Name: capturing flow-weighted water and suspended particulates from agricultural canals during drainage events
Uploaded: 2017-11-07T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Capturing Flow-weighted Water and Suspended Particulates from Agricultural Canals During Drainage Events at JoVE.com

نود أن نشكر بابلو الحيوية وجوني موزلي للمساعدة في مجال أخذ العينات، ونادال فيفيانا وايرينا أوجنيفيتش للحصول على مساعدة مع التحليلات المختبرية.

1-تركيب Datalogger وأعمال <ol><li>تحديد مزرعة لدراسة وتثبيت datalogger الذي يقوم بتشغيل أوتوسامبلير جمع عينات من تدفق مركب على أساس تناسبي تدفق، الأمر الذي يتطلب رصد مستويات القناة، مضخة الرأس الثورات، ومضخة معايرة المعادلة.</li>
</ol> <img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56088/560...

<ol>
	<li>Sims, J. T., 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=Phosphorus+loss+in+agricultural+drainage:+historical+perspective+and+current+research.">Phosphorus loss in agricultural drainage: historical perspective and current research.</a> J. Environ. Qual. 27, 277-293 (1997).</li><li>Van Esbroeck, C. J., 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=Surface+and+subsurface+phosphorus+export+from+agricultural+fields+during+peak+flow+events+over+the+non-growing+season+in+regions+with+cool,+temperate+climates.">Surface and subsurface phosphorus export from agricultural fields during peak flow events over the non-growing season in regions with cool, temperate climates.</a> J. Soil Water Conserv. 72, 65-76 (2017).</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=Phosphorus+mass+balance+and+internal+load+in+an+impacted+subtropical+isolated+wetland.">Phosphorus mass balance and internal load in an impacted subtropical isolated wetland.</a> Water Air Soil Pollut. 218, 619-632 (2011).</li><li>Eyre, B. D., McConchie, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+implications+of+sedimentological+studies+for+environmental+pollution+assessment+and+management:+Examples+from+fluvial+system+in+north+Queensland+and+western+Australia.">The implications of sedimentological studies for environmental pollution assessment and management: Examples from fluvial system in north Queensland and western Australia.</a> Sediment. Geol. 85, 235-252 (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=Soil+phosphorus+release+and+storage+capacity+from+an+impacted+subtropical+wetland.">Soil phosphorus release and storage capacity from an impacted subtropical wetland.</a> Soil Sci. Soc. Amer. J. , 74 (2010).</li><li>Kenney, W. F., 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=Whole-basin,+mass-balance+approach+for+identifying+critical+phosphorus-loading+thresholds+in+shallow+lakes.">Whole-basin, mass-balance approach for identifying critical phosphorus-loading thresholds in shallow lakes.</a> Journal of Paleolim. 51, 515-528 (2014).</li><li>Freebairn, D. N., Wockner, G. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+study+of+soil+erosion+on+vertisols+of+the+Eastern+Darling+Downs,+Queensland.+Effects+of+surface+conditions+on+soil+movement+within+contour+bay+catchments.">A study of soil erosion on vertisols of the Eastern Darling Downs, Queensland. Effects of surface conditions on soil movement within contour bay catchments.</a> Aust. J.Soil Res. 24, 135-158 (1986).</li><li>Erickson, A. J., 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=.">.</a> Optimizing stormwater treatment practices: a handbook of assessment and maintenance. , (2013).</li><li>Abtew, W., Obeysekera, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drainage+Generation+and+Water+Use+in+the+Everglades+Agricultural+Area+Basin.">Drainage Generation and Water Use in the Everglades Agricultural Area Basin.</a> J. Amer. Water Res. Asso. 32, 1147-1158 (1996).</li><li>Daroub, S. 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=Best+management+practices+and+long-term+water+quality+trends+in+the+Everglades+Agricultural+Area.">Best management practices and long-term water quality trends in the Everglades Agricultural Area.</a> Cri. Rev. Environ. Sci. Technol. 41, 608-632 (2011).</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=Influence+of+suspended+particulates+on+phosphorus+loading+exported+from+farm+drainage+during+a+storm+event+in+the+Everglades+Agricultural+Area.">Influence of suspended particulates on phosphorus loading exported from farm drainage during a storm event in the Everglades Agricultural Area.</a> J. Soil Sed. 17, 240-252 (2017).</li><li>Diaz, O. 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>

أوتوسامبليرس لمياه الصرف جمع الجسيمات كانت وضعت بالقرب من الخروج مضخة محطة داتالوجيرس. تم توفير الطاقة قبل 12 الخامس البطاريات التي يتوجب بالألواح الشمسية. كانت تسيطر أوتوسامبليرس داتالوجيرس في الموقع، التي تحولت أوتوسامبليرس عندما ركض المضخات الخروج، وإيقاف عند توقف ضخ. فتحات لخطوط كمي...

