Une publication scientifique sur l’utilisation des spectro::lysers pour mesurer les données de haute résolution sur la qualité des eaux souterraines

Les universités de Graz et de Vienne (Autriche) ont uni leurs forces pour surveiller les concentrations de nitrates dans les aquifères non consolidés à l’aide de spectro::lysers s::can à haute résolution temporelle. Leurs résultats sont résumés dans une publication en accès libre disponible depuis janvier 2023 [1].

4 spectro::lysers ont été configurés pour enregistrer les données de mesure dans la mémoire interne et ont fonctionné directement à partir de piles uniquement. Comme les eaux souterraines sont censées être très claires, aucun nettoyage automatique des capteurs n’a été installé dans un premier temps. L’article donne un aperçu de la façon de configurer le système de surveillance d’un point de vue très pratique, comme ce qu’il faut garder à l’esprit lorsque les puits de surveillance sont utilisés par différentes parties prenantes. En outre, Haas et al. analysent les données mesurées qui s’étendent sur plusieurs mois.

Les données surveillées ont suscité des doutes sur les algorithmes préinstallés utilisés pour calculer les concentrations de nitrate à partir des spectres UV/VIS mesurés. En particulier dans les puits qui présentaient des pics de turbidité anormalement élevés, les données en ligne indiquaient des concentrations de nitrate inférieures à celles de l’analyse en laboratoire. Des investigations plus poussées ont révélé que les puits concernés ne présentaient pas de turbidité réelle mais (très probablement) une sédimentation de flocs d’oxyde de fer sur les fenêtres des instruments qui était compensée de manière incorrecte par la compensation de turbidité intégrée aux instruments. L’installation d’un système de nettoyage à brosse dans l’un des puits a éliminé les “lectures de turbidité”, mais les fluctuations à court terme des lectures de nitrate qui étaient corrélées aux événements pluvieux proches sont restées.

En outre, s::can a utilisé les données mesurées pour améliorer les algorithmes de nitrate existants afin qu’ils puissent également traiter les événements de “turbidité” décrits, de sorte que toutes les données puissent être utilisées pour l’évaluation. L’algorithme de nitrate de s::can a donné de bons résultats, mais un étalonnage local a encore amélioré la corrélation avec les données de laboratoire. L’étalonnage local a été effectué sur un ensemble de données regroupées de 27 échantillons obtenus à partir des quatre puits de surveillance.

En résumant les résultats, on peut dire que les deux puits peu profonds ont montré des changements saisonniers et événementiels considérables dans les concentrations de nitrate (voir la figure ci-dessus) qui seraient complètement ignorés par une campagne de surveillance manuelle annuelle ou trimestrielle. En particulier, la chute des concentrations de nitrate causée par les événements pluvieux et la récupération des concentrations de nitrate en quelques jours indiquent une recharge locale de l’aquifère. De tels résultats n’ont pas été rapportés jusqu’à présent et offrent des informations précieuses sur la dynamique des nitrates. En comparaison, les deux puits profonds ont montré une influence saisonnière moindre et aucun effet des précipitations.

Restez à l’écoute pour en savoir plus, car la campagne de surveillance n’est pas encore terminée. Les quatre spectro::lysers sont toujours déployés et effectuent des mesures.

[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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