Vegetierte Behandlungssysteme zur Entfernung von Verunreinigungen, die mit der Oberflächenwasser-Toxizität in der Landwirtschaft und dem städtischen Abfluss verbunden sind
Summary
Dieser Artikel fasst die Design-Attribute und die Wirksamkeit von Behandlungssystemen, die städtischen Regenwasser und Landwirtschaft Bewässerung Abfluss zu entfernen Pestizide und andere Verunreinigungen im Zusammenhang mit aquatischen Toxizität zu behandeln.
Abstract
Urban Regenwasser und Landwirtschaft Bewässerung Abfluss enthalten eine komplexe Mischung von Verunreinigungen, die oft giftig für benachbarte Empfangsgewässer sind. Der Abfluss kann mit einfachen Systemen behandelt werden, die die Sorption von Verunreinigungen zu Vegetation und Böden fördern und die Infiltration fördern. Es werden zwei Beispielsysteme beschrieben: ein Bioswale-Behandlungssystem für die städtische Regenwasserbehandlung und ein vegetatischer Drainagegraben zur Behandlung von landwirtschaftlichen Bewässerungsabflüssen. Beide haben ähnliche Attribute, die die Kontaminationsbelastung im Abfluss reduzieren: Vegetation, die zur Sorption der Verunreinigungen in die Boden- und Pflanzenoberflächen und Wasserinfiltration führt. Diese Systeme können auch die Integration von granulierter Aktivkohle als Polierschritt umfassen, um restliche Verunreinigungen zu entfernen. Die Umsetzung dieser Systeme in der Landwirtschaft und in den städtischen Wasserscheiden erfordert eine Systemüberwachung, um die Behandlungswirksamkeit zu überprüfen. Dies schließt die chemische Überwachung für spezifische Toxizitätsverunreinigungen ein.Das aktuelle Papier unterstreicht die Überwachung der derzeitigen Verwendung von Pestiziden, da diese für die Oberflächenwassertoxizität gegenüber wirbellosen Wassertieren verantwortlich sind.
Introduction
Die Oberflächenwassertoxizität ist in den kalifornischen Wasserscheiden weit verbreitet und jahrzehntelange Überwachung hat gezeigt, dass Toxizität oft auf Pestizide und andere Verunreinigungen zurückzuführen ist. Die primären Quellen der Oberflächen-Wasser-Kontamination sind Regenwasser und Bewässerung Abfluss aus städtischen und landwirtschaftlichen Quellen. Da die Wasserkörper aufgrund von Verunreinigungen als abgebaut aufgeführt sind und die Toxizität aus städtischen und landwirtschaftlichen Quellen identifiziert wird, können die Wasserqualitätsregulatoren mit staatlichen und föderalen Finanzierungsquellen zusammenarbeiten, um Praktiken zur Verringerung der Kontaminationsbelastung umzusetzen. Grüne Infrastruktur wird in Kalifornien städtischen Wasserscheiden gefördert, um Überschwemmungen zu reduzieren und die Wiederherstellung von Regenwasser durch Infiltration und Lagerung zu erhöhen. Während Low-Based-Development (LID) -Designs für den Neubau in vielen Regionen beauftragt sind, haben wenige Studien die Wirksamkeit dieser Systeme über die Messungen von konventionellen Verunreinigungen wie gelösten Feststoffen, Metallen und Hydrocar hinaus überwachtBons Eine intensivere Überwachung hat kürzlich die Verringerung der chemischen Konzentrationen und die chemische Belastung, die für die Oberflächenwässertoxizität verantwortlich ist, untersucht und direkt festgestellt, ob Bioswales die Toxizität des Abflusses verringern. Dies hat gezeigt, dass Bioswales wirksam bei der Beseitigung der Toxizität sind, die mit einigen Verunreinigungsklassen 2 verbunden ist, aber zusätzliche Forschung ist für aufkommende Chemikalien von Sorge erforderlich.