مصير والنقل للجسيمات العالقة كانت موضوع دراسات عديدة بسبب دورها في اتخام المياه بالمغذيات، خاصة في النظم الزراعية1،2. إجراء تقييم شامل للعناصر الغذائية الموجودة في الجسيمات داخل نظام المائية ضروري للتحقيق في العديد من القضايا البيئية، مثل ركوب الدراجات الداخلية للمواد الغذائية وإطلاق سراح السطحية عمود المياه3، الركيزة الاستقرار وتوافر الضوء داخل عمود الماء، والشواغل المتعلقة بجودة المياه للنظم الإيكولوجية المصب4في نهاية المطاف. كمية الفوسفور (P) المخزنة في شكل جسيمات (المواد العضوية أو الرواسب) عادة أكبر من أي وقت في عمود المياه5. دراسة أجرتها كيني وآخرون. 6 تبين أن الرواسب الأخيرة التي أودعت في بحيرة لوتشلوسا، فلوريدا بين العمرية 1900 و 2006. هذه الرواسب الأصغر الواردة ف حوالي 55 مرة أكثر من تلك التي كانت موجودة في عمود الماء. يتمثل أحد النهج لتوصيف الأثر المحتمل الذي قد الجسيمات على نظام معين إجراء جرد كمية الفوسفور المخزنة في الرواسب خرجوا خلال أحداث الصرف. جمع وتحليل هذه الجسيمات خرجوا يمكن أن تساعد في تقدير الآثار المصب المغذيات في النظم الإيكولوجية الحساسة.
الأحداث العاصفة عادة تمثل نسبة ضئيلة من الوقت، ولكن يمكن أن تسهم في غالبية ف تحميل التفريغ في الصرف الزراعي. هذا سبب بغية منع الفيضانات الحقول، استنزاف كمية كبيرة من المياه على مدى فترات قصيرة من الوقت. معدلات كثافة وتدفق مياه الأمطار حيوية القيادة من العوامل التي يمكن التحكم بتركيز الرواسب العالقة في الجريان السطحي البري7. تصميم أساليب الرصد الذي يلتقط العينات المرجح تدفق المياه المركبة سيساعد على تجنب الأخطاء المرتبطة بالأحداث المعقدة، وارتفاع كثافة الأمطار. خلال أحداث التفريغ العالي مثل العواصف، قد لا تكون تغييرات سريعة وجذرية في تركيزات الممثل لتركيز الملوثات متوسط لوحدة التخزين الإضافية. ولذلك يمثل عينات المرجحة تدفق المياه أكثر دقة تركيز حدث التفريغ كما مجموع الأحمال على مدى فترة من الزمن8. العينات المرجح التدفق الأكثر شيوعاً عينات منفصلة أو المركبة التي يتم جمعها تلقائياً. بواسطة التقاط الجسيمات المعلقة المصدرة من المزرعة الصرف أثناء التفريغ يسمح لنا بقياس شدة الحدث على تحميل ف. الأسلوب الموصوفة في هذه الدراسة يساعد على التقاط الجسيمات التي يمكن بعد ذلك وصف للخصائص الفيزيائية والكيميائية المختلفة. الجدة من أخذ العينات تصريف الصرف باستخدام أسلوب استمرار تدفق مركب مقابل الاستيلاء على أخذ العينات أنه تمثيل أفضل للظروف الميدانية خلال كامل مدة الحدث الصرف. في حين، الاستيلاء على أخذ العينات هو "لقطة" في الوقت المناسب، ولا يجوز تماما تمثل أثر الحدث برمته.
ايفرجليدز الزراعية منطقة (EAA) في جنوب فلوريدا، الولايات المتحدة الأمريكية هو رقعة كبيرة من ايفرجليدز الأصلي الذي كان channelized واستنزاف للزراعة، والتنمية التجارية والسكنية. تقريبا تبرأ 1100 مليون م3 من المياه سنوياً من ومن خلال قانون إدارة الصادرات إلى جنوب و جنوب شرق9. التربة في EAA هي هيستوسولس التي عادة تحتوي على أكثر من 85 في المائة من العضوية يهم بالوزن ويكون أقل من 35% محتوى المعدنية10. قناة الرواسب وعادة ما يكون منخفض الكثافة (بين 0.14 ز سم-3 ل سم ز 0.35-3)، محتوى المواد العضوية عالية (بين 31-35 في المائة) وقيم ف الكلي (TP) تتراوح ما بين 726 ملغ-1,089 كجم-1 11.
غرض هذه التظاهرة، تم اختيار مزرعة داخل قانون إدارة الصادرات. هيدروسكابي لكيفية تدفق المياه داخل قانون إدارة الصادرات يعتمد على مضخات والجاذبية. ويتألف كل مزرعة في EAA قناة رئيسية واحدة على الأقل، وخنادق ميدانية متعددة. خنادق الميدان تشغيل خط عمودي إلى القناة الرئيسية. المضخات عادة تخدم غرضاً مزدوجاً؛ وهي تسليم مياه الري للمزرعة وأيضا تصريف مياه الصرف بعيداً عن الموقع. عند الميادين تحتاج إلى أن ينضب، هو خفض المياه في القناة الرئيسية، وتستنزف المياه من الحقل في الخنادق، مدفوعا بتدرج هيدروليكي. سبب منحدر طفيفة فقط في معظم السطحي من الأمطار التي تحدث على تدفقات الحقول عن طريق التشكيل الجانبي للتربة في العبور إلى الميدان خنادق.  أثناء الري، وهو عكس النظام. هناك لا شبكة للصرف بلاط في EAA. المياه الجوفية هي الحفاظ على ارتفاع معين بسبب حصر طبقة من الحجر الجيري صخر الأديم أونديرلينج التربة.  يوجه المياه عن طريق الترع الرئيسية؛ يتم ملء حقل الخنادق، ومسموح للمياه أن تتسرب إلى التشكيل الجانبي التربة رفع مستويات المياه الجوفية في الحقول. الطلب على مياه الري في قانون إدارة الصادرات تحدث عادة، خلال آذار/مارس، نيسان/أبريل، وأيار/مايو (الموسم الجاف)، مع تصريف الصرف الصحي سوى القليل جداً. وفي المقابل، حجم المياه التي يجري تصريفها بين حزيران/يونيه وتشرين الأول/أكتوبر (موسم الأمطار) أعلى بكثير. وجود قناة البنك سواتر وخنادق تسمح للحد الأدنى الجريان السطحي للمياه كما القنوات مصدرا محتملاً للتحميل ف إلى المزرعة12.
في هذه التجربة البصرية، نقدم طريقة جديدة للالتقاط مرجح تدفق الجسيمات العالقة خلال أحداث الصرف التي يمكن استخدامها في وقت لاحق لتحديد الخصائص الفيزيائية-الكيميائية مثل الكثافة، محتوى المادة العضوية، وتجزئة ف13 ،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

