水化学
营养物质
磷和氮等营养物质是维持溪流生命所必需的. 然而, 河流和湖泊中的营养物质超载是福克斯河流域今天面临的主要挑战之一. 限制营养物是指在特定生态系统中供应最少的营养物. 植物和动物的生长只会发生在养分不再可用的地步. 在淡水系统中, 磷通常是植物生长的限制性养分, 而氮是海洋环境中的限制性营养物质. 过量的这些营养物质会破坏水生系统的生态平衡, 对生物群有深远的影响. 例如，向绿湾添加磷会导致夏季大量藻华. 类似的情况也存在于密西西比河三角洲, 除了硝酸盐会导致浮游植物大量繁殖. 大量的碎屑从这些水华沉淀到水柱底部, 微生物分解消耗鱼类和无脊椎动物的溶解氧水平.
河流中过量营养物质的典型来源是废水处理设施排放和雨水径流. 在过去的20年里，在减少废水中的磷方面取得了很大的进展, 尤其是通过去除洗衣粉中的磷酸盐. 然而, 来自农业和草坪护理的粪肥和无机肥料投入仍然是广泛不受控制的非点源养分. 肥料含有高度可溶的化合物，因为植物需要营养物以溶液形式被根系吸收. 然而, 这些形式的硝酸盐, 氨, 在降水期间，磷更容易从土壤迁移到附近的溪流中. 除了加剧溪流和湖泊的富营养化, 氨和硝酸盐在一定条件下都能达到有毒水平.
pH
pH值测量溶液中氢离子的浓度, 是什么控制溶液是酸性还是碱性. pH值是对数刻度, 这意味着pH值每变化一个单位，酸度就会增加或减少十倍. 环境中的pH值范围从0(酸)到14(碱)，7被认为是中性的. pH值必须直接在水流中测量，因为温度的变化会影响pH值.
水流的pH值受到许多来源的影响. 首先，天然雨水的pH值约为5.6、归因于与大气中的二氧化碳混合形成碳酸. 化石燃料消耗产生的氧化亚氮或硫氧化物也会与大气中的水混合形成酸雨, 能大幅降低溪流的pH值. 酸雨可能会有或多或少的影响，由于当地的地质. 从福克斯河流域周围石灰岩基岩中溶解的钙和镁离子增加了溪流抵御pH变化的缓冲能力. 然而, 火山基岩风化较慢, 因此火成岩地区的溪流缓冲能力较弱，酸雨对溪流或湖泊的化学影响较大. 光合作用也会影响水流的pH值，因为二氧化碳在白天被光合作用利用，而在晚上被呼吸作用释放出来. 因为二氧化碳在水中分解生成碳酸, 白天二氧化碳水平的降低导致了碱性水的条件, 夜间二氧化碳含量的增加会产生酸性的pH值. 这种pH值动态在藻华期间最为明显，在某些情况下pH值超过9.0.
大多数水生生物的最佳pH值在6.5和8.5. 超出这个范围的pH值可能首先影响繁殖过程，然后影响物种的生存. pH值控制物质分解成溶解的离子, 低pH值增加了某些有毒化学物质的可用性, 比如汞, 引领。, 铁, 铬, 和其他重金属. 也, 随着pH值的增加, 铵离子(NH4)变成氨(NH3), 哪一种对水生生物毒性很大. 威斯康辛州东北部溪流的pH值通常在7.0和9.0，这取决于采样发生的时间. 威斯康辛州大多数地表水支持鱼类和水生生物的水质标准是pH值在6.0和9.0，没有大于0的变化.5个单位超出估计的自然季节最大值和最小值.
因为pH值是以对数尺度来测量的, 正确计算重复测量的平均值, 这些值必须以对数形式转换成氢离子浓度, 平均, 然后转化回pH值. 而不是执行这些计算, pH值中位数测量值应报告给LFRWMP数据库. 用pH测试仪测量的pH值结果应报告到小数点后2位.
