Bioswale

Dwa bioswale pod zabudowę mieszkaniową . Pierwszy plan jest w budowie, podczas gdy drugi jest tworzony.

Bioswales to kanały przeznaczone do koncentracji i odprowadzania spływu wód opadowych przy jednoczesnym usuwaniu gruzu i zanieczyszczeń . Bioswale mogą być również korzystne w ładowaniu wód gruntowych.

Bioswale są zazwyczaj wegetowane, ściółkowane lub kserowane . Składają się z zawalonego cieku melioracyjnego o łagodnie nachylonych zboczach (poniżej 6%). Projekt Bioswale ma na celu bezpieczne zmaksymalizowanie czasu, jaki woda spędza w bagnie , co pomaga w zbieraniu i usuwaniu zanieczyszczeń, mułu i gruzu. W zależności od ukształtowania terenu kanał bioswalny może być prosty lub meandrować. Tamy kontrolne są również często dodawane wzdłuż bioswale, aby zwiększyć infiltrację wód opadowych. Na skład bioswale może wpływać wiele różnych zmiennych, w tym klimat, wzorce opadów, wielkość terenu, budżet i przydatność roślinności.

Ważne jest, aby zachować bioswale, aby zapewnić najlepszą możliwą wydajność i skuteczność w usuwaniu zanieczyszczeń ze spływu wód opadowych. Planowanie konserwacji jest ważnym krokiem, który może obejmować wprowadzenie filtrów lub dużych kamieni, aby zapobiec zatykaniu. Coroczna konserwacja polegająca na badaniu gleby, oględzinach i testach mechanicznych ma również kluczowe znaczenie dla zdrowia bioodpadów.

Bioswales są powszechnie stosowane wzdłuż ulic i wokół parkingów , gdzie znaczne zanieczyszczenia samochodowe osadzają się na chodniku i są spłukiwane przez pierwszy deszcz, zwany pierwszym spłukiwaniem . Bioswale lub inne rodzaje biofiltrów można tworzyć wokół krawędzi parkingów w celu wychwytywania i oczyszczania spływu wody burzowej przed odprowadzeniem jej do zlewni lub kanału burzowego .

Zanieczyszczenia rozwiązane

Bioswale działają na rzecz usuwania zanieczyszczeń przez roślinność i glebę. Gdy woda burzowa przepływa przez bioswale, zanieczyszczenia są wychwytywane i osadzane przez liście i łodygi roślin. Zanieczyszczenia przedostają się następnie do gleby, gdzie ulegają rozkładowi lub mogą zostać rozłożone przez bakterie w zdrowej glebie.

Istnieje kilka klas zanieczyszczeń wody , które mogą być zbierane lub zatrzymywane za pomocą bioodpadów. Należą one do kategorii mułu, zanieczyszczeń nieorganicznych, chemikaliów organicznych i patogenów .

  • Muł. Sposób, w jaki zbudowane są bioswale i rośliny, spowalnia przenoszenie mułu i zmniejsza zmętnienie wód przyjmujących. Filtry mogą być ustanowione w celu wychwytywania zanieczyszczeń i mułu podczas procesu.
  • Organiczne. Wiele zanieczyszczeń organicznych, w tym wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, z czasem ulatnia się lub ulega degradacji, a bioswales spowalniają przenoszenie tych materiałów do dróg wodnych, zanim będą mogły wpłynąć na organizmy wodne. Chociaż nie cały materiał organiczny zostanie wychwycony, bioodpady znacznie zmniejszają stężenie materiału organicznego.
  • Patogeny są pozbawione żywiciela lub składników odżywczych na wystarczająco długo, aby stały się celem dla heterotrofów .
  • Typowymi związkami nieorganicznymi są makroelementy , takie jak fosforany i azotany . Główne źródła tych składników odżywczych pochodzą z odpływów rolniczych przypisywanych nadmiernemu nawożeniu. Nadmiar fosforanów i azotanów może powodować eutrofizację w strefach zrzutu i wodach przyjmujących. Specyficzne rośliny bioswale pochłaniają nadmiar składników odżywczych.
  • W strukturach skoncentrowane są związki metali, takie jak rtęć , ołów , chrom , kadm i inne metale ciężkie. Niestety metale te powoli zatruwają otaczającą glebę. Konieczne jest regularne usuwanie brudu, aby zapobiec rozpuszczaniu się metali i uwalnianiu ich z powrotem do środowiska. Niektóre bioswale są zaprojektowane tak, aby obejmowały gatunki roślin hiperakumulacyjnych . Rośliny te absorbują, ale nie przekształcają metali. Sadzonki tych roślin często rozkładają się z powrotem do stawu lub są przycinane przez służby ogrodnicze, które nie wiedzą, że zbierany przez nich kompost jest trujący.

