Anlaşılmış Wetlands

Sualtı alanları, karabap, kum veya topraklar için doğal arıtma süreçlerini yeniden üreten ekosistemlerdir. Bu sistemler genellikle, su kirliliği ve organik bileşikler gibi ortaya çıkan su bitkisi ile birlikte, su arıtması için gelişmiştir.

Mikroplastik Problem: Kaynaklar, Kader ve Riskler

Mikroplastikler 5 milimetreden daha küçük plastik partiküller olarak tanımlanır, genellikle birincil mikroplastiklere (manufactured small, like microbeads and colds) and secondary microplastiks (resulting from the parts of larger plastik items). Major resources include sentetik tekstil yıkama suyu, lastik aşınması, plastik torbalar ve şişe bozulmaları, kişisel bakım ürünleri, endüstriyel aşındırıcılar ve boyamak için.Bir kez çevreye, mikroplastikler, tükenerek taşınır, rüzgar ve sistemler, sonunda suya, sonunda suda dolaşırlar, okyanuslar, hatta uzak kutup bölgeleri.

Küçük boyutları ve yüksek yüzey alanı, mikroplastiklerin reklamcı toksik kimyasallara (örneğin, kalıcı organik kirleticiler, ağır metaller) ve liman patojenik biyofilmleri tarafından yapılır. Tüm trophic seviyelerinde su organizmaları tarafından, hayvan ve melezzayeteden fiziksel hasara yol açan, üreme bozukluğuna yol açar ve bu tür kirliliğin sadece birincil kısmını ve mikrodezenfekte eden mikroorganizmaların% 70'ini kullanır.

Mikroplastik Yokluğun Mekanikleri Wetlands

Ahşap ıslak alanları mikroplastikleri yakalamak ve korumak için birden fazla eşzamanlı işlem kullanmaktadır. Bu mekanizmaları anlamak, maksimum kaldırma verimliliği için tasarımı optimize etmek için anahtardır.

Sedimentasyon ve Fiziksel Entrapment

Gravity-güdümlü yerleşme, su bazlı mikroplastikler için birincil geri yükleme yoludur (örneğin, poliamid, polyester) ve sedi tabakalarda belirli bir yerçekimi daha yüksek olan, ıslak bir arazinin iç mekanlarında fiziksel olarak kapanabilir - su derinliğini hesaba katabilir (tipik olarak <0.1 m/s) ve sığ su derinliğini hesaba katabilir - sedisyonların% 40-70'i ıslak metalik tabakalarda depolar halinde toplanabilir.

Plant-Mediated Filtration ve Adhesion

Kökler, rhizomes ve altmerged kökler ıslak toprak bitkilerinin yoğun üç boyutlu bir matris oluştururlar, bu nedenle mikroplastikler askıya alınan makrofizeler:0)Phragmites australis) ve ekspert (kommon reed) ve kökler), organik yatakları yakalamak ve fiziksel bir filtre olarak hareket eden, mikroplastik adlar için yüzeyleri artırmak.

Biofilm Interaction and Biodegradation

Bir inşa edilmiş ıslak topraktaki alt yüzeyler, biyofilmler tarafından hızla kolonize edilir - bakteri, mantarlar, algler ve protozoalar polimerik bir matrixte gömülür. Bu biyofilmlerle temasa geçen mikroplastikler kısmen mikropüle edilebilir ve küçük enzimler tarafından bozulabilir.

Bağlanma ve Aggregasyon

Mikroplastikler, doğal kolloidal partiküllere, kil minerallere kolayca reklam verir ve ıslak topraklarda bulunan organik maddeyi çözünmüşlerdir.Bu işlem, heteroaggregasyon olarak bilinen ve mikroplastik-parça kümelerinin etkili boyutunu artırır, yerleşmelerini teşvik eder. Demir ve manganese oksitler, ıslak topraklar içinde yaygındır, aynı zamanda elektrostatik etkileşimler ve hidrojen bağını ile plastik yüzeylere bağlanır.

