Antalet bioretentionssystem för dagvatten har vuxit stadigt i världen. Ringa kunskap om långtidseffekter finns. Här visar mätningar i tre tioåriga vägdagvattenvåtmarker i Australien att närsaltavskiljningen inte fungerar så bra som förväntats.
Av: Jörgen Hanaeus
Artikeln presenterar resultat från en serie kontrollerade fältförsök som undersöker närsaltavskiljningens nuvarande effektivitet i tre tioåriga dagvattenvåtmarker som mottar dagvatten från hårdgjorda ytor i Caloundra vid Sunshine Coast i Australien. Syntetiskt dagvatten i fyra olika koncentrationer har tillförts och en serie regntillfällen har simulerats.
Den hydrauliska retentionen har fungerat väl medan avskiljningen av partiklar, fosfor och kväve varit av blandad kvalitet.
Bakgrund
Ökningen av impermeabla ytor i världens urbana områden har ökat mängderna av avrinnande dagvatten liksom föroreningstransporten till närliggande recipienter.
Bioretentionsystem har implementerats i stor utsträckning för att reducera toppflöden och föroreningstransport till recipienter. De har ingått i koncept som ”water sensitive urban design” i Australien, ”sustainable urban drainage systems” i Europa och ”low impact development” i USA. Systemen har förtjänsten att vara flexibla och att kunna integreras i stadsbilden på ett trevligt sätt.
Bioretentionsystemen är ofta växtplanterade och består vanligen av ett sandfilter ovanpå en grusdränering. Under kan finnas en porös eller tät liner, beroende på om infiltration är gynnsam eller ej.
Flera av de tidigare försök som utförts internationellt har skett i lab.skala och de som gjorts i fält har givit blandade resultat, särskilt avseende lösta närsalter men även avseende ytor med mycket hög föroreningsbelastning (bensinstationer eller återvinningsområden t ex). Den hydrauliska kapaciteten att reducera toppflöden har varit måttlig då bioretentionsytan brukar vara 2-4 % av det urbana avrinningsområdet. Man vet att längden av den torrperiod som föregår nederbörd påverkar anläggningens effektivitet.
Artikeln beskriver resultatet av tillförsel av syntetiskt dagvatten till tre tioåriga retentionsbassänger då fyra olika föroreningskoncentrationer provades i olika nederbördsserier.
Försök
De system som undersöktes behandlade i vardagen dagvatten från kommers- och industriytor med arean 0,6 ha. De dimensionerades för 180 mm/h och placerades strax invid den gata som går centralt i området. Enligt gällande regler förväntades de avskilja 80 % av suspenderade ämnen, 60 % av totalfosfor och 45 % av totalkväve. Den simulerade belastningen utgick från ett avrinningsområde av 55 m2, och ett tvåårsregn med 30 min varaktighet. Simuleringen indelades i sex femminuters regnperioder med olika intensitet. Tolv regnset genomfördes, tre per anläggning.
De tre bassängerna hade lika yta och försågs med flödesmätare. Kemikalier tillsattes; kiselpartiklar, fosfat och nitrat. Prov togs var 50 L och sammansattes. Mätningarna utfördes mellan april och augusti 2014. EMC beräknades, dvs Event Mean Concentration (in-ut) och summerades till en reduktions %.
Resultat
Utflödena från resp bassäng minskade. Angivet som differensen mellan inkommande och utgående toppflöde erhölls 80, 90 och 91 % för de tre bassängerna.
Närsalts- och partikelreduktionen varierade avsevärt mellan de tre bassängerna. Vid nolltillsats av ämnena exporterade systemen kväve och susp. ämnen; en ca 25 %-ig P-reduktion erhölls.Vid vanliga halter in reducerades halten suspenderade ämnen med 15-20 %, halten Tot-P med ca 80 % och halten Tot-N med 15-20 %. När halterna in ökades, förbättrades separationen av suspenderade ämnen.
Slutsatser
Närsalts- och partikelseparationen i de undersökta, arbetande bioretentionssystemen varierade påtagligt och svårförutsägbart. Vid låga halter in kunde systemen avge kväve och partiklar, men uppfyllde sina syften bättre vid höga halter in.
Det hydrologiska syftet – att reducera toppflödet vid regn – uppfylldes däremot väl.
Källa: Lucke, T.1), Dierkes, C.2) &Boogard.F.3) (2017): Investigation into the long-term stormwater pollution removal efficiency of bioretention systems. Water Science & Technology, Vol 76, No 8, pp 2133-2139.
Författarna från:
1) Stormwater Research Group, University of the Sunshine Coast, Sippy Downs 4556, QLD, Australia
2) Frankfurt University of Applied Sciences, Frankfurt am Main, 99556677-DB7F-47A8-82D8-1D955CA5928A, Tyskland
3) Built Environments, Hanze University of Applied Sciences, Groningen, The Netherlands
Kontakt: tlucke@usc.edu.au
