stringtranslate.com

Биосвал

Сток с прилегающей территории поступает в соседнюю биотрясину.

Биосвалы — это каналы, предназначенные для концентрации и транспортировки ливневых стоков , удаляя мусор и загрязнения . Биосвалы также могут быть полезны для подпитки грунтовых вод .

Био-заслоны обычно засажены растительностью, замульчированы или ксерискейпированы . [1] Они состоят из дренажного канала с пологими склонами (менее 6%). [2] : 19  Конструкция биозаслона предназначена для безопасного увеличения времени пребывания воды в заслоне , что способствует сбору и удалению загрязняющих веществ, ила и мусора. В зависимости от топографии участка канал биозаслона может быть прямым или извилистым. Также вдоль биозаслона обычно добавляют контрольные дамбы для увеличения инфильтрации ливневых вод. Состав биозаслона может зависеть от многих различных переменных, включая климат, режим выпадения осадков, размер участка, бюджет и пригодность растительности.

Важно поддерживать биосвалы в рабочем состоянии, чтобы обеспечить максимально возможную эффективность и результативность удаления загрязняющих веществ из ливневых стоков. Планирование обслуживания является важным шагом, который может включать установку фильтров или крупных камней для предотвращения засорения. Ежегодное обслуживание посредством тестирования почвы, визуального осмотра и механических испытаний также имеет решающее значение для здоровья биосвалов.

Биофильтры обычно применяются вдоль улиц и вокруг парковок , где значительные автомобильные загрязнения оседают на тротуаре и смываются первыми каплями дождя, известными как первый смыв . Биофильтры или другие типы биофильтров могут быть установлены по краям парковок для улавливания и очистки ливневых стоков перед их сбросом в водораздел или ливневую канализацию .

Загрязнители, рассмотренные

Два биоотстойника для жилого комплекса . Передний план находится в стадии строительства, а задний — в стадии установки.

Биосвалы работают над удалением загрязняющих веществ через растительность и почву. [3] Когда ливневый сток течет через биосвалы, загрязняющие вещества захватываются и оседают на листьях и стеблях растений. Затем загрязняющие вещества попадают в почву, где они разлагаются или могут быть разрушены бактериями в здоровой почве. [4]

Существует несколько классов загрязняющих воду веществ , которые могут быть собраны или задержаны с помощью биоотстойников. Они попадают в категории ила, неорганических загрязнителей, органических химикатов и патогенов . [5]

Лучшие места

Bioswales можно внедрять в районах, где требуется управление ливневыми водами для регулирования скорости стока и его дезактивации. Bioswales созданы для обработки первого потока загрязняющих веществ во время дождя, поэтому места с высокими площадями непроницаемой поверхности , такими как дороги, парковки или крыши, могут выиграть от добавления bioswales. Их также можно интегрировать в разделительные полосы дорог, вырезы бордюров, тротуары или любые общественные пространства. [10]

Преимущества

Био-бассейны — это полезные работы по развитию с низким уровнем воздействия для снижения скорости ливневого стока при удалении загрязняющих веществ из сброса. Они чрезвычайно полезны для защиты поверхностных вод и местных водных путей от чрезмерного загрязнения ливневыми стоками. Чем дольше сток остается в био-бассейне, тем лучше результат удаления загрязняющих веществ. Это также полезно для удаления стоячих прудов, которые потенциально могут привлекать комаров. Био-бассейны также могут быть спроектированы так, чтобы быть эстетически приятными, привлекать животных и создавать среду обитания. Био-бассейны также могут быть полезны для пополнения запасов грунтовых вод . [11]

