הבנה של מטבוליזם תזונתי מנוף עירוני

הרחבת האזורים העירוניים הופכת נופים טבעיים למשטחים לא-מעורניים כגון כבישים, מגרשי חניה, גגות.גשם מי שפעם חודרים לתוך הקרקע עכשיו בורח במהירות, איסוף חומרים מ ⁇ , גנים ורחובות. בין האתגרים המסוכנים ביותר הם חנקן ו זרחן, שני חומרים מזינים כי דלק אווירת מים במורד זיהום מים, מזהה את מקורות זיהום מים מזיקים ביותר של EPA.

נופים עירוניים תורמים באופן משמעותי לעומסים תזונתיים באמצעות יישומי דשן, פסולת חיית מחמד, עלה מלוטש, ומדרס דשא. אפילו חבילות מגורים קטנות, כאשר מצטברים על פני שפיחות מים, יכול לייצר פלוקסים זורמים משמעותיים. תשתיות מים סערות מסורתיות - פיג'ים, רסן בתותחים, אגן המעצר - תוכנן בעיקר עבור בקרת הצפה ועושה מעט כדי להסיר חומרים מזינים יקרי, יש לכך מהנדסים מוטיבציה ומתכננים לאמץ שיטות אקולוגיות כדי לאמץ את השיטות הללו.

מה הם Wetlands בונה?

רטובות בנויות הן מערכות מונדסיות שמשכפלות את התהליכים הפיזיים, הכימיים והביולוגיים של בלוטות טבעיות לטיפול בפוץ מים סוער, פסולת מים או ניקוז חקלאיות, אשר לוקחים מאות שנים לפתח, בנויות רטובות נועדו בכוונה ונבנה כדי לייעל את ההסרה המזועת בתוך טביעת רגל קומפקטית.הם מורכבים מאגן רדוד, מחוספסות המכילות מים לתקופה מבוקרת, המאפשרות ליישבות וליישב קהילות מיקרו-מישות כדי להפוך את המזינים.

שני סוגים עיקריים משמשים בניהול מים עירוניים:

  • (FLT:0) זרימת פני השטח (משטח מים חופשי) רטובות: FLT:1 מים זורמים מעל הקרקע דרך צמחייה עולה.אלה מחקים מרשבים טבעיים והם משמשים בדרך כלל היכן הקרקע זמינה ואסתטיקה חזותית חשובים.הם מספקים בית גידול חיות בר מעולה אבל יכול להיות יעילות הידראולית נמוכה יותר באקלים קר מאוד.
  • (FLT:0)Subsurface Flow wetlands:FearLT:1 ווטר נע אופקית או אנכית דרך מדיום ⁇ (למשל, קבר, חול) נטוע עם צמחייה רטובה.הגובה המים נשאר מתחת לפני השטח, צמצום גידול יתוש וריח.הם יעילים יותר בחלל וביצועים בעקביות לאורך עונות, אך יש להם עלות בנייה גבוהה יותר וערך בית גידול גלוי פחות.

שני הסוגים יכולים להשתלב ברשתות מים עירוניים כרכבות טיפול, לעתים קרובות ממוקמים במפלות לפני השחרור לתוך זרמים או בריכות שימור.

כיצד בונים Wetlands להפחית את ה-Foooff

רטובות לבנות להסיר חנקן ו זרחן באמצעות שילוב של מנגנונים פיזיים, כימיים וביולוגיים.הבנת תהליכים אלה מסייעת למעצבים למקסם את הביצועים.

הצמח קם ומחסן

(ו) צמחים סופגים חנקן מומס (כמו nitrate ו ammonium) ו-phosphorus (כמו אורתודופט) ישירות מתוך עמודה המים ומים זורמים בדרך כלל, חומרים מזינים אלה משולבים ברקמות צמחיות - שורש, עלים, במהלך העונה הגדלה, עלייה צמחיית יכולה לקחת בחשבון 10-30% של חנקן הכולל וחלוק דומה של זרחן (Flowed) בטמפרטורה גבוהה יותר מ-D2Flowed) עד סוף העונה.