Najlepsze lokalizacje

Bioswale można wdrażać na obszarach wymagających zarządzania wodami opadowymi w celu regulacji prędkości spływu i odkażania odpływu. Bioswales są tworzone, aby poradzić sobie z pierwszym spłukiwaniem zanieczyszczeń podczas deszczu, dlatego lokalizacje, które mają wysokie obszary nieprzepuszczalnej powierzchni, takie jak drogi, parkingi lub dachy, mogą skorzystać z dodania bioswales. Można je również zintegrować z pasami środkowymi dróg, wycięciami w krawężnikach, chodnikami lub dowolną przestrzenią publiczną.

Korzyści

Bioswales to przydatne prace rozwojowe o niewielkim wpływie , które zmniejszają prędkość spływu wód burzowych, jednocześnie usuwając zanieczyszczenia ze zrzutu. Są niezwykle korzystne w ochronie wód powierzchniowych i lokalnych dróg wodnych przed nadmiernym zanieczyszczeniem pochodzącym ze spływu wód opadowych. Im dłużej spływ pozostaje w bioswale, tym lepszy jest wynik usuwania zanieczyszczeń. Jest to również korzystne w usuwaniu stojących stawów, które mogłyby potencjalnie przyciągać komary. Bioswale można również zaprojektować tak, aby były estetyczne i przyciągały zwierzęta oraz tworzyły siedliska. Bioswale mogą być również korzystne dla zasilania wód gruntowych .

Konserwacja

Niewłaściwa konserwacja może prowadzić do wysokich kosztów rekultywacji w celu rozwiązania problemu niewydajnych zasobów biologicznych. Nagromadzenie dużych osadów, śmieci i niewłaściwy wzrost roślinności może wpływać na jakość i wydajność bioswales. Na etapie planowania korzystne jest wydzielenie służebności, aby umożliwić łatwiejszą konserwację biowalów, niezależnie od tego, czy chodzi o odpowiednią przestrzeń do umieszczenia maszyn, czy bezpieczeństwo osób pracujących. Do wyłapywania osadów można stosować różne typy filtrów. Do filtrowania osadów i cząstek stałych można stosować paski filtrujące trawę lub wloty skalne; jednak bez odpowiedniej konserwacji spływ może odpłynąć z bioodpadów z powodu zablokowania. Wpusty strukturalne stały się bardziej powszechne ze względu na łatwość konserwacji, użytkowania i skuteczność. Unikanie stosowania pływającej ściółki i wybieranie najlepiej dopasowanych, niewymagających konserwacji roślin zapewnia lepszą wydajność w bioodpadach. W zależności od potrzeb społeczności w zakresie bioswale, można opracować czteroetapowy program oceny. Inspekcja wizualna, badanie wydajności, odpływ syntetyczny i monitorowanie to cztery kroki, które można wykorzystać do oceny wydajności i utrzymania bioodpadów.

