关于使用spectro::lyser测量地下水高分辨率水质数据的科研论文

一组研究人员与s::can团队一起将紫外-可见光全光谱探头放置在4个地下水监测点,以监测硝酸盐浓度的季节性波动。可在本文所附的科学论文[1]了解更多信息。

spectrolyser paper

格拉茨大学和维也纳大学(奥地利)合作使用s::can的spectro::lysers以高监测频率对地下水中硝酸盐浓度进行监测。他们的研究结果总结在自2023年1月以来的开放获取出版物中[1]。

4 个 spectro::lyser 为将测量数据记录在内部存储器中,可由电池供电进行操作。由于安装之初,大家预计地下水会很清澈度,因此没有为传感器安装自动清洁装置。文章从实际角度出发提出了有关如何设置监测系统的意见,例如当不同的监测相关者使用监测井时应注意什么。此外,Haas等人对几个月的测量数据进行了详细分析。

监测数据结果,导致大家对使用紫外可见光方法计算硝酸盐浓度产生怀疑。特别是在有异常高浊度峰值的井中,在线数据的硝酸盐浓度低于实验室分析。经过进一步调查,受影响的井的监测数据并没有显示出真正的浊度值,很可能是因为氧化铁絮凝物在仪器窗口上沉淀,仪器的内置浊度补偿错误地补偿了这种浊度,因为导致了数据偏差。在其中一口井中安装电动刷就能消除了“浊度读数”问题,但是,与降雨事件相关的硝酸盐读数的短期波动仍然存在。

此外,s::can使用测量数据来优化现有的硝酸盐算法,以应对上述的“浊度”事件,以便所有数据都可用于评估。s::can 硝酸盐算法表现良好,特别是经过现场校准后,甚至进一步提高了与实验室数据的相关性。我们用从这四个监测井获得的27个样品的合并数据集对设备进行了现场校准。

调查结果说明,两口浅井的硝酸盐浓度显示出相当大的季节性和基于事件的变化(见上图),而这通常会被人工监测忽略。特别是降雨事件引起的硝酸盐浓度下降和几天内硝酸盐浓度的恢复暗示了含水层的现场补给。到目前为止,这些发现尚未被报道,这为硝酸盐动力学提供了有价值的见解。相比之下,两口深井的季节影响较小,降雨影响较小。

您可持续关注该项目,监测仍在继续。四台spectro::lyser仍在不断提供监测数据。

[1] Haas, J. et al. High-resolution monitoring of groundwater quality in unconsolidated aquifers using UV-Vis spectrometry. Grundwasser – Zeitschrift der Fachsektion Hydrogeologie (2023). https://doi.org/10.1007/s00767-022-00540-3, License: CC-BY

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