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为解决科罗拉多河上游流域（UCOL）盐度监测问题，研究人员开展 “用电导和主要离子水型确定盐度和总溶解固体（TDS）浓度” 研究。结果显示该代理模型能可靠（±10%）预测 66 个监测点盐度和 TDS。这一成果意义重大，可实现高分辨率测量等。
科罗拉多河，这条流淌于美国西南部和墨西哥的重要河流，宛如一条生命之脉，为约 4000 万人提供生活和工业用水，滋养着约 600 万英亩的土地，还能产生超过 4200 兆瓦的水电。然而，干旱的气候和强烈的蒸发，让这条河的盐度不断攀升。高盐度不仅限制了河水的使用，每年还造成约 3.54 亿美元的损失。在美国科罗拉多河上游流域，地质和泉水贡献了约 68% 的盐度负荷，其余则来自灌溉农业等人为活动。为了控制盐度，美国采取了多种措施，而精准监测盐度的时空变化就显得尤为重要。
在此背景下，美国地质调查局（USGS）的研究人员开启了一项意义非凡的研究。他们聚焦于科罗拉多河上游流域（UCOL），这里包含科罗拉多河源头和甘尼森河流域。研究人员致力于通过比电导率（SC）和主要离子水型，开发一种代理模型，来可靠地预测盐度和总溶解固体（TDS）浓度。最终研究发现，该代理模型可以在 UCOL 的 66 个监测点，以 ±10% 的误差可靠地预测盐度和 TDS 。这一成果意义重大，它实现了快速、高分辨率且经济高效的测量，极大地拓展了比电导率测量的应用，能准确估算长期盐度负荷，为盐度控制和水资源管理提供了关键支持。该研究成果发表在《Applied Geochemistry》上。
在研究过程中，研究人员主要运用了以下关键技术方法：首先，从水质门户网站（Water Quality Portal）获取 UCOL 样本点的水质数据，使用 R 语言中的 USGS dataRetrieval 软件包进行数据处理；其次，通过电荷平衡和 SC 不平衡检查主要阳离子和阴离子分析的准确性和完整性；最后，绘制图表对比分析不同数据之间的关系，如绘制 TDSSOC与 ROE 的点密度图。
研究人员对 UCOL 的 66 个 USGS 监测点进行研究，这些监测点涵盖了不同的区域。在 UCOL 内，富含碳酸盐的水源于东部高海拔山区，富含硫酸钙的水主要分布在西部包括甘尼森河流域，而在科罗拉多河下游和鹰河则是成分多变的水。研究人员收集了 1990 年至 2023 年间超过 12000 个离散水样，对这些水样进行分析。通过绘制 1578 个地表水样本的 TDSSOC与 ROE 的点密度图发现，虽然有三个样本的 TDSSOC和 ROE 一致性较差（>±30%），但大多数样本（黄色符号，300 - 600mg/L）相互吻合，且 TDSSOC与 ROE 有很强的相关性（斜率 0.95，R2=0.99） 。不过，配对 t 检验表明 TDSSOC始终低于 ROE（p 值 7.4×10?133），两者的中位数百分比差异也有相应结果。
研究结论表明，开发出的比电导率 - 水型代理模型是一种可靠的方法，能对 UCOL 监测点进行连续和瞬时的盐度及 TDS 测量估算。该模型具有诸多优势，它考虑了水文范围内的整体情况，突破了传统开发特定地点代理模型需大量样本的限制；可以实现高分辨率测量，及时捕捉短期变化，为长期盐度负荷的准确测定提供了有效途径；成本效益高，能在众多监测点广泛应用，极大地提升了比电导率测量在盐度和 TDS 监测方面的价值，为科罗拉多河上游流域的水资源管理和盐度控制提供了有力的技术支撑，在水资源保护和利用领域具有广阔的应用前景。