والغرض من هذه الدراسة وصف الطرق المستخدمة لالتقاط المرجحة تدفق المياه والجسيمات العالقة من القنوات المزرعة أثناء تصريف تصريف الأحداث. يمكن إثراء القنوات المزرعة بالمغذيات مثل الفوسفور (P) التي عرضه للنقل. الفوسفور في شكل جسيمات معلقة يمكن أن يسهم إسهاما كبيرا في الأحمال ف عموما في مياه الصرف. وأجريت تجربة خزان الترسيب لالتقاط الجسيمات العالقة خلال أحداث الصرف المنفصلة. وجمعت المزرعة قناة تصريف المياه في سلسلة من دبابتين تسوية 200 لتر على مدى طوال فترة الحدث الصرف، حيث تمثل عينة فرعية مركب من المياه التي يجري تصريفها. وتستخدم الأقماع تسوية Imhoff في نهاية المطاف تسوية خارج الجسيمات العالقة. ويتحقق ذلك بالمياه السحارة من الدبابات تسوية عن طريق المخاريط. ثم يتم تجميع الجسيمات للتحاليل الفيزيائية والكيميائية.

الأسلوب الموصوفة في هذه الدراسة يسمح لنا بالتقاط الماء والجسيمات التي تبرأ من خلال ضخ الأحداث في قنوات المزارع. الماء والجسيمات الدقيقة التي يتم جمعها المرجحة التدفق، مما يعني أنهم ممثل طوال فترة الحدث الضخ وليس مجرد لقطة مرة واحدة؛ مما يجعل من الممثل درجة عالية من نوع ا...

Watch this Scientific Journal Video about Capturing Flow-weighted Water and Suspended Particulates from Agricultural Canals During Drainage Events at JoVE.com

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

المغذيات الموجودة في شكل جسيمات يمكن أن تسهم كثيرا تحميل الشاملة في مياه الصرف الزراعي. تصف هذه الدراسة طريقة جديدة التقاط المرجحة تدفق الماء والجسيمات العالقة من المزرعة قناة تصريف المياه عبر طوال فترة الحدث الصرف.

