הבנה של Wetlands

אתרי רטובים מעוצבים הם מערכות אקולוגיות מונדסים שמשכפלות את תהליכי הטיהור הטבעי של מרשים וביצה.הם בדרך כלל מורכבים מאגן רדודים או ערוצים נטועים עם צמחייה מימית מבוזרת כגון קטפורים, ריבאונדים, וממהרים, עם מים זורמים דרך פשטות של שירותי פחמן גמישים, חול או אדמה אלה רותמים אינטראקציות פיזיות, כימיות, ביולוגיות וביולוגיה לטיפול רחב של חומרים מסוכנים, כולל מים מגנטיים, כגון תרכובות, שפותחומים, שפותחומים, כמו גם חומרים מסוכנים, שפותחומים, כמו חומרים מסוכנים, שפותחומים, שפותחומים, בעיקר, כמו חומרים מסוכנים, כגון זיהומים חשמליים, כגון זיהומים חשמליים, כגון חומרים מסוכנים, שפותחומים חשמליים, שפותחומים, כגון זיהומים חשמליים, שפותחומים, במקור, או חומרים כימיים, בעיקר, ומוצרים אורגניים, שפותחו לאחרונה, שפותחומים, ומוצרים אורגניים, שפותחו לאחרונה, שפותחו לאחרונה, כגון זיהומים חשמליים, כגון:

בעיית המיקרופלסט: מקורות, גורל וסיכון

מיקרופלסטיקה מוגדרת כחלקיקים מפלסטיקים קטנים מ-5 מ"מ, לעתים קרובות מסווגים למיקרופלסטיקה ראשונית (חומרים קטנים, כמו מיקרובים ואגן) ומיקרופלסטיקים משניים (הגדלה של פיצול של פריטים מפלסטיק גדולים יותר) כוללים גם שטיפת טקסטיל סינתטית, צמתים, שקיות פלסטיק ושפל בקבוק, מוצרים טיפול אישי, צינורות תעשייתיים, ונפיחות צבע, פעם אזורים מרוחקים, ברגעים, ברגעים, לתוך האוקיינוסים, הם תאים מרוחקים, ברגעים, ברגע שהם מרוחקים, תאים מרוחקים, תאים מרוחקים, תאים מרוחקים, נוזלי מים צלולים, ברגע שהם מרוחקים, ברגע שמפוזרים, מינרלים מרוחקים, כדורי מים צלולים, מינרלים, מים צלולים, נוזלים, מים מרוחקים, וכדורים, מים צלולים, תאים מרוחקים, נוזלים, מים צלולים, וכדורים, תאים מרוחקים, נוזליכים, ברגע שמפוזרים, מים צלולים, ברגע שמפוזרים, פעם, מינרלים מרוחקים, כדוריסטרויסטיק, ברגע שהם עוברים, וכדורים, תאים מרוחקים, רקובים, כדוריסטרויסטיק, הם אזורים מרוחקים, רקמות, כדוריסטרופלים

גודלם הקטן ואזור פני השטח הגבוה מאפשרים מיקרופלסטיקה לכימיקלים רעילים (למשל, אבקות אורגניות מתמשך, מתכות כבדות) ו-Giofilms פתוגניים.הם מוצצים על ידי אורגניזמים מימיים בכל רמות הטרופיות, מ- zooplankton ועד דגים ויונקים, מה שמוביל לנזק פיזי, מופחת, פגיעה בהפריה, והעברת חומרים מדבקים את שרשרת המזון האנושית, במיוחד, מתרחשת כתוצאה מזיהומים דלקתיים, ואפילו מזיהומים דלקתיים, תוך כדי לחץ כרוניים, תוך כדי חיטוי, תוך כדי לחץ דם, תוך כדי לחץ כרוניים, אומצילים, תוך שימוש בזיהומים, תוך כדי חיטוי, תוך כדי חיטוי, תוך כדי חיטוי, אומצילים, תוך שימוש בדלקתיים, תוך כדי ירידה של 70% בלבד.

