Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Ячейка биологической ретенции, также называемая дождевым садом , в Соединенных Штатах . Он предназначен для очистки загрязненных ливневых стоков с прилегающей автостоянки. Растения находятся в зимнем покое.

Биозадержание - это процесс удаления загрязняющих веществ и отложений из ливневых стоков . Ливневые воды собираются на обрабатываемой территории, которая состоит из защитной полосы травы, песчаного дна, водоемов, органического или мульчирующего слоя, посадочной почвы и растений. Сток сначала проходит над песчаным слоем или через него, что замедляет скорость стока, распределяет его равномерно по длине зоны водоема, которая состоит из поверхностного органического слоя и / или почвенного покрова.и нижележащая посадочная почва. Площадка для пондирования градуирована, ее центр вдавлен. Вода заливается на глубину 15 см (5,9 дюйма) и постепенно проникает в область биозадержания или эвапотранспирается . Зона биологического удержания градуирована, чтобы отводить лишние стоки от себя. Вода, хранящаяся в зоне биологического удержания, в почве насаждения в течение нескольких дней проникает в нижележащие почвы. [1]

Фильтрация [ править ]

Каждый из компонентов зоны биозадержания предназначен для выполнения определенной функции. Буферная полоса травы снижает скорость поступающего стока и отфильтровывает твердые частицы из стока. Песчаный слой также снижает скорость, фильтрует твердые частицы и распределяет поток по всей длине области биологического удержания. Аэрация и дренаж посевной почвы обеспечивается песчаной подушкой глубиной 0,5 м (20 дюймов). Пруд является местом временного хранения стоков до их испарения или инфильтрации . Некоторые твердые частицы, не отфильтрованные полосой фильтра для травы или песчаным слоем, оседают в зоне пруда. [1]

Органический или мульча слой также фильтры загрязняющих веществ и обеспечивает среду , способствующий рост микроорганизмов , которые ухудшают петролейные основанные продукты и другие органические материалы. Этот слой действует аналогично опаду из листьев в лесу и предотвращает эрозию и высыхание нижележащих почв. Посадочное почвопокровное растение также снижает вероятность эрозии, немного более эффективно, чем мульча. Максимальная скорость потока листа до возникновения эрозионных условий составляет 0,3 метра в секунду (1 фут в секунду) для посаженного почвопокровного растения и 0,9 метра в секунду (3 фута в секунду) для мульчи. [2]

Глины в посадочных почвах обеспечивают адсорбционные участки для углеводородов , тяжелых металлов , питательных веществ и других загрязнителей. Хранение ливневых вод также обеспечивается пустотами в посадочной почве. Накопленная вода и питательные вещества в воде и почве становятся доступны растениям для поглощения. Планировка зоны биологического удержания определяется после рассмотрения ограничений площадки, таких как расположение коммуникаций, подстилающие почвы, существующая растительность и дренаж. Участки с суглинистымипесчаные почвы особенно подходят для биологического удержания, потому что вынутую почву можно засыпать и использовать в качестве посадочной почвы, тем самым устраняя расходы на импорт посадочной почвы. Неустойчивый окружающий слой почвы и почвы с содержанием глины более 25 процентов могут препятствовать использованию биологического удерживания, как и участок с уклоном более 20 процентов или участок со взрослыми деревьями, которые будут удалены во время строительства с применением передовых методов управления . [3]

Восстановление тяжелых металлов [ править ]

Загрязняющие следы металлов, такие как цинк , свинец и медь , обнаруживаются в ливневых стоках с непроницаемых поверхностей (например, проезжей части и тротуаров). В системах очистки, таких как дождевые сады и плантаторы ливневых вод, используется биологически удерживающий слой для удаления тяжелых металлов из ливневых стоков. Растворенные формы тяжелых металлов могут связываться с частицами отложений на проезжей части, которые затем улавливаются системой биологического удержания. Кроме того, тяжелые металлы могут адсорбироваться на частицах почвы в среде биологического удерживания, когда сточные воды фильтруются. [4] В лабораторных экспериментах клетки с биологической задержкой удалили 94%, 88%, 95% и> 95% цинка, меди, свинца и кадмия.соответственно от воды с концентрациями металлов, характерными для ливневого стока. Хотя это является большим преимуществом для улучшения качества воды, системы биологического удержания обладают ограниченной способностью удалять тяжелые металлы. Это в конечном итоге позволит контролировать срок службы систем биологического удержания, особенно в областях с высокими нагрузками на тяжелые металлы. [5]

Удаление металла биологическими ретенционными ячейками в холодном климате было таким же или немного ниже, чем в более теплых условиях. Растения менее активны в холодное время года, что позволяет предположить, что большая часть тяжелых металлов остается в среде биологического удерживания, а не поглощается корнями растений. [6] Следовательно, удаление и замена биологически удерживающего слоя станет необходимым в районах с загрязнителями тяжелыми металлами в ливневых стоках, чтобы продлить срок службы системы очистки.

См. Также [ править ]

  • Bioswale
  • Пополнение подземных вод
  • Дождевой сад
  • Городской сток
  • Фиторемедиация
  • Фильтр в виде дерева

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Информационный бюллетень по технологии ливневых вод: биологическое удерживание (отчет). Вашингтон, округ Колумбия: Агентство по охране окружающей среды США (EPA). Сентябрь 1999 г. EPA-832-F-99-012.
  2. ^ Клар, ML; Барфилд, Би Джей; О'Коннор, Т.П. (2004). Руководство по разработке лучших методов управления ливневыми водами, Том 2: Растительные биофильтры (Отчет). Цинциннати, Огайо: EPA. EPA-600 / R-04 / 121A.
  3. ^ Руководство по биологической ретенции (PDF) (Отчет). Ларго, Мэриленд: Департамент природных ресурсов округа Принс-Джордж. 2009. pp. 6, 42. Архивировано из оригинального (PDF) 08.01.2011.
  4. Перейти ↑ Li, H., & Davis, AP (2008). doi : 10.1021 / es702681j « Улавливание и накопление тяжелых металлов в среде для биологического удерживания». Экология и технологии, 42 (14), 5247-5253.
  5. Перейти ↑ Sun, X., & Davis, AP (2007). «Судьба тяжелых металлов в лабораторных системах биологической задержки». Chemosphere, 66 (9), 1601-1609.
  6. ^ Мусанна, ТМ, Viklander, М., Gjesdahl, Н., & Thorolfsson, СТ (2007). «Удаление тяжелых металлов в условиях биоудержания в холодном климате». Загрязнение воды, воздуха и почвы, 183 (1-4), 391-402.
  • Дэвис, Аллен П. (2007). «Полевые характеристики биологической ретенции: качество воды». Инженерная экология . 24 (8): 1048–1064. DOI : 10,1089 / ees.2006.0190 .
  • Лю, Цзя; Образец, Дэвид Дж .; Белл, Кэмерон; Гуань, Юньтао (2014). «Обзор и исследования потребностей биологического удерживания, используемых для очистки городских ливневых вод» . Вода . 6 (4): 1069–1099. DOI : 10,3390 / w6041069 .
  • Трэвер, Роберт Дж .; Дэвис, Аллен П .; Хант, Уильям Ф. (октябрь 2007 г.). "BMPs для биозащищения и биоинфильтрации: опыт трех исследователей" . Ливневая вода . Санта-Барбара, Калифорния: Forester Media. ISSN  1531-0574 . Архивировано из оригинала на 2015-04-02.