바이오 어텐션

Bioretention
미국에서는 레인 가든이라고도 불리는 생물 전지. 그것은 인접한 주차장에서의 오염된 폭풍우 유출을 치료하기 위해 고안되었다. 식물은 겨울 숙소에 있다.

생물관찰은 폭풍우유출에서 오염물질과 침전물이 제거되는 과정이다. 생물상유세포의 주요 목표는 최고 유출을 약화시키고 폭풍우유출 오염물질을 제거하는 것이다. 스톰워터는 먼저 설계 처리 영역으로 향하는데, 일반적으로 모래침대(실제 토양으로의 전환 역할을 하는 것), 필터 매체 층(다양한 구성의 레이어 재료로 구성되는 것), 필터 매체 꼭대기에 있는 식물들로 구성된다.[1] 수처리 잔여물(WTR), 코코넛 껍질, 바이오차 등 다양한 토양 개정이 수년간 제안돼 왔다.[2][3] 이들 물질은 오염물질 제거 측면에서 성능이 향상된 것으로 알려졌다. 유수는 모래밭을 먼저 통과하거나 모래밭을 통과하여 유수의 속도를 늦추고, 표면 유기층 및/또는 그라운드 커버와 기초 식재 토양으로 구성된 연못 구역의 길이를 따라 균일하게 분포한다. 토양을 심는 생물상권 지역의 저장된 물은 토양에 며칠에 걸쳐 유출된다.[4]

여과

생물공간의 각 구성요소는 특정한 기능을 수행하도록 설계되었다. 그래스 버퍼 스트립은 유입되는 유출 속도를 감소시키고 유출로부터 필터 미립자를 배출한다. 모래침대는 또한 속도를 줄이고, 미립자를 걸러내며, 생물상영역 길이에 걸쳐 흐름을 확산시킨다. 식재 토양의 보온 및 배수는 0.5m(20인치)의 깊은 모래침대에 의해 제공된다. 연못 구역은 증발 또는 침투 전에 유출을 위한 임시 저장 장소를 제공한다. 풀 필터 스트립이나 모래 침대로 걸러지지 않는 미립자도 있다.[4]

유기층이나 멀치층은 또한 오염물질을 걸러내고 미생물의 성장에 도움이 되는 환경을 제공하는데, 이것은 석유 기반 제품과 다른 유기 물질을 저하시킨다. 이 층은 숲의 잎사귀와 비슷한 방식으로 작용하여 밑바닥 토양의 침식과 건조를 방지한다. 그라운드 커버를 심으면 침식 가능성도 감소하는데, 멀치보다 약간 더 효과적이다. 에로스 조건 이전의 최대 시트 유속은 식재된 지상 커버의 경우 초속 0.3m(초속 1피트), 멀치의 경우 초속 0.9m(초속 3피트)이다.[5]

식재 토양의 점토는 탄화수소, 중금속, 영양소 및 기타 오염물질을 흡착하는 장소를 제공한다. 폭풍우 저장소는 또한 심는 토양의 공극에 의해 제공된다. 물과 토양에 저장된 물과 영양소는 식물이 섭취할 수 있도록 이용된다. 생물보존 구역의 배치는 유틸리티의 위치, 토양 밑바닥, 기존 식생 및 배수 등 현장 제약사항을 고려한 후 결정된다. 암모래 토양이 있는 부지는 발굴된 토양을 역충전하여 식재용 토사로 사용할 수 있어 식재용 토양의 수입원가를 없앨 수 있기 때문에 특히 생물보존에 적합하다. 점토 함량이 25% 이상인 주변 토양층 및 토양이 불안정할 경우 경사도가 20% 이상인 부지나 우수사례 건설 과정에서 제거될 성숙한 나무가 있는 부지처럼 생물상용을 금지할 수 있다.[6]