Vegetarische Behandlungssysteme werden auch in der Landwirtschaft Wasserscheiden in Kalifornien umgesetzt, und diese haben sich als wirksam bei der Verringerung von Pestiziden und anderen Verunreinigungen in der Landwirtschaft Bewässerung Abfluss 3 , 4 gezeigt . Diese Systeme repräsentieren Komponenten einer Reihe von Ansätzen zur Verringerung der Schadstoffbelastung zu Oberflächengewässern. Weil sie beabsichtigt sind, Schadstoffe zu reduzieren, die für die Oberflächenwassertoxizität verantwortlich sind, ist eine Schlüsselkomponente des Umsetzungsprozesses auf e zu überwachenSichern ihre langfristige Wirksamkeit. Die Überwachung umfasst sowohl chemische Analysen von Chemikalien von Sorge als auch Toxizitätstests mit empfindlichen Indikatorarten. Dieser Artikel beschreibt Protokolle und Überwachung der Ergebnisse für eine städtische Parkplatz Bioswale und eine landwirtschaftliche Vegetation Drainage Graben System.
Die Design-Attribute eines typischen Parkplatzes Bioswale, wie zum Beispiel verwendet werden, um Sturmabfluss in einem typischen gemischt genutzten städtischen Shopping-Parkplatz zu behandeln, hängt von der zu behandelnden Fläche ab. In dem hier beschriebenen Beispiel schaffen 53.286 Quadratmeter Asphalt eine undurchdringliche Oberfläche, die zu einer Schwelle abläuft, die aus 4.683 Quadratfuß Landschaftsbau besteht. Um einen Abfluss von dieser Fläche zu ermöglichen, umfasst ein 215 Fuß langer Flachboden-Halb-V-Form-Kanal die Schwelle mit einer Seitenneigung von weniger als 50% und einer Längsneigung von 1% (Abbildung 1 ). Dieser Swale besteht aus drei Schichten, darunter native Bündel Gras gepflanzt in 6 Zoll von Oberboden, layeRot über 2,5 Meter verdichtetes Subgrade. Sturmwasser fließt von Parkplätzen zu mehreren Einstiegspunkten entlang der Schwelle. Das Wasser infiltriert die Vegetation, dann durchdringt das Subgrade und fließt in einen 4-Zoll-perforierten Abfluss. Dieses System entwässert Wasser durch ein System, das zu einem angrenzenden Feuchtgebiet zusammengefallen ist, das schließlich in einen lokalen Bach abfließt.
Protocol
Representative Results
Discussion
Die in diesem Protokoll beschriebenen Praktiken sind als letzte Schritte in einer Gesamtstrategie zur Beseitigung von Schadstoffen in der Landwirtschaft Bewässerung und Regenwasserabfluss gedacht. Die Verwendung von Bioswales und anderen städtischen Green-Infrastruktur-LID-Praktiken ist als endgültiges Stück des Puzzles gedacht, um Verunreinigungen im Abfluss zu entfernen, bevor sie angrenzende angrenzende Gewässer erreichen. Dieses Protokoll unterstreicht Methoden, um städtische Bioswales zu überwachen, um die B…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Die Finanzierung für die hier beschriebene Arbeit stammte aus dem California Department of Pesticide Regulation und dem California Department of Water Resources.
Materials
| HOBO tipping-bucket digital logger rain gauge | Onset Computer Co., Bourne MA, USA) | Onset RG3 | Rain gauge |
| Mechanical geared pulse flow meter | Seametrics Inc., Kent WA | Seametrics MJ-R | Flow meter for measuring bioswale outlet flow |
| Filtrexx SafteySoxx | Filtrexx Co. – info@filtrexx.com | SafetySoxx | perforated synthetic cloth for granulated activated carbon and compost |
| Granulated activated carbon | Evoqua – Siemens Corp., Oakland CA | AC380 | GAC for agriculture irrigation water treatment |
| Digital flow meters | Seametrics Inc. Kent WA | Ag2000; WMP101 | Flow meters for agriculture irrigation treatment system monitoring |
| Data Loggers | Campbell Scientific Inc., Logan, UT | CR1000 | Data loggers for recording flow data |
| Peristaltic pumps for composite sampling | Omega Engineering Inc. Stamford CT | Omegaflex FPU-122-12VDC | Pumps for composite sampling |
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