CSBE-SCGAB

Shallow groundwater quality at a beef feedlot in southern Alberta.

Authors: Kohn, J., M. Iwanyshyn, L. Miedema, B. Olson and A. Kalischuk.
Description: A 6-yr study (2010–2015) was carried out in southern Alberta to investigate the effects of a beef feedlot (5000 head) on groundwater quality. Evaluation methods included measuring groundwater levels, groundwater sampling and chemical analysis, modelling of groundwater flow, and nitrate-nitrogen (NO3-N) and chloride (Cl) trend analysis. Groundwater samples were collected from 12 monitoring wells, which were distributed outside the feedlot pens but within or adjacent to the feedlot area and ranged in depth from 4.1 to 20 m. Median concentrations of NO3-N among the wells ranged from the detection limit (0.05 mg L-1) to 115 mg L-1, with an overall average concentration of 41 mg L-1. Median concentrations of Cl among the wells ranged from the detection limit (5 mg L-1) to 461 mg L-1, with an overall average concentration of 156 mg L-1. The deepest piezometer (20 m) showed no evidence of manure contamination, with NO3-N less than 3 mg L-1 and Cl less than 20 mg L-1; however, high NO3-N and Cl concentrations in the shallow water-table wells suggested likely contamination mainly from the feedlot and stockpiled manure. Our results also showed that manure stockpiles might have had a greater effect on groundwater quality than the feedlot itself. Temporal analysis of changes in concentrations showed no significant trends for NO3-N and Cl in the majority of the wells (75%), suggesting that concentrations are not expected to change with time under current management practices at this site.
Keywords: groundwater quality, feedlot, cattle, manure, nitrate-nitrogen, chloride
Résumé: Une étude de 6 ans (2010-2015) a été effectuée dans le sud de l’Alberta pour examiner les effets d’un parc d’engraissement des bovins (5000 têtes) sur la qualité des eaux souterraines. Les méthodes d’évaluation utilisées comprenaient la mesure de niveau et l'échantillonnage des eaux souterraines, l’analyse chimique, la modélisation de l’écoulement des eaux souterraines, et l’analyse de tendance des concentrations de nitrate (NO3-N) et chlorure (Cl). Des échantillons d’eaux souterraines ont été prélevés dans 12 puits de surveillance, qui ont été distribués en dehors des enclos d'engraissement, mais à l'intérieur ou à côté de la zone de parc d'engraissement et leurs profondeurs étaient comprises de 4,1 à 20 m. Les concentrations médianes de NO3-N dans tous les 12 puits variaient du seuil de détection (0.05 mg L-1) à 115 mg L-1, avec une concentration moyenne globale de 41 mg L-1. Les concentrations médianes de Cl dans tous les puits variaient du seuil de détection (5 mg L-1) à 461 mg L-1, avec une concentration moyenne globale de 156 mg L-1. Le piézomètre le plus profond (20 mbgs) n’a montré aucun signe de contamination du fumier étant NO3-N et Cl inférieur à 3 mg L-1 et 20 mg L-1 respectivement. Les concentrations élevées de NO3-N et Cl dans les puits de la nappe phréatique peu profonds suggéraient probablement la présence de contamination par le parc d'engraissement et les dépôts du fumier. Nos résultats ont montré que les dépôts du fumier pourraient avoir un effet plus important sur la qualité des eaux souterraines que le parc d'engraissement lui-même. L’étude temporelle des concentrations de NO3-N et Cl n’a affiché aucune tendance statistiquement significative dans la majorité des puits (75%), ce qui semble indiquer que les concentrations ne devrait pas changer avec le temps selon les pratiques de gestion actuelles.
Mots-clés: qualité de l’eau souterraine, parc d’engraissement, bovins, fumier, nitrate, chlorure.
Technical field: Soil and Water Systems Engineering
Citation: Kohn, J., M. Iwanyshyn, L. Miedema, B. Olson and A. Kalischuk. 2016. Shallow groundwater quality at a beef feedlot in southern Alberta. Canadian Biosystems Engineering/Le génie des biosystèmes au Canada 58: 1.11-1.19.
Volume: 58
Issue: 1
Start page number: 1.11
End page number: 1.19
Publisher: Canadian Society for Bioengineering / Société Canadienne de Génie Agroalimentaire et de Bioingénierie
Contributor: R. Sri Ranjan
Date: December 19, 2016
Publication type:
  • Journal
Type: Text.Article
Format: PDF
Identifier: C16295
Coverage: Canada
Language 1: en
Language 2: fr
Rights: Canadian Society for Bioengineering / Société Canadienne de Génie Agroalimentaire et de Bioingénierie
Located in: Volume 58 (2016)

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