טרנספורמציה מיקרוביאלית

(ב) מיקרואורגניזמים החיים באדמה הרטובה, על שורשים צמחיים, ובעמודת המים נוהגים שינויים חנקנים קריטיים.FLT:0 NitrificationFLT:1 - חמצון של אמוניום לחנקן על ידי חיידקים אירוביים - אזורים דנומיים בחמצן, ליד פני המים או סביב שורשים צמחיים.

משקעים ואפליה פיזית

כאשר מי הסערה נכנס רטוב, מהירות זרימה יורדת באופן דרמטי, ומאפשר חלקיקים שורדים מושעה להתיישב.חומרים הקשורים למשקעים, במיוחד זרחן המצורף לחמר או חלקיקים אורגניים, מוסרים יחד עם מוצקים. Vegetation עוד משפר את ההתנחלויות על ידי להאטת מים ומלכודת חלקיקים.

אדים וכימיה כימית

Phosphorus יכול גם להסיר באמצעות מודעות חלקיקים קרקעיים, ציפוי ברזל או אלומיניום-חמצני, חומר אורגני.בכמה רטובים מהונדסים, מתפתל עם יכולת נשירה גבוהה - כגון חולות עשירי ברזל, אבן גיר, או מדיה המיוצרת במיוחד - משמשים בכוונה כדי לשפר את ההסרה הכימית.

יתרונות מעבר להפחתה

בעוד הסרת חומרים מזינים היא הנהג הראשי, רטובות בנוי לספק מספר רב של שותפים שהופכים אותם אטרקטיביים עבור הגדרות עירוניות.

  • (FLT:0) פלואוד אטמומנט: 1 וואטלנד 1 (Wetlands) באופן זמני לאחסן מי סופת סופה, צמצום זרימת השיא ושחיקה במורד הזרם.הם יכולים להיות מעוצבים עם מעצר מורחב כדי לנהל את המעבר מסופה עיצוב של שנה או שנתיים.
  • (ב) ייצור:0 [הביטאט:]: צמחייה מתפתחת, מים פתוחים ואזורים רדודים תומכים באמפיביאנים, מים, חסרי חולי מים, ומאביקים. באזורים מפותחים בצפיפות, רטובות יכולות להפוך למסדרונות חיות בר חשובים.
  • (FLT:0) לכידתו של קרבון: FLT:1 התנאים האנאירוביים באדמה רטובה להאט את הפירוק של חומר אורגני, ומאפשר פחמן לצבור.
  • (FLT:0) אסתטיקה מוכחת ויצירה מחדש: אנדרל 1 (Well-designed wetlands) מוסיפים עניין חזותי, מרחב ירוק והזדמנויות חינוכיות.הם יכולים להשתלב בפארקים, בבתי ספר ובדרכים ירוקות, לטפח מעורבות קהילתית עם איכות מים.
  • (FLT:0) Cooling microclimate:FreaLT:1 אווה מצמחייה רטובה ומים פתוחים מפחיתה את הטמפרטורות האוויר המקומי, מזרז את אפקט האי החום העירוני.

שיקולים עיצוביים ומימוש

רטובה יעילה דורשת עיצוב ספציפי לאתר זהיר.מערכות מתוכננות עניות יכולות להוביל לצמצום, יעילות להסרת נמוכה או גידול של אורגניזמים חדשים.

בחירת האתר ו-Sizing

יש למקם את הרטובה במקום שבו היא יכולה ליירט את המעבר מאזור הניקוז, באופן אידיאלי בנקודה נמוכה בנוף. Soil Permeability, עומק למים הקרקעיים, וסמיכות לכלי השטח יש להעריך.אזור פני השטח הוא בדרך כלל בגודל באמצעות היחס של אזור רטוב כדי לתרום שטח מלוטש מים.