Wetland Organisms tarafından

Bu organizmalar, onları geçici olarak çürük dokularda veya depolarda depolar gibi invertebrates ve bu organizmalar, parçacıkları daha derin sedi tabakalara veya su sütununa transfer edebilir.Bu organizmalar, gıdaları geri almaya daha dirençli olan organik agresyonlara karşı daha dayanıklı hale getirebilir. Future araştırması, onları geçici olarak içmenin biyolojik olarak tüketilmesinin, temizlenmenin fayda sağlamadığı ekolojik riskleri değerlendirmesi gerekir.

Faktörler İnfluencing

Mikroplastik kaldırma için ıslak alanların etkinliği üniforma değildir; karmaşık bir tasarım, operasyonel ve çevresel değişkenlere bağlıdır.

Wetland Type ve Hidrolik Tasarımı

Yüzey akışı ıslak alanlarda - sular üzerinde vejetasyona ek olarak, yatay akışlar ve çöpler için daha fazla maruz kalma nedeniyle yüksek mikroplastik kaldırmaya devam edin. ancak, subsurface akış ıslak bölgeleri (horizontal veya dikey) suların granular medya aracılığıyla zorlama avantajı vardır, gelişmiş fiziksel filtrasyon sağlar. Hybrid microplastik kaldırma sistemleri, dikey akışlar gibi, her ikisine dere sahip olabilir. Anahtar hidrolik parametreler hidrolik yükleme oranını (HLR) ve hidrolik tutma süresini içerir (HRT).

Vejetasyon Seçimi ve Yoğunluğu

Yoğun, ince kök sistemleri (örneğin, koarse ile) ortaya çıkan makrofüzerler)., [[Dörtücüler )Typha), geçici olarak kapanmış mikroplastikler, o kadar iyi bitki örtüsü yönetimi, o kadar iyi ki, o zaman bitki örtüsüne sahip olanlar için% 90 °Cyrus’ye katkıda bulunurlar.

Altstrate ve Media Özellikleri

Coarse mezarl (2-30 mm) genellikle yapısal desteği için kullanılır, ancak iyi kum veya bir kum ve biyoküre karışımı mikroplastik yakalamayı mekanik filtrasyon ve adsorpsiyon ile etkileyebilir. Biochar-amended substratlar, yüksek yüzey alanı ve yüzey şarjı nedeniyle daha küçük parçacıkların çıkarılması için gösterilir.

Sıcaklık ve Mevsimsel Variations

Mikrobial aktivite ve bitki büyüme oranları sıcaklık bağımlıdır. Soğuk iklimlerde, ıslakland performansları, biyolojik mekanizmalar için düşük kaldırma verimliliğine yol açan, biyolojik mekanizmalar için düşük kesintiye yol açan, fiziksel seditasyon tamamen durgunluğa sahip olabilir.

Mikroplastik Özellikler

Tüm mikroplastikler ıslak toprak ortamında eşit değildir. Dense, küresel parçacıklar (örneğin, PE, PP katkı maddeleri) düşük çözünürlükte fiberlerden daha kolay bir şekilde yerleşmek için daha kolay hale gelir; örneğin, polivinyl klorür (VPN) yüksek yoğunlukta hızla yerleşmeye eğilimlidir, ancak daha kısa sürede sıvı (PE) bitki örtüsü veya yüzer (fiber vs. bead) ve polimer tipi de geri çekilme oranlarına sahiptir.

Vaka Çalışmaları ve Araştırma Yöntemleri

Son on yılda alan ve laboratuvar çalışmaları, Avustralya'da inşa edilen mikroplastik geri yüklemenin sayısal kanıtlarını sağladı. Wang et al. (2020), Çin'de bir yüzeysel akış ıslak arazi tedavi eden şehir işletmesini izledi ve parçacıkların ortalama% 86'sını bildirdi (kaynak:0,50 μm, Avustralya'da yapılan bir başka çalışma, üç farklı ıslak ülke tasarımlarına kıyasla ve tüm mikroplastikler için% 94'ü geri yükleme işlemine izin verdi).