الالتقاط مرجح تدفق الماء والجسيمات العالقة من القنوات الزراعية خلال أحداث الصرف

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

The overall goal of this procedure is to provide a novel method for capturing in situ composite flow-weighted farm canal discharge water and suspended particulates during drainage events for their physical chemical characterization. This method will help address the most fundamental step in the field of environmental hydrology, which is collecting a water sample that fully represents a flow event in its entirety. The main advantages of this technique are that it is automated and that it provides a composite sample that is highly representative of typical discharge material present during flow events.This method can provide insight into water quality parameters during routine drainage events as well as during storm events when large volumes of water are discharged over multiple days. Designing monitoring methods that capture flow-weighted composite water samples could help avoid errors associated with complex, high-intensity rain events. Demonstrating the procedure will be research associate, Doctor Timothy Lang, along with field technicians, Pablo and Johnny.After identifying a study farm, install a datalogger near the pump station that triggers an auto-sampler to collect composite flow samples on a flow proportional basis. Use the pressure transducers installed in the inflow and outflow canals, adjacent to the pump station, to monitor the farm canal levels and use the proximity switches installed on the pump heads to monitor the pump speed. To calculate the drainage, use a datalogger and a pump calibration equation for each pump.To program the in situ automated sampler located at the pump station to capture daily composite water samples, first press Enter Program. Then press Program, Flow-based Sampling, Sample every one pulses, 30 composite samples and Sample Volume of 130 milliliters. Press Enter for calibrate sample volume and for Enter Start Time.Then press Program Sequence Complete. Then store the flow-weighted composite samples in an onsite refrigerator at four degrees Celsius until their analysis. To capture suspended particulates, position two, 200 liter PVC settling tanks a few feet from the datalogger to collect farm canal discharge water over the duration of the drainage period.To program the datalogger to collect the particulate samples, press Program, Time-Based Sampling and Sample every two minutes. For composite samples, select 200 and select No for calibrate sample volume and enter start time. Then press Sequence Complete and push Sampling button.Two liters of flow-weighted drainage water will be collected in the settling tanks, every two minutes. As the particulates begin to settle in the tanks, use a hose to siphon off the excess water and transfer the particulates into five-gallon buckets for transport back to the lab for 24-hour equilibration at four degrees Celsius. When the particulates have settled, siphon off the excess water and transfer the particulates into Imhoff settling cones.After one hour, siphon off the excess water one last time and transfer the settled particulates into pre-weighed 500 milliliter screw top jars. Be sure to collect the water below the surface and away from the sides of the cone to reduce the number of aspirated particulates. In this representative experiment, suspended particulates from three farm canals within the Everglade Agricultural Area were collected as demonstrated, and determined to be highly organic, to possess a low bulk density and to be rich nutrients like phosphorous, properties that are highly representative of the water and sediments typically found for the Everglades Agricultural Area soil types and surrounding land use practices.While attempting this procedure, it's important to remember to allow the particulates to fully settle before removing excess water. Following this procedure, other methods like phosphorous fractionation using the Hedley et al. method, can be used to evaluate how much labile versus recalcitrant phosphorous is present in the particulates.After watching this video, you should have a good understanding of how to collect a composite flow-weighted discharge water as opposed to grab sampling. By having a refrigerator onsite, it is possible to preserve the water samples at four degrees Celsius. An added advantage of using this method for collecting water samples is that it is automated and it can be used to capture discharge events associated with storms and hurricanes that can last up to a few days.

Research

JoVE Journal

Environment

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

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

على الورق اللونية الكشف عن<em&gt; كولاي</em&gt;،<em&gt; السالمونيلا</em&gt; النيابة، و<em&gt; المستوحدة الليستيريا</em&gt; من كميات كبيرة من المياه الزراعية

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

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

التي تحددها المختبر الفوسفور الجريان من بحيرة الرواسب كمقياس للتحميل الفوسفور الداخلية

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

قياس الجريان غازات الاحتباس الحراري من الأراضي الزراعية عن طريق الغرف ثابت

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

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

توصيف وتطبيق العينات سلبية لمراقبة المبيدات في المياه

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

استخراج المبيدات العضوية من البلاستيك الكريات والبلاستيك تحليل نوع

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

رصد مائي مستمر للمغذيات والرواسب في مستجمعات المياه الزراعية

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

قياس وتحديد أنماط من تآكل التربة وترسب المتصلة بتركيزات كربونات التربة تحت الإدارة الزراعية

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

تكوين وخصائص أقوافابا: المياه المستردة من الحمص المعلبة تجارياً

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

المستمر الهيدرولوجية والمياه مراقبة جودة الأحواض ربيعي

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

Measuring Phosphorus Release in Laboratory Microcosms for Water Quality Assessment

قياس إطلاق الفوسفور في الميكروكوزمختبر لتقييم جودة المياه

Phosphorus (P) is a critical limiting nutrient in agroecosystems requiring careful management to reduce transport risk to aquatic environments. Routine ...