Fangebassiner kunne fange mere end stormvand

Overalt hvor du går er der opbevaringsbassiner til stormvand bygget nær store byggeprojekter, der skal kontrollere strømmen af ​​regnvand og afstrømning. Nu, disse bassiner kan hjælpe med at kontrollere nitrogenafstrømning til floder og søer, ifølge Lauren E. McPhillips, adjunkt i civil- og miljøteknik ved Penn State.

Taler i dag (12. august) på det årlige møde i Ecological Society of America i Louisville, Kentucky, hun forklarede, at hun og kolleger ved Cornell University kiggede på stormvandets fængselsbassiner i området omkring Ithaca, New York.

"En del af målet for stormvandsopbevaringsbassiner er at styre strømning, "sagde McPhillips." I stigende grad vi forsøger at få flere vandkvalitetsmål ud af dem. "

At kontrollere afstrømning fra regn og fange sediment har altid været et mål for disse allestedsnærværende bassiner, men nye teknikker kan også gøre dem velegnede til at fjerne nitrat fra vandet. De bassiner, forskerne undersøgte, er i byområder og forstæder, og nitrat kommer fra atmosfærisk aflejring på veje, bilforbrænding og græsgødning.

"Disse bassiner er altid blevet behandlet som sorte kasser, der kigger på vand i og procentuel effektivitet, "sagde McPhillips." Dog, forskellige designs af disse bassiner fungerer forskelligt, og nu ser vi på ydeevne og specifikke mekanismer til fjernelse af nitrogen. "

Kvælstof er målet, fordi, mens vores atmosfære består af 78% gasformigt nitrogen, andre former for elementet som nitrat forårsager tilvækst af alger i vandområder. Denne eutrofiering fjerner ilt fra vandet og skaber ørkener under vandet, hvor fisk og andre vanddyr ikke kan leve.

Generelt, regnvandsbassiner er enten våde bassiner eller tørbassiner. Vand passerer gennem tørre bassiner på få dage, mens våde bassiner har stående vand i meget længere tid. Der kan ske en række ting med nitratet i bassinet. Det kan passere ind i grundvandet og derefter til floder, vandløb og søer; det kan optages af vegetation; eller det kan omdannes til andre forbindelser af mikrober, der lever i bassinerne.

Mens forfald af bassinvegetation placerer nitratet tilbage i bassinet og grundvandet, nogle mikrobielle samlinger kan omdanne nitrat hele vejen til gasformigt nitrogen, fjerne det. Forskerne tog prøver af bassinerne og kontrollerede mikrobielt DNA for et gen, der kan tillade omdannelse af nitrat til nitrogengas. Dette gen producerer et enzym, der kan omdanne nitrat til gasformigt nitrogen.

"Typisk, bassinerne er designet til at være tørre, men som sediment fra afstrømning og vegetation, der vokser i bassinerne, bygger sig op, de kan blive våde bassiner, "sagde McPhillips.

De fandt ud af, at evnen til at producere gasformigt nitrogen var højere i våde bassiner end tørbassiner. Imidlertid, de fandt også ud af, at delvis omdannelse producerede lattergas, og at forbrug af organisk stof producerer metan, begge drivhusgasser. De våde bassiner viste højere niveauer af genet, der tillader fuldstændig omdannelse af nitrat til gasformigt nitrogen.

Ifølge McPhillips, design af bassinerne til at holde vand fra begyndelsen kan reducere produktionen af ​​lattergas, fordi jo længere bassinerne holder vandet, jo mere fuldstændig omdannelsen fra nitrat til gasformig nitrogen.

Hvad angår metanen, McPhillips foreslår, at konstruktion af bassinerne, så lagret til lagring af vand er under jorden og ikke på bassinets overflade, kunne forhindre metanen i at slippe ud i atmosfæren. Fanget i jorden, ilt ville nedbryde metanen.

McPhillips ser nu på regnvandsopbevaringsbassiner på Penn State's University Park campus for yderligere forskning.