to point data, and representative results show significant correlations between changes in soil surface layer CaCO3 and changes in elevation consistent with the conceptual model; CaCO3 generally decreased in depositional areas and increased in erosional areas. Maps are derived from point measurements of elevation and soil CaCO3 to aid analyses. A map of erosional and depositional patterns at the study site, a rain-fed winter wheat field cropped in alternating wheat-fallow strips, shows the interacting effects of water and wind erosion affected by management and topography. Alternative sampling methods and depth intervals are discussed and recommended for future work relating soil erosion and deposition to soil CaCO3.

Spatial patterns of soil erosion and deposition can be inferred from differences in ground elevation mapped at appropriate time increments. Such changes in elevation are related to changes in near-surface soil carbonates. Repeatable methods for field and laboratory measurements of these quantities and data analysis methods are described here.

Medición y mapeo de patrones de erosión y deposición relacionadas las concentraciones de carbonato de suelo bajo manejo agrícola

Spatial patterns of soil erosion and deposition can be inferred from differences in ground elevation mapped at appropriate time increments. Such changes ...

Composition and Properties of Aquafaba: Water Recovered from Commercially Canned Chickpeas

Chickpea and other pulses are commonly sold as canned products packed in a thick solution or a brine. This solution has recently been shown to produce stable foams and emulsions, and can act as a thickener. Recently interest in this product has been enhanced through the internet where it is proposed that this solution, now called aquafaba by a growing community, can be used a replacement for egg and milk protein. As aquafaba is both new and being developed by an internet based community little is known of its composition or properties. Aquafaba was recovered from 10 commercial canned chickpea products and correlations among aquafaba composition, density, viscosity and foaming properties were investigated. Proton NMR was used to characterize aquafaba composition before and after ultrafiltration through membranes with different molecular weight cut offs (MWCOs of 3, 10, or 50 kDa). A protocol for electrophoresis, and peptide mass fingerprinting is also presented. Those methods provided valuable information regarding components responsible for aquafaba functional properties. This information will allow the development of practices to produce standard commercial aquafaba products and may help consumers select products of superior or consistent utility.

Aquafaba is a viscous juice from canned chickpea that, when stirred vigorously, produces a relatively stable white froth or foam. The primary research goal is to identify the components of aquafaba that contribute viscosifying/thickening properties using nuclear magnetic resonance (NMR), ultrafiltration, electrophoresis, and peptide mass fingerprinting.

Composición y propiedades de Aquafaba: agua recuperados de garbanzos enlatados comercialmente

Chickpea and other pulses are commonly sold as canned products packed in a thick solution or a brine. This solution has recently been shown to produce ...

Continuous Hydrologic and Water Quality Monitoring of Vernal Ponds

Vernal ponds, also referred to as vernal pools, provide critical ecosystem services and habitat for a variety of threatened and endangered species. However, they are vulnerable parts of the landscapes that are often poorly understood and understudied. Land use and management practices, as well as climate change are thought to be a contribution to the global amphibian decline. However, more research is needed to understand the extent of these impacts. Here, we present methodology for characterizing a vernal pond's morphology and detail a monitoring station that can be used to collect water quantity and quality data over the duration of a vernal pond's hydroperiod. We provide methodology for how to conduct field surveys to characterize the morphology and develop stage-storage curves for a vernal pond. Additionally, we provide methodology for monitoring the water level, temperature, pH, oxidation-reduction potential, dissolved oxygen, and electrical conductivity of water in a vernal pond, as well as monitoring rainfall data. This information can be used to better quantify the ecosystem services that vernal ponds provide and the impacts of anthropogenic activities on their ability to provide these services.

Understanding the ecosystem services and processes provided by vernal ponds and the impacts of anthropogenic activities on their ability to provide these services requires intensive hydrologic monitoring. This sampling protocol using in-situ monitoring equipment was developed to understand the impact of anthropogenic activities on water levels and quality.

Continuo hidrológico y control de calidad de Vernal estanques de agua

Vernal ponds, also referred to as vernal pools, provide critical ecosystem services and habitat for a variety of threatened and endangered species. ...