중금속 교정조치

아연, 납, 구리와 같은 오염 물질 미량 금속은 불침투 표면(예: 도로 및 보도)에서 발생하는 폭풍우 유출수에서 발견된다. 레인 가든이나 폭풍우 계획자와 같은 처리 시스템은 생물상층을 이용하여 폭풍우 유출수에서 중금속을 제거한다. 용해된 형태의 중금속은 도로의 퇴적물 입자와 결합할 수 있으며, 이 입자는 생물상계통에 의해 포획된다. 또한 중금속이 유출이 통과될 때 생물상매체의 토양 입자에 흡착될 수 있다.[7] 실험실 실험에서 생물상세포는 폭풍수 유출의 전형적인 금속 농도의 물에서 각각 94%, 88%, 95%, >95%의 아연, 구리, 납, 카드뮴을 제거했다. 이것이 수질 개선에는 큰 이점이지만, 생물상계통은 중금속 제거를 위한 한정된 용량을 가지고 있다. 이것은 특히 중금속 부하가 높은 지역의 생물학적 시스템의 수명을 궁극적으로 통제할 것이다.[8]

추운 기후에서 생물학적 세포에 의한 금속 제거는 따뜻한 환경에서의 그것과 비슷하거나 약간 낮았다. 식물은 추운 계절에 활동성이 떨어지기 때문에, 대부분의 중금속이 식물 뿌리에 의해 차지되기보다는 생물학적 매체에 남아 있다는 것을 암시한다.[9] 따라서 처리 시스템의 수명을 연장하기 위해 폭우유출수에 중금속 오염물질이 있는 지역에서는 생물상층 제거 및 교체가 필요하게 된다.

참고 항목

참조

  1. ^ Roy-Poirier, Audrey; Champagne, Pascale; Filion, Yves (2010-09-01). "Review of Bioretention System Research and Design: Past, Present, and Future". Journal of Environmental Engineering. 136 (9): 878–889. doi:10.1061/(ASCE)EE.1943-7870.0000227. ISSN 0733-9372.
  2. ^ "Conventional and amended bioretention soil media for targeted pollutant treatment: A critical review to guide the state of the practice". Water Research. 189: 116648. 2021-02-01. doi:10.1016/j.watres.2020.116648. ISSN 0043-1354.
  3. ^ Lim, Fang Yee; Neo, Teck Heng; Guo, Huiling; Goh, Sin Zhi; Ong, Say Leong; Hu, Jiangyong; Lee, Brandon Chuan Yee; Ong, Geok Suat; Liou, Cui Xian (January 2021). "Pilot and Field Studies of Modular Bioretention Tree System with Talipariti tiliaceum and Engineered Soil Filter Media in the Tropics". Water. 13 (13): 1817. doi:10.3390/w13131817.
  4. ^ a b Storm Water Technology Fact Sheet: Bioretention (Report). Washington, D.C.: U.S. Environmental Protection Agency (EPA). September 1999. EPA-832-F-99-012.
  5. ^ Clar, M.L.; Barfield, B.J.; O’Connor, T.P. (2004). Stormwater Best Management Practice Design Guide, Volume 2: Vegetative Biofilters (Report). Cincinnati, OH: EPA. EPA-600/R-04/121A.
  6. ^ Bioretention Manual (PDF) (Report). Largo, MD: Prince George's County Department of Environmental Resources. 2009. pp. 6, 42. Archived from the original (PDF) on 2011-01-08.
  7. ^ Li, H, & Davis, A. P. (2008) doi:10.1021/es702681j "생체성 매체에 헤비메탈 포획 및 축적" 환경과학 기술 42(14) 5247-5253.
  8. ^ Sun, X, & Davis, A. P. (2007)"실험실 생물공명시스템에서 헤비메탈 운명이다." 화학권, 66(9), 1601-1609.
  9. ^ Muthanna, T. M, Viklander, M, Gjesdahl, N, & Thorolfsson, S. T. (2007)"한랭 기후 생물학에서 헤비메탈 제거" 물, 공기, 토양오염 183(1-4), 391-402.