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Sea Bird产品助力环境监测领域

2020-07-13,星期一

背景

氮和磷含量的升高是导致Chesapeake湾水质条件恶劣的主要原因。这导致了初级生产力的过度增强、藻类的过度繁殖、水的透明度下降和水中的溶解氧耗尽。

目前,陆地入海径流 – 主要来源于农业 – 是Chesapeake湾最大的单一营养盐和泥沙的来源。通过和Chester河流域观测网络(CRWO)和华盛顿大学的合作,Sea-Bird开发了一个实时水质监测平台来评估与一个正在运行当中的农场合作的水质监测方面的应用。

监测平台

根据此应用开发的独特的平台基于一个简单的Taylor浮体,通常应用于Chesapeake湾oyster gardening 。仪器使用了Sea-Bird SUNA V2 硝酸盐分析仪、Cycle-P 传感器,和Hach Hydromet DS5多参数水质分析仪一起测量水体的温度、电导率、压力、pH、溶解氧、浊度和叶绿素A,和气温、相对湿度传感器每小时对水体进行测量,并通过OTT netDL 1000控制器和蜂窝通讯调制解调器传输数据。所安装的传感器均可以调整其测量深度。平台依靠锚系抛放在Foreman支流流入Chester河的的控制堰坝的下游大约5英尺深的水中。

Sea Bird产品助力环境监测领域

Sea-Bird / Hach Hydromet Foreman 支流位于Chino农场的营养盐和水质监测平台

原始数据

Sea Bird产品助力环境监测领域

Hach Hydromet DS5上的盐度传感器可以清楚地分辨出微小的由潮水引起的Foreman支流和Chester河盐度的不同,直至在4月底和5月中旬发生大的降雨,降低了河水的盐度接近于0。

Sea Bird产品助力环境监测领域

在流量低的时候,Foreman 支流的硝酸盐浓度在低潮(代表通过堰的水流)时的3 mg/l 和高潮(受Chester河比较低的平均浓度的影响)时的2 mg/l 之间变化。比较大的雨后径流将硝酸盐的浓度稀释到1 mg/l(但是由于流量较大,总的硝酸盐的输入很可能增加了)。浊度在降雨时立刻出现了峰值>100 NTU。

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有些违反人们的普遍认识的是,流量高,更低的本地硝酸盐和叶绿素浓度。

叶绿素值处于最高的时候会产生溶解氧和Somewhat pH值最大的波动 – 这种情况会发生在温暖、干燥、低流量、高氮含量的时间段。

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在(4月25-29日7a)之前和在(5月10-14日, 7b)之后4天的数据所观测到的降水事件。

Sea Bird产品助力环境监测领域

2个时间段的平均硝酸盐的浓度均相同,更温暖的水体提升了初级生产力。硝酸盐会随着每半天一次的Chester河中的潮汐变化。叶绿素、溶解氧和 pH会随着藻类的光合作用和呼吸作用变化。

总结

在土地和水域水质方面的最佳管理实践可以从直接的原位营养盐和水质的测量获得技术支撑。与正在运营的农场合作和作为一个更大的流域观测网络的组成部分,无疑为Sea-Bird和Hach Hydromet提供了一个进一步发展仪器和技术的机会来支持这一重要传感器应用的推广。

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