הידרולוגיה ומקורות מים

איזון מים חייב לקחת בחשבון את הגשמים הישירים, ההמראה, והחדירה. Inlets ו שקעים נועדו להפיץ זרימה אפילו ולשמור על עומק מים יציב, בדרך כלל 1-3 רגל באזורים העמוקים ו 0-6 אינץ 'באזורים הרדודים vegetated.מתאים מבנים המאפשרים למפעילים לשלוט בטמפרטורת המים במהלך תקופות יבשות או לאחר סערות כבדות על ידי ערוצים לעתים קרובות כלולים כדי להצפות קיצוניות ללא מצפות.

בחירת צמחים

צמחים ילידים רטובים שסובלים מגוון של עומק מים ומשך הצפה הם העדיפו. תערובת של מראית עין, תת-קרקעית, ומינים צפים מגבירים את המגוון הביולוגי ואת החוסן. צמחים צריך להיות נבחר עבור ספיגה תזונתית גבוהה, מערכות שורשים צפופה וקלות של הקמת. באזורים קרים יותר, מינים קשים שמתים בחזרה בחורף, אך regrowly in האביב הם חשובים.co יכול להיות מהפך מינים מוקדמים.

אקלים ועונה

אקלים קר מציב אתגרים: היווצרות קרח מפחיתה פעילות מיקרוביאלית ויכולה לפגוע בצמחייה. זרמי תזרים תת-קרקעית מבצעים טוב יותר בחורף, כי מטריצה הקרקע מבודדת נגד הקפאת. באזורים עקשניים, שמירה על תקציב מים מספיק כדי לשמור על צמחים בחיים במהלך החודשים היבשים עשויה לדרוש מים או אחסון מגשם עונתי.

תוצאות ו- Performance Data

מחקרים בשטח מראים את יעילותם של בלוטות רטובות בנויות להסרה תזונתית בסביבות עירוניות.פרויקט ניטור ארוך טווח ב- (FLT:0) שדרת סופהווטר WetlandFLT:1 במרילנד פרבריה (ארה"ב) הראה ממוצע של הסרת חנקן של 45% והסרת זרחן הכוללת של 50% מעל תקופה של שש שנים.

בדנמרק, ה- 0(Bredmose WetlandirveFLT) מתייחס לניקוז חקלאי, אך מותאם ליישומים שוליים עירוניים.It משיגה הפחתה של 90% באמצעות עיצוב זרימה תת-קרקעי עם חול המכיל ברזל עבור phosphorus sorption.הפרויקט הודיע להנחיות של EPA הדניות עבור בנויות רטובות באזורים עירוניים-F2:

ביצועים משתנים עם קצב טעינה, העונה, וגיל המערכת. A meta-analysis של מעל 100 רטובות בנוי בארצות הברית מצאו יעילות של הסרת כלי רכב של 40-60% עבור חנקן הכולל ו -40-70% עבור כל זרחן מוחלט.מערכות עם זמני מעצר ארוכים יותר וצמחייה צפופה באופן עקבי עיצובים פשוטים יותר.

השוואה עם תרגולים אחרים לניהול סערות מים

רטובות בנויות הן חלק מחבילה רחבה יותר של פרקטיקות תשתית ירוקות, כל אחת עם כוחות שונים.

  • (FLT:0) גינות ריין (תאים בעלי כוונות): ראט'רל:1 (הטוב ביותר עבור אזורי ניקוז קטנים, גינות גשם מספקות שיעורי הסרה גבוהים למתכות וחומרים מזינים באמצעות סינון ועלייה צמחית.
  • (ב) ⁇ :0 (ב) ⁇ :0) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (הדגשה:0) שוקל (השבחות הנראות): בריכות קבועות של ראט"ר:1 מאפשרות משקעים וכמה עלייה ביולוגית.הם דורשים חפירות עמוקות ויכולים להפוך למבוהלים תרמיים, צמצום הביצועים.
  • (FLT:0) בניית רטובות: FLT:1ir להציע את המגוון הגבוה ביותר של מנגנוני הסרה, במיוחד עבור חנקן.הם דורשים יותר אדמה מאשר גינות גשם, אך פחות מאשר בריכות שימור עבור טיפול שווה ערך.