Обслуживание

Неправильное обслуживание может привести к высоким затратам на восстановление для устранения неэффективных биодренажей. Накопление крупных отложений, мусора и неправильный рост растительности могут повлиять на качество и производительность биодренажей. На этапах планирования полезно установить отдельные сервитуты, чтобы облегчить обслуживание биодренажей, будь то достаточное пространство для размещения техники или безопасность для работающих. Для улавливания отложений можно использовать различные типы фильтров. Для фильтрации отложений и частиц можно использовать травяные фильтрующие полосы или каменные входы; однако без надлежащего обслуживания сток может вытекать из биодренажей из-за засорения. Структурные входы стали более распространенными из-за простоты обслуживания, использования и эффективности. Избегание использования плавающей мульчи и выбор наиболее подходящих растений с низким уровнем обслуживания обеспечивают лучшую эффективность биодренажей. [12] В зависимости от потребностей сообщества в биодренаже можно разработать четырехэтапную программу оценки. Визуальный осмотр, проверка производительности, синтетический сток и мониторинг — это четыре шага, которые можно использовать для оценки производительности и обслуживания биологических очистных сооружений. [13]

Регулярный осмотр необходим для обеспечения того, чтобы производительность и эстетика биоотстойников не были скомпрометированы. Время и частота осмотров различаются в зависимости от различных местных органов власти, но должны проводиться не реже одного раза в год. Могут проводиться различные виды осмотра, как визуально, так и механически. Визуальное наблюдение за растительностью, водой и входами имеет решающее значение для обеспечения производительности. Некоторые организации используют контрольные списки для упрощения процесса визуального осмотра. [13]

Существуют различные методы определения необходимости обслуживания биоотстойника. Биоотстойники тестируются на соответствие определенному уровню инфильтрации для определения необходимости обслуживания. Для измерения скорости инфильтрации используется измерительный прибор. Также требуется провести химический анализ почвы, чтобы определить, есть ли в почве определенный уровень какого-либо загрязняющего вещества. Фосфор и высокий уровень солености в почве являются двумя распространенными загрязняющими веществами, на которые следует обратить внимание. Анализ концентрации загрязняющих веществ на входе и выходе также является еще одним способом определения уровня производительности биоотстойников. [12]

Техническое обслуживание может охватывать три различных уровня ухода. Эстетическое обслуживание требуется для удаления сорняков, которые влияют на производительность других растений и самого биосваля, очистки и удаления мусора, а также поддержания внешнего вида растительности. Частичное восстановление необходимо, когда входное отверстие заблокировано отложениями или когда растительность необходимо заменить. Полное восстановление необходимо, когда биосваля больше не фильтруют загрязняющие вещества должным образом, а общая производительность существенно снижена. [12]

Дизайн

Биосвалы испытывают короткие, потенциально интенсивные периоды дождей, наводнений и загрязнения, за которыми следуют засушливые сезоны. Важно учитывать, как будет расти растительность, выбранная для биосвалов, и понимать, какие типы растений считаются наиболее подходящими. [12]

Существует четыре типа биоотстойников, которые можно построить в зависимости от потребностей конкретного места. [14]

Биоотстойники требуют определенного состава почвы, который не содержит более 5% глины. Сама почва перед внедрением не должна быть загрязнена. Биоотстойники должны быть построены с продольным уклоном, чтобы позволить осадкам осесть. Максимальный уклон биоотстойников составляет 3:1. Минимальный зазор требуется для того, чтобы гарантировать, что другая инфраструктура не будет повреждена. Переливной слив должен быть расположен не менее чем на 6 дюймов выше плоскости земли, чтобы обеспечить максимальное время концентрации ливневого стока в биоотстойниках. Камни также могут использоваться для замедления скорости стока. Использование фильтров важно для предотвращения засорения входных отверстий отложениями или мусором. [10]

Примеры

Биоутилизатор на обочине дороги в Чикаго.

