Bioretenção - Bioretention
Bioretenção é o processo no qual contaminantes e sedimentação são removidos do escoamento de águas pluviais . O objetivo principal da célula de bioretenção é atenuar o escoamento de pico, bem como remover os poluentes do escoamento de águas pluviais. A água da chuva é primeiramente direcionada para a área de tratamento projetada, que convencionalmente consiste em um leito de areia (que serve como uma transição para o solo real), uma camada de meio filtrante (que consiste em materiais em camadas de várias composições) e plantas no topo do meio filtrante . Várias alterações do solo, como resíduo de tratamento de água (WTR), casca de coco, biocarvão , etc., foram propostas ao longo dos anos. Foi relatado que esses materiais apresentam desempenho aprimorado em termos de remoção de poluentes. O escoamento passa primeiro sobre ou através de um leito de areia, o que diminui a velocidade do escoamento, distribui-o uniformemente ao longo do comprimento da área de lagoa, que consiste em uma camada orgânica superficial e / ou cobertura do solo e o solo de plantio subjacente. Água armazenada na área de bioretenção de plantio de solo exfiltrado por um período de dias nos solos subjacentes.
Filtração
Cada um dos componentes da área de bioretenção é projetado para desempenhar uma função específica. A faixa de proteção de grama reduz a velocidade de escoamento de entrada e filtra as partículas do escoamento. O leito de areia também reduz a velocidade, filtra as partículas e espalha o fluxo ao longo da área de bioretenção. A aeração e drenagem do solo de plantio são fornecidas pelo leito de areia de 0,5 m (20 pol.) De profundidade. A área de lagoa fornece um local de armazenamento temporário para escoamento antes de sua evaporação ou infiltração . Algumas partículas não filtradas pela faixa de filtro de grama ou pelo leito de areia se acomodam na área de lagoa.
A camada orgânica ou cobertura morta também filtra poluentes e fornece um ambiente propício ao crescimento de microorganismos , que degradam produtos à base de petróleo e outros materiais orgânicos . Essa camada atua de maneira semelhante à serapilheira de uma floresta e evita a erosão e ressecamento dos solos subjacentes. A cobertura vegetal plantada também reduz o potencial de erosão, ligeiramente mais eficaz do que a cobertura morta. A velocidade máxima do fluxo de folha antes das condições erosivas é de 0,3 metros por segundo (1 pé por segundo) para cobertura do solo plantada e 0,9 metros por segundo (3 pés por segundo) para cobertura morta.
A argila no solo de plantio fornece locais de adsorção para hidrocarbonetos , metais pesados , nutrientes e outros poluentes. O armazenamento de águas pluviais também é fornecido pelos vazios no solo de plantio. A água e os nutrientes armazenados na água e no solo ficam então disponíveis para as plantas serem absorvidos. O layout da área de bioretenção é determinado após as restrições do local, como localização de utilidades, solos subjacentes, vegetação existente e drenagem, serem consideradas. Locais com solos de areia argilosa são especialmente apropriados para bioretenção porque o solo escavado pode ser preenchido e usado como solo de plantio, eliminando assim o custo de importação de solo de plantio. Um estrato de solo circundante instável e solos com um teor de argila superior a 25 por cento podem impedir o uso de bioretenção, como faria um local com declives superiores a 20 por cento ou um local com árvores maduras que seriam removidas durante a construção das melhores práticas de manejo .
Remediação de metal pesado
Traços de metais contaminantes como zinco , chumbo e cobre são encontrados no escoamento de águas pluviais de superfícies impermeáveis (por exemplo, estradas e calçadas). Os sistemas de tratamento, como jardins de chuva e plantadores de águas pluviais, utilizam uma camada de bioretenção para remover metais pesados no escoamento de águas pluviais. Formas dissolvidas de metais pesados podem se ligar a partículas de sedimento na rodovia que são capturadas pelo sistema de bioretenção. Além disso, os metais pesados podem ser adsorvidos às partículas do solo no meio de bioretenção à medida que o escoamento é filtrado. Em experimentos de laboratório, as células de bioretenção removeram 94%, 88%, 95% e> 95% de zinco, cobre, chumbo e cádmio , respectivamente, da água com concentrações de metal típicas do escoamento de águas pluviais. Embora seja um grande benefício para a melhoria da qualidade da água, os sistemas de bioretenção têm uma capacidade finita para remoção de metais pesados. Isso acabará por controlar a vida útil dos sistemas de bioretenção, especialmente em áreas com altas cargas de metais pesados.
A remoção de metal por células de bioretenção em climas frios foi semelhante ou ligeiramente menor do que em ambientes mais quentes. As plantas são menos ativas nas estações mais frias, sugerindo que a maioria dos metais pesados permanece no meio de bioretenção em vez de ser absorvido pelas raízes das plantas. Portanto, a remoção e a substituição da camada de bioretenção serão necessárias em áreas com poluentes de metais pesados no escoamento de águas pluviais para estender a vida útil do sistema de tratamento.
Veja também
Referências
- Davis, Allen P. (2007). "Desempenho de campo de bioretenção: qualidade da água". Ciência da Engenharia Ambiental . 24 (8): 1048–1064. doi : 10.1089 / ees.2006.0190 .
- Liu, Jia; Sample, David J .; Bell, Cameron; Guan, Yuntao (2014). "Necessidades de revisão e pesquisa da bioretenção usada para o tratamento de águas pluviais urbanas" . Água . 6 (4): 1069–1099. doi : 10.3390 / w6041069 .
- Traver, Robert G .; Davis, Allen P .; Hunt, William F. (outubro de 2007). Bioretenção e bioinfiltração BMPs: Experiência de três pesquisadores " . Stormwater . Santa Bárbara, CA: Forester Media. ISSN 1531-0574 . Arquivado do original em 02/04/2015.