Wymagana jest rutynowa kontrola, aby upewnić się, że wydajność i estetyka bioswales nie są zagrożone. Czas i częstotliwość kontroli różnią się w zależności od lokalnych samorządów, ale powinny odbywać się co najmniej raz w roku. Można przeprowadzić różne aspekty inspekcji, wizualnej lub mechanicznej. Wizualna obserwacja roślinności, wody i wlotów ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia wydajności. Niektóre organizacje wykorzystują listy kontrolne w celu usprawnienia procesu kontroli wizualnej.

Istnieją różne metody określania, czy bioswale wymaga konserwacji. Bioswale są porównywane pod kątem spełnienia określonego poziomu infiltracji w celu ustalenia, czy wymagana jest konserwacja. Miernik łat służy do pomiaru szybkości infiltracji. Wymagane jest również badanie chemii gleby w celu ustalenia, czy gleba ma pewien poziom poniżej jakiegokolwiek zanieczyszczenia. Fosfor i wysoki poziom zasolenia w glebie to dwa powszechne zanieczyszczenia, na które należy zwrócić uwagę. Analiza stężeń zanieczyszczeń na dopływie i odpływie jest także kolejnym sposobem na określenie poziomu wydajności bioodpadów.

Konserwacja może obejmować trzy różne poziomy opieki. Konserwacja estetyczna jest wymagana w celu usunięcia chwastów, które wpływają na wydajność innych roślin i samego biosfery, czyszczenia i usuwania śmieci oraz utrzymania wyglądu roślinności. Częściowa renowacja jest konieczna, gdy wlot jest zablokowany przez osady lub gdy konieczna jest wymiana roślinności. Pełna renowacja jest wymagana, gdy bioodpady nie filtrują już odpowiednio zanieczyszczeń, a ogólna wydajność jest poważnie ograniczona.

Projekt

Bioswale doświadczają krótkich, potencjalnie intensywnych okresów deszczu, powodzi i ładunku zanieczyszczeń, po których następują pory suche. Ważne jest, aby wziąć pod uwagę, w jaki sposób będzie rosła roślinność wybrana do bioswalów i zrozumieć, jakie rodzaje roślin są uważane za najlepiej pasujące.

Istnieją cztery typy bioswales, które można zbudować w zależności od potrzeb danej lokalizacji.

  • Bioswale o niskiej trawie wykorzystują nisko rosnącą trawę, która może być krajobrazem, podobnie jak trawniki. Tego rodzaju bioswale są zwykle mniej skuteczne niż wegetatywne bioswale w oczyszczaniu spływu wód opadowych i utrzymywaniu odpowiedniego czasu zbierania.
  • Bioswale porośnięte roślinnością są tworzone przez wyższe rośliny rosnące, roślinność ozdobną, krzewy, a nawet drzewa. Te typy mogą być również wyłożone kamieniami, aby spowolnić prędkość spływu wody burzowej, która przepływa przez bioswale, aby wydłużyć czas zbierania do odkażania. Bioswale porośnięte roślinnością mogą również obejmować roślinność, która jest bardzo przydatna w bardzo skutecznym usuwaniu niektórych chemikaliów z odpływów.
  • Bioswale o niskim zużyciu wody są pomocne na obszarach, które są zwykle bardziej suche i mają cieplejszy klimat. Bioswale Xeriscape są zasiedlane spływami na ogół tylko po deszczu i burzach, a poza tym pozostają suche.
  • Mokre bioswale są podobne do terenów podmokłych, w których zatrzymują wodę przez znacznie dłuższy czas, co pozwala na infiltrację wód burzowych zamiast zwykłego opróżniania wody na końcu bioswale do wlotów kanalizacji burzowej.

Bioswale wymagają określonego składu gleby, który nie zawiera więcej niż 5% gliny. Sama gleba przed wykonaniem nie powinna być zanieczyszczona. Bioswales powinny być budowane z podłużnym nachyleniem, aby umożliwić osiadanie osadów. Maksymalne nachylenie bioswales wynosi 3:1. Wymagany jest minimalny prześwit, aby zapewnić, że inna infrastruktura nie zostanie uszkodzona. Odpływ przelewowy powinien znajdować się co najmniej 6 cali nad poziomem gruntu, aby umożliwić maksymalny czas koncentracji spływu wód opadowych w rowach biologicznych. Skały można również wykorzystać do spowolnienia prędkości spływu. Stosowanie filtrów jest ważne, aby zapobiec blokowaniu wlotów przez osady lub śmieci.