מכניזם של Microplastic Removal in Builted Wetlands

רטובות לבנות מעסיקות תהליכים בו זמנית רבים כדי ללכוד ולשמור על מיקרופלסטיקה.הבנת מנגנונים אלה היא המפתח לקידוד עיצוב עבור יעילות הסרת מקסימלית.

נפיחות ונחישות גופנית

יישבות המונעת Gravity היא מסלול ההסרה העיקרי עבור microplastics צפופים (למשל, פולימיד, פוליסטר) שיש לו כוח הכבידה מסוים גדול יותר מים. בתנאים הידראוליים של ארץ רטובה - מהירויות זרימה נמוכות של זרימה נמוכה (בדרך כלל <0.1 m /s) ומעמקי מים רדודים - חלקיקים להתיישב על תת-הת מצטברים בשכבות סולידיות, אשר יכול להיות פחות דם של תאים אפורים של תאים אפורים.

הפליטה והזיכרון

(ב) שורש, ⁇ , וגזעים מעומקים של צמחי רטובים יוצרים ממטרת תלת-ממדית צפופה אשר מיירטת מיקרופלסטיקה. Macrophytes כמו FLT:0Phragmites australisFLT:1 (הקודמת מחדש) ו-FLT:2Typha lafotiliaFLT 3 (cat) לפתח מערכות נרחבות לנפיחות פיזית, כמו גם על פני השטח.

אינטראקציה ביולוגית ו Biodegradation

פני השטח התת-קרקעיים בסלעים בנויות מתקוממות במהירות על ידי ביופילות - קהילות מורכבות של חיידקים, פטריות, אצות, ופרוטוזוה מוטבעת במטריקס פולימרי.מיקרופלסטיקים שמגע עם biofilms אלה להיות מסובכים ועלולים להיות מסולקים חלקית על ידי אנזימים מיקרוביאליים מסוימים (למשל, LT:0Ideellad zegrads) אחרים יכול להוביל סגסוגתיים קצרים יותר, אך ורקדנציה נמוכה יותר, אך ורקדנציה נמוכה יותר, אך ורקמית (D) אך ורקמית (D) היא לעתים רחוקות יותר, אך ורקדה-D) היא לעתים רחוקות יותר, אך ורק לאחר מכן היא לעתים רחוקות יותר, אך ורקדה-D) של אנזימים) של חיידקים מסוימים.

מודעות ו Aggregation

מיקרופלסטיקים בקלות פרסומות חלקיקים קולונואידים טבעיים, מינרלים חימר, וממסים חומר אורגני נוכח במים רטובים.תהליך זה, הידוע כ heteroaggregation, מגביר את הגודל האפקטיבי והדחיסות של אשכולות המיקרופלסטיים-חלקיקים, מקדם את הסידור שלהם. Iron and Manganese oxides, נפוץ במשקעים רטובים, גם נקשר משטחים מפלסטיק באמצעות אינטראקציות אלקטרוסטטיביות ומימן ו-מיים אלה הופכים להיות משולבים פחות לתוך חלקיקים ממטרדבנים.

ארכיון תגיות: Wetland Organism

פולשים, כמו snails, תולעים, ו זחלים חרקים מאכלסים את משקעים רטובים ואת עמודה מים. אורגניזמים אלה יכולים לנקב את המיקרופלסטים ביותר יחד עם האוכל שלהם, למעשה לתפוס אותם באופן זמני ברקמות מעיים או להפקיד אותם בירכיים גבוהות יותר. בעוד ingestion אינה מבטלת את הפלסטיק מהמערכת, היא יכולה להעביר חלקיקים עמוק יותר כדי לנפיחות אקולוגית או לכווץ אותם לתוך סיכונים סביבתיים.

גורמים המשפיעים על יציבות מחדש

יעילותם של רטובות בנויות להסרת מיקרופלסטי אינה אחידה; היא תלויה בממשק מורכב של עיצוב, תפעולי ומשתנה סביבתי.