Bir pilot ölçekli deney, inşa edilmiş ıslak bir arazi ile eklenmiş bir şekilde yapılır (kaynak:0)Phragmites australis[[Dönetici: 1 ), sistemin mikroplastik konsantrasyonları 25 parçacık / L'den 3 taneye kıyasla azaltıldığını gösterdi (örneğin, belirli parçacığın tasarım ayarlamaları için gerekli olan gereksinimini vurguladı.

Üç yıl boyunca ıslak bir alanda belediye atıksu effluent'i tedavi eden uzun vadeli bir izleme, tüm mevsimlerde mikroplastiklerin% 80'inden fazla tutarlı bir şekilde geri çekilmesini gösterdi, ancak aynı zamanda standartlaşmanın hala gelişmekte olduğu kış aylarında hafif bir düşüş meydana geldiğini gösteriyorlar.

Sınırlamalar ve Zorluklar

Sözlerine rağmen, ıslak alanlar, birincil tedavi teknolojisi olarak yaygın dağıtım öncesinde ele alınması gereken mikroplastik geri yüklemede birkaç sınırlamayla karşı karşıyadır.

Parçacık Boyutu ve Çeşitlilik

Mevcut ıslak toprak tasarımı, mikroplastikleri 10 μm'den daha küçük bir şekilde ele geçiremez, örneğin birçok nanoplastikler de dahil olmak üzere. Bu küçük parçacıklar da sistemden geçebilir ve sistemden çıkabilir. Daha büyük mikroplastikler için bile, efficimlerin ortadan kaldırılması yaygın olarak değişir (40-95).

Sınırlı ve Aşağı Ulaşım

Katalizdeki mikroplastikler yüksek akış olayları (kırklar, puld deşarjlar) veya organik madde çürümeleri ve dahil edilen partikülleri serbest bırakıldığında, sedi tabaka mikroplastikler ile birlikte şarj edilebilir, sedisyon periyodik olarak kaldırılmayan daha fazla yakalama kapasitesi azaltılabilir.

Sediments ve Biotaulation

Mikroplastikler muhafaza edilirken, yok edilmemektedir. Gıda zincirine yeniden giriş yapmak için sualtı sedisyonları 10.000 partikül / kg veya daha fazla olur. Bu, iyi organizmalar için kronik maruz kalma ve nakliyeciler için potansiyel (veya plastiklere) yükseltilme veya yeniden araçlamalar için endişeler yaratır. Güvenli bir şekilde rezervuar.

Arazi Alanı ve Scalability

Kontenjanlar geleneksel tedavi bitkilerine kıyasla önemli toprak alanı gerektirir - genellikle 5-20 m2 kişi eşdeğer başına. Yüksek arazi maliyetleri olan kentsel alanlarda, bu ayak izi yasaklanabilir. Dikey akış ve kompakt hibrit tasarımları, alana ihtiyaç duyulabilir ancak büyük belediye sistemlerine göre Scalability bir meydan okumadır, ancak ıslak bölgeler yüksek arazilerde, kampüslerde ve yol kenarındaki drenaj gibi merkezi olmayan uygulamalar için iyi bir şekilde uygun kalır.

Bakım ve Uzun Süreli Performans

Düzenli bakım, bitki hasatını, sedisyon ortadan kaldırmayı ve bu önlemler olmadan performans 5-10 yıldan fazla bir süre boyunca bozulabilir. Biyofilm altyüz medyanın tıkanıklığı veya medya değiştirilmesini gerektirebilir. 10 yıl ötesindeki uzun vadeli izleme verileri azdır, mikroplastik geri yükleme için bu sistemlerin yaşam döngüsü sürdürülebilirliği hakkında sorular bırakabilir.