Przykłady

Dwa wczesne przykłady naukowo zaprojektowanych bioswalów do zastosowań na dużą skalę znajdują się w zachodnich Stanach Zjednoczonych. W 1996 roku dla Willamette River Park w Portland w stanie Oregon zaprojektowano i zainstalowano w sumie 2330 stóp linii bioswale w celu wychwytywania i zapobiegania przedostawaniu się zanieczyszczeń do rzeki Willamette . Zainstalowano okresowe tamy kontrolne , aby jeszcze bardziej ułatwić wychwytywanie mułu, co zmniejszyło o 50% ilość zawieszonych ciał stałych przedostających się do systemu rzecznego.

Drugi przykład bioswalu zaprojektowanego na dużą skalę znajduje się w Carneros Business Park w hrabstwie Sonoma w Kalifornii . Począwszy od 1997 roku zespół projektowy współpracował z Kalifornijskim Departamentem Rybołówstwa i Dziczyzny oraz hrabstwem Sonoma, aby opracować szczegółowy projekt odprowadzania spływu powierzchniowego na obwodzie dużego parkingu. Spływ powierzchniowy składa się z spływu dachowego budynku, spływu parkingowego i spływu lądowego z nieruchomości na północ od terenu projektu. W ramach projektu zaprojektowano łącznie dwie mile linii bioswale. Celem bioswale było zminimalizowanie zanieczyszczeń przedostających się do Sonoma Creek . Kanał bioswale jest porośnięty trawą i ma prawie liniowy kształt. Nachylenie stoku w dół wynosi około 4%, a nachylenie poprzeczne około 6%.

Stosunkowo niedawno powstał projekt „Street Edge Alternatives” (SEA) w Seattle w stanie Waszyngton , ukończony w 2001 roku. Zamiast stosowania tradycyjnych rurociągów, celem SEA było stworzenie naturalnego krajobrazu, który reprezentowałby obszar przed zabudową. Ulica była o 11% bardziej przepuszczalna niż standardowa ulica i charakteryzowała się wiecznie zielonymi drzewami i bioswalami. Bioswales posadzono na stopniowanych zboczach roślinami podmokłymi i wyżynnymi. Inne elementy kształtowania krajobrazu również skupiały się na roślinach rodzimych i przyjaznych łososiom. SEA przyniosła znaczne korzyści w zakresie łagodzenia spływu wód opadowych, co pomogło w dalszej ochronie ekologii potoku w Seattle. Projektowana ulica stworzyła również bardziej zachęcające i estetyczne miejsce w przeciwieństwie do twardego krajobrazu.

Departament Ochrony Środowiska miasta Nowy Jork (NYC DEP) zbudował ponad 11 000 bioodpadów przy krawężnikach, zwanych „ogrodami deszczowymi”. Ogrody deszczowe są budowane w całym mieście w celu zarządzania wodą deszczową i poprawy jakości wody w miejskich drogach wodnych. Opieka i pielęgnacja ogrodów deszczowych to partnerstwo między NYC DEP a grupą wolontariuszy obywatelskich zwanych „obrońcami portu”. Ogrody deszczowe są kontrolowane i czyszczone co najmniej raz w tygodniu.

16 stycznia 2023 r. pierwszy bioswale nazwany na cześć kogoś ze Stanów Zjednoczonych dla lidera społeczności Scripps Ranch, Boba Ilko, w San Diego (Kalifornia) w Fairbrook Park. Jezioro Ilko.

Zobacz też

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Bioswale&oldid=1134145241 ”