Wetland Type and hydroulic Design

משטח זרימה רטובה - שבו מים זורמים על אדמה צומחת - בדרך כלל להשיג יותר microplastic להסרת מערכות זרימה תת-קרקעית 0.1 בגלל חשיפה גדולה יותר של צמח ומטה.עם זאת, זרימה תת-קרקעית (horizontal או אנכי) יש את היתרון של אילץ מים באמצעות מדיה הידראולית, מתן יותר סינון פיזי משופר, כגון זרימה אנכית ואחריו זרימה אופקית, יכול לשלב את היתרונות של זמן טעינה (H5 ימים) מאשר זמן טעינה הידראולי (L) מאשר זמן ארוך (HDR)).

בחירה והכחשה

(ב) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

חומרים סובסטרטיביים ומדיה

קבר קוארזה (2-30 מ"מ) משמש בדרך כלל לתמיכה מבנית שלה, אבל חול עדין או תערובת של חול ו ביושר יכול להגדיל את לכידת מיקרופלסט באמצעות סינון מכני ומודעות. biochar-amended substrates הוכח כדי לשפר את הסרת חלקיקים קטנים (<50 מיקרומטר) בגלל שטח גבוה משטח ומשטח.

טמפרטורה וריאציות עונתיות

פעילות מיקרוביאלית וגידול צמחי הם תלות טמפרטורה.באקלים קר, ביצועים רטובים יכולים לרדת בחורף בשל חילוף החומרים biofilm מופחת וsenescence צמחי, המוביל להורדת יעילות הסרה נמוכה יותר עבור מנגנונים ביולוגיים.עם זאת, סימנטציה פיזית עשויה להישאר גבוהה בתנאי קרח לא להפסיק לחלוטין לזרום.

מיקרופלסטיקה

לא כל המיקרופלסטים שווים בסביבה הרטובה. Dense, חלקיקים spherical (למשל, PE, PP עם תוספים) להתיישב יותר בקלות מאשר סיבים בעלי רגישות נמוכה. סיבים ארוכים (1-5 מ"מ) נוטים ליישב צפיפות מסובכת במבנים צמחיים, בעוד סיבים קצרים יותר וסדקים (<100 מיקרומטר) הם יותר מאתגרים ללכוד (צורה מהירה), לעומת סגסוגת פוליגרפית) או שפעת (pide) (למשל, כמו גם כן), כמו גם כן, לעומת שפעת פוליגרפית) (per) ואפקט פוליגרפית) (p).

מחקרים ומחקרים

מחקרים בשטח ובמעבדה בעשור האחרון סיפקו ראיות כמותיות של הסרת מיקרופלסטיק ברטבים שנבנו.מחקר ציוני דרך של וואנג et al. (2020) מעקב אחר משטח רטובה של כדור הארץ, אשר דווח על יעילות של הסרת חומרים עירוניים ממוצעת של 86% עבור חלקיקים > 50 מיקרומטר, עם סימנטציה של מחקר נוסף באוסטרליה לעומת שלושה עיצובים שונים של ארץ רטובה ומצא כי מערכת היברידית של 94% מפלט מים; 0.5%) ללא תשלום (75 מפלט מים רטובים, כאשר הוא ה-FLT) הוא אחד (8%) הוא מנגנון בקרה (0.

ניסוי בקנה מידה טייס באמצעות רטובה שנבנתה עם 25 חלקיקים / L, עם יעילות הסרת של 88% (מקור: FLT:2 מדע של הסביבה הכוללת, 2022FLT 3 חלקיקים / L עד 3 חלקיקים / L, עם יעילות הסרה של 88% (מקור: FLT:2 מדע של הסביבה כולה, 2022FLT 3).