导电率
导电率, 或者比电导, 测量水传导电流的能力. 流的导电性与存在的带正电荷和负电荷的离子的浓度和类型成正比. 离子的来源既有自然发生的，也有人为的, 包括土壤, 基石, 人类和动物粪便, 化肥, 农药, 除草剂, 还有道路盐. 比电导也可以用来近似水中的总溶解固体(TDS).
电导率计直接从流体中读取电导率. 电导率对温度敏感, 但仪表自动补偿温差校正值为25°C的标准温度. 电导率计测量在规定距离内的电子流量, 是电阻(欧姆)的倒数. 测量单位为µS/cm(微西门子每厘米), 哪个表示两个电极之间的电子流动, 每1平方厘米的表面积, 它们相距1cm.
威斯康星州东北部的溪流通常具有300至1800µS/cm之间的电导率值. 在融雪期间或在有谷仓径流的地区, 流中的电导率可能超过监测套件中提供的Oakton ECTestr+低电导率仪的检测极限. In these situations, the conductivity should be reported as >1999 µS/cm. 虽然威斯康辛州还没有建立地表水电导率的质量标准, 它可以作为离子浓度过高的指示物进行进一步的研究.
溶解氧
与陆地环境不同，氧气在水生生态系统中通常是一个限制因素. 溶解氧(DO)浓度表示为每升水含氧毫克数(mg/L). 溶解氧的数量会影响溪流中存在的水生生物类型, 因为许多鱼类和大型无脊椎动物对低DO水平很敏感. DO也调节水中某些营养物质的可用性. 许多物理和生物因素影响溪流中溶解氧的数量.
影响DO的物理因素有温度、海拔、盐度和水流结构. Temperature inversely controls the solubility of oxygen in water; as temperature increases, 氧的可溶性较低. 与此形成鲜明对比的是, there is a direct relationship between atmospheric pressure and DO; as the pressure increases due to weather or elevation changes, 氧溶解度增加. 盐度还会降低氧在水中的溶解度. 然而, 因为威斯康辛州东北部的溪流盐度相对较低, 在立博体育app官网的计算中，这一因素通常被忽略. 水流结构也影响DO浓度. 大气中的氧气在湍流中混合成一股气流, 浅皱纹, 导致DO水平升高. 因为在缓慢流动的水和河流的深处，水和空气之间的表面相互作用较少, DO浓度在表面和底部测量之间经常下降.
光合作用和呼吸作用的生物过程也影响溪流中的溶解氧浓度. 当水生植物进行光合作用时，它们在白天释放出大量的DO. 然而, 水生植物的呼吸作用, 微生物, 藻类不分昼夜都在消耗氧气. 经历藻华的溪流在白天的极端氧气生产与夜间藻类碎屑的细菌分解形成对比，因此DO的每日波动很大. 因此，在夏季，通常在黎明前观察到最低浓度的DO.
生化需氧量(BOD)是影响水体DO浓度的另一个重要因素. BOD是微生物分解有机废物所消耗的氧气量, 并通过密封水样中溶解氧在五天潜伏期内的变化来测量. 严重的有机污染, 比如来自污水处理厂的污水, 农业径流, 或者工业废料, 能显著增加水体的BOD. 相对健康的溪流将有5天的生化需氧量读数低于2毫克/升, 而受污染的河流可能接近10毫克/升.
DO必须直接在流中测量, 因为一旦样本被收集，浓度变化很快. DO探头允许在短时间内进行多次测量, 允许快速比较不同的物理特性在流到达. 福克斯河流域的河流溶解氧值通常在2到14毫克/升之间. 威斯康辛州设定的最低水质标准是5毫克/升DO，这是溪流支持鱼类和水生生物所必需的. 鳟鱼溪流的DO水平可能不会低于6.0 mg/L，且不得低于7.产卵季节DO为0 mg/L.