science >> Wetenschap >  >> Natuur

Drijvend naar waterbehandeling

Het drijvende behandelingswetland-experiment aan de Aquatic Research Facility van de University of Oklahoma. Krediet:William Strosnider

Drijvende wetlands lijken misschien vreemd, maar zijn volkomen natuurlijk. Ze komen voor wanneer vegetatiematten loskomen van de oever van een waterlichaam. Dat maakte ecologische ingenieurs nieuwsgierig naar hoe ze het water beïnvloeden waarin ze op en neer dobberen.

Een groep van de Saint Francis University in Pennsylvania en de University of Oklahoma, waaronder onderzoeker William Strosnider, heeft geconstateerd dat de drijvende wetlands veelbelovend zijn voor waterbehandeling. Ze ontwierpen vier verschillende ontwerpen voor drijvende waterbehandelingsgebieden met verschillende materialen en waterplanten.

"Het belangrijkste resultaat is dat aangelegde drijvende waterzuiveringsgebieden de waterkwaliteit op veel van dezelfde manieren kunnen beïnvloeden als natuurlijk voorkomende drijvende watergebieden, ' zegt Strosnider.

Voor de vier ontwerpen gebruikten de onderzoekers materialen als regenpijp, jute, hakselhout, nutsnetten, en hergebruikte plastic flessen. Ze plantten ze met twee moerasplanten, lisdodde en gewone rush. Het team heeft vervolgens drie jaar lang het effect van de drijvende wetlands op het water gemeten.

Het volledig zuiveren van afvalwater vereist het verwerken van de stikstof die het bevat. Het onderzoek van Strosnider laat zien dat deze drijvende wetlands dit mogelijk kunnen doen. De studie onderzocht niet direct de processen die ervoor zorgen dat de wetlands het water beïnvloeden. Echter, ze denken dat het een combinatie is van verschillende factoren.

De planten zelf kunnen wat verontreinigingen in het water opnemen, hij zegt, maar microben kunnen het grootste effect hebben. De basis en wortels van de drijvende wetlands vormen een geweldige plek voor microben zoals bacteriën om te gedijen. Daar voeren ze processen uit die verontreinigende stoffen zoals stikstof en fosfor in het water afbreken of opnemen.

In de drijvende zuiveringswetlands, kikkervisjes hadden de neiging om te aggregeren in en rond de wortelzone. Krediet:Kristina Strosnider.

Er zijn veel voorbeelden waar deze drijvende behandelingswetlands succesvol zouden kunnen zijn. Ze kunnen helpen om gemeentelijk afvalwater te behandelen door de stikstofverwijdering te verbeteren. In een ander voorbeeld, ze zouden de algenbloei kunnen beheersen door de watertemperatuur en zonnestraling te helpen reguleren.

Algenbloei is een lastig probleem voor drinkwaterreservoirs en kustvijvers. Algen kunnen waterfilters verstoppen en resulteren in een lager zuurstofgehalte in het water, die vissen kunnen doden.

aan Strosnider, het meest interessante aan de aangelegde drijvende waterzuiveringsgebieden is hun vermogen om meer te doen dan de waterkwaliteit te verbeteren. Ze kunnen ook een leefgebied vormen voor vissen onder water en insecten, water vogels, en anderen boven het water.

"Het gebied direct onder de drijvende wetlands is een habitat van hoge kwaliteit, omdat kleine vissen en amfibieën het doolhof van wortels kunnen gebruiken om zich te verbergen voor roofdieren, " legt hij uit. "Over het algemeen de waarde van habitat die drijvende wetlands, of elk type behandelingswetland, kan bieden, is slecht onderzocht. Met ons onderzoek hebben we een kleine stap vooruit gezet."

Strosnider merkt op dat er relatief hoog dekkende drijvende behandelingsgebieden nodig zijn om deze positieve effecten te bewerkstelligen. Dit betekent dat ze hun onderzoek moeten voortzetten naar hoe de aangelegde wetlands het beste kunnen worden aangelegd en welke planten er het beste op zullen groeien.

Het hoofddoel van dit onderzoek is om de drijvende behandelingswetlands zichzelf in stand te houden met minimaal onderhoud. hij zegt. In plaats van "intensieve" drijvende wetlands die afhankelijk zijn van plastic of piepschuim om te functioneren, Strosnider benadrukt onderzoek naar "uitgebreide" wetlands die zelfstandig kunnen groeien en blijven drijven.

"De volgende stap is om de geleerde lessen te nemen en verbeterde uitgebreide ontwerpen te testen, "zegt hij. "Het belangrijkste waar we hier aan werken, is het vermogen voor hen om te groeien en zichzelf te onderhouden, en zo een duurzaam, onderhoudsarm onderdeel van een zuiveringssysteem worden. Dat was echt het meest interessante en nieuwe deel van dit werk."