農業および都市流出における地表水毒性に伴う汚染物質除去のための植物処理システム
Summary
この記事では、都市の雨水や農業灌漑排水を処理して水生生物毒性に関連する農薬やその他の汚染物質を除去する処理システムの設計属性と有効性を要約します。
Abstract
都市雨水および農業灌漑流出には、隣接する水域にしばしば有毒である複雑な混入物が含まれています。流出は、植生や土壌への汚染物質の吸着を促進し、浸潤を促進するように設計されたシンプルなシステムで処理することができます。都市雨水処理のためのバイオスケール処理システムと、農業灌漑流出を処理するための植生排水溝の2つのシステム例が記載されている。どちらも土壌や植物の表面への汚染物質の収着をもたらす植生、水の浸入など、流出中の汚染物質負荷を低減する類似の属性を有する。これらのシステムはまた、残留汚染物質を除去するための研磨ステップとして粒状活性炭を組み込むことを含むことができる。農業および都市流域におけるこれらのシステムの実施には、処理の有効性を検証するためのシステムモニタリングが必要です。これには、毒性の原因となる特定の汚染物質の化学的モニタリングが含まれます。現行の論文は、水生無脊椎動物に対する地表水の毒性の原因となるため、現行の農薬のモニタリングを重視している。
Introduction
カリフォルニアの流域では地表水の毒性が一般的であり、何十年にもわたって監視されていることから、毒性はしばしば農薬やその他の汚染物質によるものである1 。地表水の汚染の主な原因は、都市や農業資源からの雨水や灌漑流出である。水質規制当局は、汚染物質によって水質が劣化しているとリストされており、毒性が都市や農業の原因から特定されているため、水質規制当局は州および連邦政府の資金源と協力して汚染物質の負荷を軽減する。カリフォルニア州の都市流域では、洪水を減らし、浸透や貯留による雨水の回収率を高めるために、緑のインフラが促進されています。低インパクト開発（LID）設計は多くの地域で新規建設が義務づけられていますが、溶存固形物、金属、ハイドロカーなどの従来の汚染物質の測定を超えるこれらのシステムの有効性を監視している研究はほとんどありませんボーンズ。より集中的なモニタリングは、近年、化学物質濃度の低下、および表面水の毒性の原因となる化学的負荷を評価し、バイオウォールが流出の毒性を減少させるかどうかを直接決定する。これは、生物兵器がいくつかの汚染クラス2に関連する毒性を除去するのに有効であることを示しているが、新たな懸念化学物質のためにはさらなる研究が必要である。
植生処理システムは、カリフォルニア州の農業流域でも実施されており、これらは農業灌漑流出量3,4の農薬やその他の汚染物質の削減に有効であることが示されている。これらのシステムは、表層水への汚染物質負荷を低減する一連のアプローチのコンポーネントを表しています。彼らは表面水の毒性の原因となる汚染物質を軽減することを意図しているため、実施プロセスの重要な要素は、長期的な有効性を確認する。モニタリングには、懸念化学物質の化学分析と、敏感な指標種による毒性試験の両方が含まれます。この記事では、都市駐車場のbioswaleと農業植生排水溝システムのプロトコルとモニタリング結果について説明します。
典型的な混用都市型ショッピングモールの駐車場での暴風雨を処理するために使用されるような、典型的な駐車場のバイオスウェールの設計属性は、処理される面積に依存する。ここに記載されている例では、53,286平方フィートのアスファルトは不透水性の表面積を作り出し、それは4,683平方フィートの造園からなるスウェーデンに流出します。この表面積からの流出に対処するために、215フィートの長さの平底、半V字形の流路は、50％未満の側部傾斜および1％の縦方向の傾斜部を有するスウォールを含む（ 図1 ）。このスウェーデンは、6インチの表土に植えられたネイティブバンチグラス、コンパクトな地下の2.5フィート以上の赤色。ストームウォーターは、駐車場からスウェーデンに沿って複数の入り口に流れます。水は植生地に浸透し、地下に浸透して排水口から4インチの穿孔ドレンになります。このシステムは、最終的に地方の小川に流出する隣接する湿地に配管されたシステムを通して水を排水します。
Protocol
Representative Results
Discussion
このプロトコルで説明されているプラクティスは、農業灌漑および雨水流出における汚染物質を除去するための全体的な戦略の最終ステップとして意図されています。バイオショールズやその他の都市緑化インフラストラクチャーの使用は、隣接する水域に達する前に流出した汚染物質を除去するための最終的なパズルとして意図されています。このプロトコルは、現在の農薬使用に重?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
ここに記載されている作業の資金は、California Department of Pesticide Regulationとカリフォルニア州水資源局から来ました。
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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