Vol.222「グリーンインフラによる炭化水素の処理」土壌+植物

植物と土のような自然のシステムがなぜ取り除くのかと、しばしば疑問を抱いていたことがあったが、米国での研修以降、環境の中の化合物を管理する自然のプロセスを信じ、設計システムや管理に対して、より多くの意識と研究を求めるようになった。そう考えると、今まで、自然の緩和プロセスを強化する方法でこれらのシステムを保護し強化していなかったのかが残念である。

雨水を管理するためにグリーンインフラストラクチャを使用する(比較的)最近の傾向は、その方向性の一歩である。特に注目されているのは、非常に都市的な環境にあり、道路に隣接して配置され、あらゆる種類の汚染物質で汚染された道路からの雨水の流出を管理するためのバイオリテンション施設と土壌である。炭化水素を含む問題は、これらの人工の「天然」システムが捕獲された雨水中の炭化水素を効果的に処理できるかどうかにある。その答えは非常に効果的であった。

参考資料:https://www.wsdot.wa.gov/NR/rdonlyres/195AF37F-1AA3-43AE-B776-B4A616CC5C7B/0/BMP_EffectivHwyRunoffWestWA.pdf 

 

土壌や植物は、ろ過、沈降、吸着、植物摂取および微生物分解などのいくつかのプロセスを通じて雨水から汚染物質を除去する。 汚染物質に依存して、各メカニズムは多かれ少なかれ重要であり、除去の有効性は、土壌組成、負荷率、システムの成熟度および汚染物質の濃度を含む多くの要因に依存する(ただしこれらに限定されない)。

炭化水素除去に対するこれらのプロセスのうち最も関連性のあるものは、濾過、吸着、微生物分解および植物浄化である。

ろ過は、多孔質材料を通過することによって固体を液体から分離することによる汚染物質の物理的除去のメカニズムであり、バイオリテンション施設の場合、多孔質材料はマルチおよび土壌層である。 ろ過は、優先的に雨水または浮遊固形物中の粒子に付着するので、炭化水素除去に特に重要である。 ろ過は、全浮遊固形物(TSS)除去の第一の方法と考えられ、炭化水素は水溶液中ではなく粒子に吸着することを好む傾向があるので、TSS除去は炭化水素の除去を目標とする。

吸着は土壌媒体粒子の表面への汚染物質の付着である。 土壌組成の適切な選択は、適切かつ優先的な吸着媒体を考慮する。 適切かつ優先的なのは、粘土などの所定の汚染濃度に対する十分な土壌粒子表面積を有することを指し、優先的には、適切なイオン電荷(粘土のような土壌中の陽イオン交換容量)および有機含有量を指す。高粘土含量は、土壌が完全に濾過されずに通過するように土壌が乾燥するときに、粘土含量が多すぎると目詰まりまたは土壌割れを引き起こす可能性があるため、土壌の全体的な気孔率とバランスを取らなければならない。

微生物分解は、雨水の濾過による直接分解または土壌媒体の表面に吸着された炭化水素の分解のいずれかによって、土壌中の微生物による炭化水素の消化または他の分解である。

最後に、フィトレメディエーション(*)は、植物が汚染物質を分解して劣化させることです。 植物体内での植物摂取、安定化および分解、および根圏生分解による植物根の分解(植物排泄による微生物生分解の増強)を含む複数のシステムが植物摂取に作用している。 これらのプロセスは、ニューハンプシャー大学の研究では炭化水素濃度を99%削減し、コペンハーゲン大学では87%の研究結果をもたらした。

補足資料:(ファイトレメディエーション(phytoremediation)とは、植物が気孔や根から水分や養分を吸収する能力を利用して、土壌や地下水、大気の汚染物質を吸収、分解する技術。 植物の根圏を形成する根粒菌などの微生物の働きによる相乗効果で浄化する方法も含む。 バイオレメディエーションの一種。)

土壌と植物の組成は、これらのプロセスの有効性に影響する主な要因である。土壌組成は、炭化水素(および他の汚染物質)の除去および分解にとって重要なすべてのプロセスを支持または阻害するので、特に重要である。

一般的に、雨水プロジェクトの土壌組成は、砂質のローム(または砂質および/または堆肥との砂質肥料とのブレンド)と、2~6インチ(5~15cm)の深いマルチマルチレイヤーが上部にある。砂質壌土層は、典型的には30~30インチ(30.5cm~76cm)の深さであり、土壌分類の観点から、砂55~90%、シルト0~35%および粘土0-20%からなる。炭化水素の除去のためには、高い吸着能(より高い粘土および有機成分)を有する土壌混合物が重要である。有機物は、炭化水素の生分解を助ける良好な微生物の成長と、微生物の分解および植物浄化プロセスをも支援する良好な植物の成長を支援する。同様に、マルチ層(高有機含有量、微生物の成長および吸着を支える)は、炭化水素の除去および分解を提供する。

植物はまた、バイオリテンション施設の成功に大きく貢献する。雨水施設を簡単に比較することでこれが何度も繰り返されている。例えば、湿った池には池底土壌の汚染物質が蓄積し、植え付けられたバイオリテンション施設では炭化水素の分解が見られた。同時に、土壌媒体および植物は、炭化水素の除去および生分解における他のBMP(すなわち、雨水池)よりも著しく効果的であることが示されている。

雨水には、特定のプロジェクトサイトで考慮すべき重要な汚染物質が多く含まれる可能性があります。 炭化水素に関しては、土壌や植物を取り入れたグリーンインフラストラクチャソリューションが処理と除去に非常に効果的であるという研究が明らかになっている。

備考:植物においてのグリーンインフラやLID,雨の庭などで使用できるリストは次のHPを参照。

 http://xeriscape-jp.org/tag/xeriplans

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

参考資料:JXDA版:浸透慣行検査チェックリスト(植生フィルターシステム – 施工検査チェックリスト・・など9種類がある)

プロジェクト:
ロケーション:
サイトのステータス:
日付:
時間:
インスペクタ:
建設シーケンス 満足/不満 コメント
1.事前建設
建設前会合    
流出が転用された(バイパスタイプに注意)    
施設エリアがクリアされた    
透水性について試験した土壌    
リン含量について試験した土壌(試験方法を含む)    
サイトが過度ではないことを確認する    
2.発掘
サイト近辺のプロジェクトベンチマーク    
施設立地    
一時的な浸食と堆積物の保護が適切に設置されている    
2.発掘
横傾斜が完全に水平    
掘削中に圧縮されない土壌    
設計範囲内の縦方向の勾配    
掘削地に隣接していなくて植生やシルトフェンスで安定している備蓄場所    
備蓄が圧縮を引き起こさないこと、および腐敗していないことを確認する    
下地が裂けたり、ゆるんだりしたか    
3.構造部品
プランごとに設置されたストーンダイアフラム    
プレアウトがインストールされたアウトレット    
学力低下のために設置された    
プランごとに設置された前処理装置    
土壌床の組成と質感は仕様に準拠しています    
4.植生
植栽の仕様に準拠    
表土は組成と配置のスペックに準拠しています    
永久浸食制御のために適切に安定化された土壌    
5.最終検査
プランごとの寸法    
前処理操作    
入口/出口作動    
土壌/フィルター床透過性の確認    
安定した植生の効果的な立場    
建設された堆積物が除去された    
流れが安定する前に流域を寄与させることは、実践に転用される    
コメント:
取るべき行動:

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