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全面收集水质数据

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作为北卡罗莱纳计划的一部分的轮渡水质监测数据系统

- Robert M. Ellison

航行在Neuse 河和 Pamlico Sound海湾的定期渡轮安装了水质监测系统来连续收集水样和水质数据。这是2000年开始的FerryMon计划的一部分。在过去的7年中该计划已经发现水质问题,如发现有毒藻类爆发,水透明度的变化,以及富营养化,这些都是标准监测技术不能检测到的。

“使用渡轮数据监测系统,在以前乘小船每周或每月监测一次的河口监测模式和机遇锚泊处的近海监测模式间填补了一个重要的空白。” 北卡罗来纳大学教堂山海洋科学学院(UNC-IMS)的教授 Hans Paerl说, “我国的大中型水体,对于我们的渔业、经济、娱乐和国土防御都是非常重要的。然而,用传统方法对如此大的水体监测是非常具有挑战性的。”

渡轮装备了监测系统。Paerl说,在FerryMon计划实施之前,北卡罗莱纳还没有Pamlico Sound海湾的常规监测计划。因为Neuse River河口和Pamlico Sound海湾是许多重要鱼类的繁殖养育基地,研究人员必须能够预测这个生态系统对水质变化的响应如何,以便对该水质负责的国家机构能采取快速行动。 FerryMon计划是委托北卡罗来纳州环境和自然资源部,联合杜克大学海洋实验室,北卡罗来纳大学海洋科学学院和北卡罗莱纳州运输部客运部共同拟定的。

FerryMon的水质监测系统设备,其尺寸如同洗衣机,安装在三艘NCDOT渡轮上。一艘渡轮沿Neuse河在Cherry Branch和 Minnesott 海滩之间每天往返40次。

该监测系统的核心是YSI 6200 数据采集系统,配备由YSI公司的集成系统与服务部为FerryMon定制的小儿耐用的YSI 6600多参数监测探头。 6200系统每天夜里通过移动电话把信息由渡轮发送到北卡罗来纳大学海洋科学学院实验室。这些数据将提供给北卡罗来纳州环境自然资源部和美国环境保护局,国家海洋与大气管理局,以及当地的水质和渔业机构,研究人员和学校。

一般的监测系统通常需要有人值守和经常性维修,但YSI的探头却能实现无人值守的正常工作,只安排一名技术员每10至14天做一次维护,用新的校准过的探头更换每艘渡轮上的旧探头即可。

借助于数据系统的帮助,FerryMon记录了河口和沿海水域的水质变化。

“因为海洋生物很少均匀分布,每月一次的监测计划很容易在时间和空间上错过一些变化的趋势和区块。” Paerl说, “赤潮可能只有几百公尺,我们若使用标准的监测可能捕捉不到它的存在。这可能会影响监管行动,对管理产生重要影响。”

2007年春天,FerryMon就帮助研究人员发现一片大的甲藻华,它可以引发水体缺氧,造成鱼类死亡和水体毒性。 “这些渡轮捕捞起这些海藻,并发出红色警讯。” Paerl说。

该项目于2006年9月,在热带风暴Ernesto之后捕捉到另一甲藻华。扩大采样使研究人员能划定一个甲藻华的范围,这会在Neuse河支流只产生小规模的鱼类死亡。 “对于监管机构,这提供了更多的证据以表明控制营养输入是重要的,而以最大日营养负荷总量做为控制标准是合理的,” Paerl说。 研究人员可以通过数据趋势得出营养输入与水华事件的相关性。通过分析已往多年的数据趋势,研究人员可以了解水华发生的频度是增加还是减少,是否与气候变化有关,以及Pamlico Sound海湾对飓风,热带风暴和干旱如何响应。

Paerl认为,FerryMon数据有助于研究人员了解不同风暴对Pamlico Sound海湾的水质影响如何,这些影响又会持续多久。在2000年11月,第一艘渡轮安装监测设备后不久,它显示了1999年9月弗洛伊德飓风袭击该地区之后的长远影响。Paerl说,“叶绿素水平增高和藻类物种的变化,18个月后仍然可以看到。” 针对飓风对水质的影响,研究人员以往作出了一些假设。 “现在我们可以可靠地为国家提供这类数据,如气候变化,长期影响和飓风频率变化的数据等,并保存在数据库中供查阅。” Paerl说, “对自然干扰及其影响,与人类的影响相比我们有一个更好的控制策略。”

渡轮监测的未来

正在进行的渡轮监测,作为一个可靠而经济的水质数据采集方式,正在得到科学界更多地注意。随着定期航线上更多渡轮安装这些系统,Paerl能够建立准确的、高分辨率的基准数据库,以便去观察较长的时间内同一区域内的水质、水环境以及海洋生物如何变化。

国家在继续资助FerryMon计划。如果它能获得更多的资金,Paerl希望在不久的将来,用自动监测设备再装备几艘Pamlico Sound海湾上的渡轮。




来源: WWD-China.com   June 2010
Copyright © 2012 Scranton Gillette Communications




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