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Artículo de método

Sistemas de tratamiento con vegetación para eliminar los contaminantes asociados con la toxicidad del agua superficial en la agricultura y el escurrimiento urbano

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DOI:

10.3791/55391

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15 de mayo de 2017

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En este artículo

Resumen

Este artículo resume los atributos de diseño y la eficacia de los sistemas de tratamiento que tratan el agua de lluvia urbana y la escorrentía de riego agrícola para eliminar los pesticidas y otros contaminantes asociados con la toxicidad acuática.

Resumen

Las aguas pluviales urbanas y las escorrentías de riego agrícola contienen una mezcla compleja de contaminantes que a menudo son tóxicos para las aguas receptoras adyacentes. El escurrimiento puede ser tratado con sistemas simples diseñados para promover la sorción de contaminantes a la vegetación y los suelos y promover la infiltración. Se describen dos sistemas de ejemplo: un sistema de tratamiento de bioswale para el tratamiento de aguas pluviales urbanas y una zanja de drenaje de vegetación para el tratamiento de la escorrentía de riego agrícola. Ambos tienen atributos similares que reducen la carga de contaminantes en la escorrentía: vegetación que resulta en sorción de los contaminantes al suelo y las superficies de las plantas, e infiltración de agua. Estos sistemas también pueden incluir la integración de carbón activado granulado como un paso de pulido para eliminar contaminantes residuales. La implementación de estos sistemas en la agricultura y las cuencas hidrográficas urbanas requiere un monitoreo del sistema para verificar la eficacia del tratamiento. Esto incluye la monitorización química de contaminantes específicos responsables de la toxicidad.En el presente documento se hace hincapié en la vigilancia de los plaguicidas de uso corriente, ya que éstos son responsables de la toxicidad de las aguas superficiales de los invertebrados acuáticos.

Introducción

La toxicidad del agua superficial es frecuente en las cuencas hidrográficas de California y décadas de monitoreo han demostrado que la toxicidad es a menudo debido a pesticidas y otros contaminantes 1 . Las fuentes primarias de contaminación de las aguas superficiales son las aguas pluviales y las escorrentías de riego procedentes de fuentes urbanas y agrícolas. Como los cuerpos de agua se enumeran como degradados debido a contaminantes y la toxicidad se identifica de las fuentes urbanas y agrícolas, los reguladores de la calidad del agua se asocian con fuentes de financiamiento estatales y federales para implementar prácticas para reducir la ....

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Protocolo

1. Monitoreo de Eficacia de Bioswale Urbana

  1. Muestreo de agua de tormenta
    1. Muestre 4 L de aguas pluviales de pre-tratamiento que salen del estacionamiento al entrar en la entrada de la bioswale, y luego 4 L de agua pluviales post-tratamiento cuando sale de la bioswale a través del drenaje de salida de 4 ".
    2. Usando las predicciones meteorológicas locales, recoja muestras al principio, al medio y al final del hidrograma de la tormenta. Componga las muestras para caracterizar la variabilidad del escurrimiento durante el evento de tormenta.
    3. Recoge las muestras de 1,3 L a mano y compártelas en una botella ámbar de 4 l.....

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Resultados

Eficacia de Bioswale Urbana

Durante los 18.5 h de la tormenta, 1.52 "de lluvia fue registrada por el pluviómetro, y esto resultó en 50.490 galones de agua que fluye de los estacionamientos en la bioswale.De este volumen total, 5,248 galones fueron registrados por el medidor de flujo de salida , Lo que resultó en una infiltración total del 90% de las aguas pluviales que fluyeron a la bioswale.La bioswale redujo todos los prod.......

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Discusión

Las prácticas descritas en este protocolo están destinadas como pasos finales en una estrategia general para eliminar los contaminantes en el riego agrícola y en la escorrentía de aguas pluviales. El uso de bioswales y otras prácticas de LID de infraestructura verde urbana están pensados ​​como una pieza final del rompecabezas para eliminar los contaminantes en la escorrentía antes de que lleguen a las aguas receptoras adyacentes. Este protocolo enfatiza métodos para monitorear bioswales urbanos para determinar la efica.......

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Divulgaciones

Los autores declaran que no tienen intereses financieros en competencia.

Agradecimientos

El financiamiento para el trabajo descrito aquí vino del Departamento de Regulación de Plaguicidas de California y del Departamento de Recursos Hídricos de California.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Pluviómetro de pluviómetro con registrador digital de cubo basculante HOBO Onset Computer Co., Bourne MA, EE. UU.)PluviómetroOnset RG3
Medidor de flujo de pulso mecánico con engranajes Seametrics Inc., Kent WASeametrics MJ-RCaudalímetro para medir el caudal de salida de la bioswale
Filtrexx SafteySoxxFiltrexx Co. - info@filtrexx.comTelasintética perforada SafetySoxx para carbón activado granulado y compost
Carbón activado granulado Evoqua - Siemens Corp., Oakland CAAC380GAC para el tratamiento de agua de riego
agrícola Medidores de flujo digitales Seametrics, Inc., Kent, WA,AG2000; WMP101Caudalímetros para la agricultura Monitoreo de sistemas de tratamiento de riego
Registradores de datosCampbell Scientific Inc., Logan, UTCR1000Registradores de datos para el registro de datos de flujo
Bombas peristálticas para muestreo de materiales compuestosOmega Engineering Inc. Stamford CTOmegaflex FPU-122-12VDC Bombas para la toma de muestras de materiales compuestos

Referencias

  1. Anderson, B. S., Hunt, J. W., Markewicz, D., Larsen, K. Toxicity in California Waters, Surface Water Ambient Monitoring Program. , California Water Resources Control Board. Sacramento, CA. (2011).
  2. Anderson, B. S., Phillips, B. M., Voorhees, J. P., Siegler, K., Tjeerdema, R. S. Bioswales reduce contaminants associated with toxicity in urban stormwater. Environ Toxicol Chem. 35 (12), 3124-3134 (2016).
  3. Anderson, B. S., et al.

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Reimpresiones y permisos

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