Два ранних примера научно разработанных биодолин для крупномасштабного применения были найдены на западе США. В 1996 году для парка реки Уилламетт в Портленде, штат Орегон , было спроектировано и установлено в общей сложности 2330 линейных футов биодолин для захвата и предотвращения попадания загрязняющих веществ в реку Уилламетт . Для дальнейшего содействия захвату ила были установлены прерывистые контрольные дамбы , что сократило на 50% попадание взвешенных твердых частиц в речную систему. [15]

Второй пример крупномасштабного биосваля находится в бизнес-парке Carneros, округ Сонома, Калифорния . Начиная с 1997 года проектная группа работала с Департаментом рыболовства и дичи Калифорнии и округом Сонома, чтобы разработать детальный проект для отвода поверхностного стока по периметру большой парковки. Поверхностный сток состоит из стока с крыши здания, стока с парковки и поверхностного стока с объектов недвижимости к северу от участка проекта. Всего в проекте было спроектировано две линейные мили биосваля. Целью биосваля было минимизировать попадание загрязняющих веществ в ручей Сонома . Канал биосваля выстлан травой и имеет почти линейную форму. Градиент уклона составляет приблизительно 4%, а поперечный градиент — приблизительно 6%. [16]

Относительно недавним проектом был проект «Street Edge Alternatives» (SEA) в Сиэтле, штат Вашингтон , завершенный в 2001 году. Вместо использования традиционных труб, целью SEA было создание естественного ландшафта, который представлял бы то, каким был район до застройки. Улица была на 11% более проницаемой, чем стандартная улица, и была охарактеризована вечнозелеными деревьями и биодренажными канавами. Биодренажные канавы были высажены на ступенчатых склонах с водно-болотными и горными растениями. Другое озеленение также было сосредоточено на местных и благоприятных для лосося растениях. SEA обеспечила сильное преимущество для смягчения ливневых стоков, что помогло продолжить защиту экологии ручья Сиэтла. Проектная улица также создала более привлекательное и эстетически приятное место в отличие от твердого ландшафта. [17]

Департамент охраны окружающей среды города Нью-Йорк (NYC DEP) построил более 11 000 биоотстойников, которые называются «дождевыми садами». [18] Дождевые сады строятся по всему городу для управления ливневыми водами и улучшения качества воды в городских водотоках. [19] Уход и обслуживание дождевых садов — это партнерство между NYC DEP и группой граждан-волонтеров, называемых «защитниками гавани». Дождевые сады осматриваются и очищаются не реже одного раза в неделю. [20]

