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Sea Bird產品助力環(huán)境監(jiān)測領域

2020-07-13，星期一

背景

氮和磷含量的升高是導致Chesapeake灣水質條件惡劣的主要原因。這導致了初級生產力的過度增強、藻類的過度繁殖、水的透明度下降和水中的溶解氧耗盡。

目前，陸地入海徑流 – 主要來源于農業(yè) – 是Chesapeake灣最大的單一營養(yǎng)鹽和泥沙的來源。通過和Chester河流域觀測網絡(CRWO)和華盛頓大學的合作，Sea-Bird開發(fā)了一個實時水質監(jiān)測平臺來評估與一個正在運行當中的農場合作的水質監(jiān)測方面的應用。

監(jiān)測平臺

根據此應用開發(fā)的獨特的平臺基于一個簡單的Taylor浮體，通常應用于Chesapeake灣oyster gardening 。儀器使用了Sea-Bird SUNA V2 硝酸鹽分析儀、Cycle-P 傳感器，和Hach Hydromet DS5多參數水質分析儀一起測量水體的溫度、電導率、壓力、pH、溶解氧、濁度和葉綠素A，和氣溫、相對濕度傳感器每小時對水體進行測量，并通過OTT netDL 1000控制器和蜂窩通訊調制解調器傳輸數據。所安裝的傳感器均可以調整其測量深度。平臺依靠錨系拋放在Foreman支流流入Chester河的的控制堰壩的下游大約5英尺深的水中。

Sea-Bird / Hach Hydromet Foreman 支流位于Chino農場的營養(yǎng)鹽和水質監(jiān)測平臺

原始數據

Hach Hydromet DS5上的鹽度傳感器可以清楚地分辨出微小的由潮水引起的Foreman支流和Chester河鹽度的不同，直至在4月底和5月中旬發(fā)生大的降雨，降低了河水的鹽度接近于0。

在流量低的時候，F(xiàn)oreman 支流的硝酸鹽濃度在低潮（代表通過堰的水流）時的3 mg/l 和高潮（受Chester河比較低的平均濃度的影響）時的2 mg/l 之間變化。比較大的雨后徑流將硝酸鹽的濃度稀釋到1 mg/l（但是由于流量較大，總的硝酸鹽的輸入很可能增加了）。濁度在降雨時立刻出現(xiàn)了峰值>100 NTU。

有些違反人們的普遍認識的是，流量高，更低的本地硝酸鹽和葉綠素濃度。

葉綠素值處于最高的時候會產生溶解氧和Somewhat pH值最大的波動 – 這種情況會發(fā)生在溫暖、干燥、低流量、高氮含量的時間段。

在（4月25-29日7a）之前和在(5月10-14日, 7b)之后4天的數據所觀測到的降水事件。

2個時間段的平均硝酸鹽的濃度均相同，更溫暖的水體提升了初級生產力。硝酸鹽會隨著每半天一次的Chester河中的潮汐變化。葉綠素、溶解氧和 pH會隨著藻類的光合作用和呼吸作用變化。

總結

在土地和水域水質方面的最佳管理實踐可以從直接的原位營養(yǎng)鹽和水質的測量獲得技術支撐。與正在運營的農場合作和作為一個更大的流域觀測網絡的組成部分，無疑為Sea-Bird和Hach Hydromet提供了一個進一步發(fā)展儀器和技術的機會來支持這一重要傳感器應用的推廣。