ניטור ארוך טווח מעל שלוש שנים באטלנד טיפול במים עירוניים שפכים הראה ירידה עקבית מעל 80% עבור מיקרופלסטים בכל עונות השנה, אם כי ירידה קלה התרחשה בחורף כאשר ביומסה צמחית הייתה נמוכה (מקור: FLT:0Journal של ניהול סביבתי, 2023FLT:1). אלה מחקרים מאשרים כי בנוי רטובות יכול להיות יעיל מאוד, אבל הם גם מצביעים על ביצועי זה הוא אתר מתפתח עדיין סטנדרטי.

גבולות ואתגרים

למרות ההבטחה שלהם, רטובות בנויות להתמודד עם כמה מגבלות של הסרת מיקרופלסטיק שיש לטפל בהם לפני הפריסה הנרחבת כטכנולוגיית טיפול ראשונית.

גודל חלקיקים וגיוון

אין עיצוב רטוב נוכחי יכול ללכוד microplastics קטן יותר מ 10 מיקרומטר, כולל חלקיקים רבים חלקיקים זעירים אלה עשויים לעבור דרך תת-התחרר ולצאת המערכת.אפילו עבור microplastics גדולים יותר, יעילות הסרת משתנה באופן נרחב (40 עד 95%) בהתאם לגורמים לעיל.חוסר שיטות סטנדרטיות עבור דגימה וניתוח מיקרופלסטיקנים במהירויות רטובות גם מסובכות בין מחקרים.

המונחים: Downstream

מיקרופלסטיקים חשופים במשקעים יכולים להיות remobilized במהלך אירועים זרימה גבוהה (סופות, הפרשות הדופק) או כאשר צבר חומר אורגני דעיכה ומשחרר חלקיקים משולבים שלה.לאורך זמן, שכבת המשקעים עשויה להיות רוויה עם microplastics, צמצום יכולת לכידת נוספת אלא אם כן המשקעים הוסרו מעת לעת.

סליחות ב-Sidiments ו-Biota

בעוד מיקרופלסטיקים נשמרים, הם אינם נהרסים.הם מצטברים במשקעים רטובים בריכוזים של עד 10,000 חלקיקים / ק"ג או יותר.זה מעלה חששות לגבי חשיפה כרונית עבור אורגניזמים benthic ואת הפוטנציאל של contaminants מועבר (מרדמים על פלסטיק) כדי להיכנס מחדש לשרשרת המזון.

שטח ארץ ו Scalability

רטובות לבנות דורשות שטח אדמה משמעותי בהשוואה למפעלי טיפול קונבנציונליים - באופן זמני 5-20 מ'2 לאדם שווה ערך. באזורים עירוניים עם עלויות קרקע גבוהות, טביעת הרגל הזו יכולה להיות מונעת. ייצוב ועיצובים היברידיים קומפקטיים להפחית את האזור הדרוש אך עשוי להגדיל את עלויות ההון והתחזוקה.

תחזוקה וביצועים לטווח ארוך

תחזוקה רגילה כוללת קצירת צמחים, הסרת שומן, ושליטה של מינים פולשניים.ללא אמצעים אלה, ביצועים יכולים לגרוע מעל 5-10 שנים. ביופילם clogging של מדיה תת-קרקעית יכול לדרוש החלפת מחזורית או החלפת מדיה.

דרישות מחקר ודרכים לעתיד

הפוטנציאל של רטבים בנוי למחזור מיקרופלסטי ברור, אבל מספר שדרות של מחקר הם קריטיים לשיפור האמינות והאימוץ שלהם.

עיבוד של עיצוב וחומרים מתפתחים

עיצובים עתידיים רטובים עשויים לכלול תקשורת מיוחדת של סינון כגון ביושר, פחמן מופעל או ברזל אפס שווה כדי לשפר את המודעות של microplastics קטנים. מערכות בקרת זרימה מכוונן יכול לשמור על HRT אופטימלי אפילו במהלך תנאי זרימה משתנה. השימוש של טיפול צף רטובות כמו תוספת רטרוfittable לאגן קיימות הוא גם נחקר.