מבצע ותחזוקה

כדי לקיים ביצועים של הפחתה תזונתית, רטובות בנויות צריכות איפור תקופתי.

  • ניהול ה-FLT:0 (Sediment Management: FLT:1, 1) יש להסיר את המשקעים הממוסדים כל 5-10 שנים, או כאשר עומק המים באזורים עמוקים מקטין על ידי יותר משליש.
  • (FLT:0) ניהול התחזוקה: יבול שנתי 1:1 של ביומסה מעל הקרקע מסיר חומרים מזינים מאוחסנים ומונע את בניית חומר צמחי מת שיכול לשחרר זרחן.
  • (FLT:0)Mosquito control:FLT:1veing תנועת מים סביב השנה וחרקים טורפים ילידים (פרקות, דגים) בדרך כלל מדכאים גידול יתושים.
  • (FLT:0Outlet and inlet: FLT:1 Check for blocks, שחיקה או נזק לאחר סערות גדולות. Replace או ניקוי מבנים לפי הצורך לשמור על רמות מים בטווח העיצוב.

תוכניות מי סערות עירוניות לעתים קרובות להקצות אחריות תחזוקה לבעל הנכס או איגוד בעלי בתים. תוכנית תחזוקה שנכתבה בשלב התכנון מבטיחה אחריות ארוכת טווח.

מדיניות ומודיעין לאימוץ

ממשלות מקומיות רבות דורשות כיום טיפול במים סערות לפיתוח חדש, ונופשות בנויות הן תרגול ניהולי מקובל (BMP) תחת מערכת ההפלה הלאומית של EPA (NPDES) ערים כגון פורטלנד, אורגון, ופילדלפיה יש ריכוז גבוה בנייה רטובה של ארצות הברית באמצעות דמי סערות מים ומספקות תוכניות.

כיוונים עתידיים

חדשנות בטכנולוגיות רטובות בנויות ממשיכה.חוקרים בודקים תת-שכבות ביו-כריזמות על מודעות זרחן משופרות, מערכות היברידיות המשלבות בלוטות רטובות עם מעכלים אנאירוביים, ובקרת רמת מים אוטומטית שמייעלת את הפירוק בזמן אמת, הסתגלות אקלים היא גם שינוי נהיגה: רטובות המיועדות לאירועים עזים יותר ומזגות צמחיות בצורתן מפותחות, כמו גם אוכלוסיות מתפתחות, שילוב של תשתיות סביבתיות, ובטיחות, הן יכולות להיות חיוניות, כמו גם לכיסוי סביבתיות, כמו גם לכיסוי סביבתיות, והן לכיסוי סביבתיות, כמו גם לכיסוי סביבתיות, עם סוללות ירוקות, עם סוללות, כמו גם, כמו גם לכיסוי אוויריות, עם סוללות ירוקות, והשגת תשתיות סביבתיות, עם סוללות, והשגת בטיחות, והשגת סוללות ירוקות, כמו גם יכולות להיות יציבות, עם סוללות, עם סוללות, עם סוללות בטיחות, והשגת תשתיות סביבתיות, והשגת תשתיות סביבתיות, עם סוללות ירוקות, עם סוללות מוצקות, עם סוללות מוצקות, ואפקטים, כמו גם, כמו גם, עם סוללות מוצקות, כמו גם, עם סוללות ירוקות, ואפקטים, כמו כן, ושינויים סביבתיים, כמו כן, כמו גם,

מסקנה

רטובות לבנות מציעים שיטה רבת עוצמה, המבוססת על הטבע כדי ליירט מפלט תזונתי מן הנוף העירוני לפני שהוא מגיע למים רגישים. על ידי שילוב של סינון פיזי, פעילות מיקרוביאלית, ולהגדיל את התפוקה, מערכות אלה יכולות להפחית חנקן ו זרחן עומסים על ידי 40–70% בתנאים אופייניים של החלפת מים, בקרת כדור הארץ, אחסון פחמן, ולהיות מסוגלות - כדי לשפר את יציבות המים.