Future Yol ve Araştırma İhtiyaçları

Mikroplastik remediasyon için ıslak alanların potansiyeli açık, ancak birkaç araştırma sistemi güvenilirliğini ve benimsenmesini geliştirmek için kritik.

Optimized Design ve Gelişen Malzemeler

Gelecekte ıslakland tasarımları, biyoköpücü, aktif karbon veya sıfır-valan demir gibi özel filtreleme medyalarını da dahil edebilir. Mikroplastik boyut dağılımı ve polimer tipi için hesap için kullanılan akıtlı akış kontrol sistemleri, değişken akış koşullarında bile optimal HRT tutabilir.Mevcut basins için yüzer tedavi kullanımı da araştırılır.

Gelişen Biyodegradasyon ve Biyomühendislik

Ortak polimerleri (PET, PP, PS) daha hızlı sınıflayabilecek enzimlere ve mikrobiyal konsüllere veya bakterilere genetik mühendisliği, ancak umut verici bir alandır.

Konvansiyonel Tedavi ile Bütünleşme

Gelişmiş tertiary tedavinin değiştirilmesi mümkün değildir, ancak birincil veya ikincil tedaviden sonra bir parlatasyon olarak entegre edilebilir. Örneğin, bir membran biyoreactor (MBR) tarafından eşdeğer bir alan mikroplastik konsantrasyonları daha yakın seviyelere kadar azaltabilir.

İzleme ve Standartlaştırma

Otomatik spektroskopi, ekstraksiyon ve mikroplastiklerin ıslak arazideki ölçümleme protokolleri, effluent ve sedisyonlar acilen gereklidir. Otomatik spektroskopi (örneğin, FTIR görüntüleme) ve makine öğrenimi büyük örnek hacimleri işlemesine yardımcı olabilir. Mikroplastik algılama için gerçek zamanlı sensörler hala gelişmiştir, ancak ıslak toprak operasyonlarının uyarlanabilir bir yönetimine olanak sağlayabilir.

Politika ve Düzenleme Çerçeveleri

Şu anda, ulusal veya uluslararası standartlar su arıtmasında mikroplastik geri yükleme gerektirmez.Sağlık etkileri üzerinde kanıt büyüdükçe, düzenlemeler ortaya çıkabilir. yerleşik ıslak bölgeler fırtına suyu veya tarım için gelecekteki kılavuzlar için en iyi bir teknoloji olarak kabul edilebilir.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Su alanlarının inşa edilmesi, tek bir pasif sistemdeki doğal, maliyet-malzeme ve ekolojik olarak su vücutlarında mikroplastik kirliliği azaltmanın doğal bir yaklaşımını temsil eder.Mevcut araştırmalar, mikroplastik özellikleri ve iklim koşulları ile ilgili olarak% 65 ila% 95 arasında değişen efficileri gösterir, ancak daha küçük parçacıklar için daha küçük parçacıklar için daha küçük bir tamamlayıcı veya eksiyonel yöntemler için, uzun vadeli bir birikimin ve resuksiyon risklerine bağlı olarak kalır.

Su koruma ve merkezi atık su yönetimi için tam potansiyelin kilidini açmak için, gelişmiş malzemeleri hazırlamak ve standart izleme protokolleri geliştirmek gerekir. Politika yapıcılar ıslak alanları kaynak su koruma ve merkezi olmayan atık su yönetimi için ölçeklenebilir bir çözüm olarak değerlendirilmelidir.Eğer gelişmiş ve dağıtılmış bir şekilde inşa edilmiş ve inşa edilmiş su arıtma tesislerimizdeki mikroplastik kirliliğin büyümesini azaltmak için küresel bir anahtar bileşen haline gelebilir.

[FONT:0]Dönemli kaynaklar: Daha fazla okunan ıslak arazi tasarım ilkeleri, GÜNCELİMLERI 1.Bölümler Çevre Biliminde mikroplastik geri yüklemenin kapsamlı bir incelemesi mevcuttur [Döneticiler için, [FLT: 7].