Пермакультура

В пермакультуре низины используются для сбора воды. [21] [22]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ «Лучшие методы управления ливневыми стоками: травянистые болота» (PDF) . Вашингтон, округ Колумбия: Агентство по охране окружающей среды США (EPA). Декабрь 2021 г. стр. 3. EPA 832-F-21-031P.
  2. ^ Лёхл, Пол М.; и др. (2003). Схемы проектирования устойчивой парковки (PDF) . Шампейн, Иллинойс: Инженерный корпус армии США, Научно-исследовательский центр. Архивировано из оригинала (PDF) 2010-06-02.Научно-исследовательская лаборатория строительной техники. Документ № ERDC/CERL TR-03-12.
  3. ^ Первис, Ребекка и др. (31 января 2018 г.). «Оценка преимуществ качества воды от биоотстойника в округе Брансуик, Северная Каролина (NC), США». Вода . 10 (2). Базель, Швейцария: MDPI: 134. doi : 10.3390/w10020134 .
  4. ^ "Bioswales". Green Stormwater Infrastructure . Виктория, Британская Колумбия: Столичный региональный округ. 2013-11-10.
  5. ^ ab Уотсон, Дональд; Адамс, Мишель (2010-10-19). Проектирование для наводнений: архитектура, ландшафт и городское проектирование для устойчивости к изменению климата. John Wiley & Sons. стр. 119. ISBN 978-0-470-89002-8.
  6. ^ "Bioswales | Climate Technology Centre & Network | Вт, 11/08/2016". www.ctc-n.org . Получено 2022-07-24 .
  7. ^ Purvis, Rebecca; Winston, Ryan; Hunt, William; Lipscomb, Brian; Narayanaswamy, Karthik; McDaniel, Andrew; Lauffer, Matthew; Libes, Susan (2018-01-31). "Оценка преимуществ качества воды в Bioswale в округе Брансуик, Северная Каролина (NC), США". Water . 10 (2): 134. doi : 10.3390/w10020134 . ISSN  2073-4441.
  8. ^ Шетти, Нандан Х.; Ху, Ранран; Майу, Брайан Дж.; Сюэ, Диана Й.; Макгиллис, Уэйд Р.; Ван, Марк; Чандран, Картик; Каллиган, Патрисия Дж. (15.05.2019). «Изучение влияния биоотстойников на загрязнение питательными веществами в городских комбинированных канализационных системах». Science of the Total Environment . 665 : 944–958. Bibcode : 2019ScTEn.665..944S. doi : 10.1016/j.scitotenv.2019.02.121 . ISSN  0048-9697. PMID  30790764. S2CID  73457342.
  9. ^ Эванс, Наталья; Ван Рисвик, Хэл; Лос Уэртос, Марк; Среботняк, Таня (2019). «Надежный пространственный анализ секвестрированных металлов в биосвале Южной Калифорнии». Наука об общей окружающей среде . 650 (Часть 1): 155–162. Бибкод : 2019ScTEn.650..155E. doi : 10.1016/j.scitotenv.2018.08.441. ISSN  0048-9697. PMID  30196215. S2CID  52192159.
  10. ^ ab "Bioswales". Руководство по проектированию городских улиц . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Национальная ассоциация должностных лиц городского транспорта. 11 июля 2013 г. Получено 31 марта 2022 г.
  11. ^ «Биологические системы очистки воды могут улучшить качество водных ресурсов». Ист-Лансинг, Мичиган: Университет штата Мичиган; MSU Extension. 2015-06-10.
  12. ^ abcd Эксплуатация и обслуживание зеленой инфраструктуры, принимающей стоки с дорог и парковок; Технический меморандум (отчет). Агентство по охране окружающей среды США. Сентябрь 2016 г. EP-BPA-13-R5-0001.
  13. ^ ab Эриксон, Эндрю Дж.; Вайс, Питер Т.; Гулливер, Джон С. (2013). Оптимизация методов очистки ливневых вод: руководство по оценке и обслуживанию . Springer. ISBN 9781461446248. OCLC  830293149.
  14. ^ Кафлиш, Мэри; Джиакалоне, Кэти (май 2015 г.). «Введение в биосистемы». Университет Клемсона.
  15. ^ Франс, Роберт Л. (2002). Справочник по планированию и проектированию с учетом водных ресурсов . CRC Press. ISBN 1-56670-562-2.
  16. ^ Lumina Technologies (1998). Гидрологические и биологические исследования для Carneros Business Park , подготовленные для William A. Saks Company в соответствии с требованиями округа Сонома. Около 2000 биоотстойников планируется установить в Нью-Йорке для защиты городской комбинированной канализационной системы.
  17. ^ "Street Edge Alternatives". Neighborhood Projects . Сиэтл, Вашингтон: Seattle Public Utilities . Получено 2022-03-31 .
  18. ^ Кларк, Роджер (2021-07-26). «Экологические группы объединяются для расширения и поддержания городских дождевых садов». Spectrum News / NY1 . Нью-Йорк, Нью-Йорк: Charter Communications.
  19. ^ Брирс, Роберт С. (2021). Региональная водная безопасность. Wiley-Blackwell. ISBN 978-1-119-66112-2. OCLC  1200831922.
  20. ^ "Rain Gardens". Зеленая инфраструктура . Департамент охраны окружающей среды города Нью-Йорка . Получено 2022-03-31 .
  21. ^ ван дер Занден, Изабель (2017). Использование гидрогеосферы для оценки низин как метода сохранения воды на сельскохозяйственных угодьях (PDF) (магистратура). Гентский университет.
  22. ^ Барнс, Дуглас (2017). Справочник по пермакультурным земляным работам: как проектировать и строить канавы, плотины, пруды и другие системы сбора воды. Канада: New Society Publishers. ISBN 9781550926392.

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме Bioswale .