שיפור Biodegradation ו- Bioengineering

מחקר לאנזימים ו-microbial Conortia שיכול לחדד פולימרים נפוצים (PET, PP, PS) מהר יותר יכול להשתלב ביוסרטים רטובים. הנדסה גנטית של צמחים רטובים או חיידקים כדי לבודד אנזים מפלסטיק הוא שדה נוסנט אך מבטיח.

שילוב עם טיפול

רטובות לבנות אינן צפויות להחליף טיפול טריטרי מתקדם אבל ניתן לשלב כצעד מלוטש לאחר טיפול ראשוני או משני.לדוגמה, רטובה מקבל פענוח מביוקטור membrane (MBR) יכול עוד להפחית ריכוזים מיקרופלסטיים לרמות ליד אפס. מיזמים שילוב של סוללות רטובות עם אולטרה סגול (U) אלקטרו-חמצן או בידוד הם בדרך.

פיקוח וסטנדרטיזציה

פרוטוקולים מוערכים עבור דגימה, מיצוי וזיהוי של microplastics in רטוב, מלוטש, ומשקעים נדרשים בדחיפות.התקדמות בספקטרום אוטומטי (למשל, הדמיה FTIR) ולמידה מכונה יכול לעזור לעבד כרכים גדולים מדגם. חיישנים בזמן אמת לגילוי מיקרופלסט עדיין בפיתוח אבל יכול לאפשר ניהול מותאם של פעולות רטובות.

מדיניות ותקנות התפטרות

כיום, אין סטנדרטים לאומיים או בינלאומיים דורשים הסרת מיקרופלסטי בטיפול במים.כפי שראיות על השפעות בריאותיות גדלות, תקנות יכולות להופיע.בצורות לבנות מחדש רטובות יכולות להיות מוכרות כטכנולוגיה הטובה ביותר זמינה (BAT) עבור מי סופות או ריצה חקלאית בהנחיות עתידיות.

מסקנה

רטובות לבנות מייצגות גישה טבעית, יעילה ובעלת תועלת אקולוגית לצמצום זיהום מיקרופלסטי בגוף מים.היכולת שלהם להעסיק סימנטציה, סינון צמחי, אינטראקציה ביו-סרטים, ומודעות במערכת פסיבית אחת הופכת אותם לשלימה או לנספח לטכנולוגיות טיפול קונבנציונליות יותר.אבל יעילות אינה אוטומטית; היא תלויה בעיצוב זהיר המותאם למאפיינים מקומיים, מיקרופלסטיקיים ותנאים סימטריים יותר מ- 50 נזיקין, אך עדיין אינם מהווים סיכון גבוה יותר מ- 50 חסכוניים ל-160%, אך ורק ל-Creativerativerlimaticratives.

כדי לפתוח את הפוטנציאל המלא של רטובות בנויות, מחקר בין-תחומי חייב להמשיך לחדד את הפרמטרים עיצוב, לשלב חומרים מתקדמים, ולפתח פרוטוקולים ניטור סטנדרטיים. קובעי מדיניות צריכים לשקול רטובות כפתרון מבוסס טבע בקנה מידה עבור הגנת מים מקור וניהול פסולת מבוזר.אם מפותחת ומופצה, רטובות בנויות יכול להפוך למרכיב מרכזי באסטרטגיה העולמית כדי להפחית את האיום הגדל של זיהום מים זעירים במערכות המים שלנו.

(ב) [ה]: [ה]] מקורות: לקריאה נוספת על עקרונות עיצוב רטובים, ראה את עקרונות העיצוב של ה-FLT:1 EPA נבנה עמוד Wetlands PageveFLT:2 [הסקירה מקיפה של הסרה מיקרופלסטית באזורים רטובים זמין ב-FLT:3ournal of Hazardous Materials, 2023FLT:4 עוד מחקר רלוונטי על גורלם של מיקרופלסטיקים בזרימה ניתן למצוא ב-2022Ftier: