Name: vegetated treatment systems for removing contaminants associated with surface water toxicity in agriculture and urban runoff
Uploaded: 2017-05-15T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Vegetated Treatment Systems for Removing Contaminants Associated with Surface Water Toxicity in Agriculture and Urban Runoff at JoVE.com

تم تمويل العمل الموصوف هنا من إدارة كاليفورنيا لمبيدات الآفات ووزارة الموارد المائية بكاليفورنيا.

1. الحضرية بيوسويل رصد فعالية <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أخذ عينات مياه العواصف <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> عينة 4 لتر من مياه العواصف قبل المعالجة ترك موقف للسيارات لأنها تدخل مدخل بيوسوال، ومن ثم 4 L من مياه العواص?...

<ol>
	<li>Anderson, B. S., Hunt, J. W., Markewicz, D., Larsen, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Toxicity in California Waters, Surface Water Ambient Monitoring Program. , (2011).</li><li>Anderson, B. S., Phillips, B. M., Voorhees, J. P., Siegler, K., Tjeerdema, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bioswales+reduce+contaminants+associated+with+toxicity+in+urban+stormwater.">Bioswales reduce contaminants associated with toxicity in urban stormwater.</a> Environ Toxicol Chem. 35 (12), 3124-3134 (2016).</li><li>Anderson, B. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pesticide+and+toxicity+reduction+using+an+integrated+vegetated+treatment+system.">Pesticide and toxicity reduction using an integrated vegetated treatment system.</a> Environ Toxicol Chem. (30), 1036-1043 (2011).</li><li>Phillips, B. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Mitigation Strategies for Reducing Aquatic Toxicity from Chlorpyrifos in Cole Crop Irrigation Runoff. , (2014).</li><li>U.S. EPA. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Method 1640: Determination of Trace Elements in Ambient Waters by On-Line Chelation Pre-concentration and Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry. , (1995).</li><li>U.S. EPA. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Methods for organic chemical analysis of municipal and industrial wastetwater, Method 625- Base/neutrals and acids. , (1984).</li><li>U.S. EPA. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> , (1993).</li><li>Johnson, H. M., Domagalski, J. L., Saleh, D. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Trends+in+Pesticide+Concentrations+in+Streams+of+the+Western+United+States.">Trends in Pesticide Concentrations in Streams of the Western United States.</a> J Am Water Resour Assoc. 47 (2), 265-286 (1993).</li><li>Siegler, K., Phillips, B. M., Anderson, B. S., Voorhees, J. P., Tjeerdema, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temporal+and+spatial+trends+in+sediment+contaminants+associated+with+toxicity+in+California+watersheds.">Temporal and spatial trends in sediment contaminants associated with toxicity in California watersheds.</a> Environ Poll. , 1-6 (2015).</li><li>U.S. EPA. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Methods for measuring acute toxicity of effluents and receiving water to freshwater and marine organisms. , (2002).</li><li>Bailey, H. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Joint+acute+toxicity+of+diazinon+and+chlorpyrifos+to+Ceriodaphnia+dubia.">Joint acute toxicity of diazinon and chlorpyrifos to Ceriodaphnia dubia.</a> Environ Toxicol Chem. 16, 2304-2308 (1997).</li><li>Supowit, S., Sadaria, A. M., Reyes, E. J., Halden, R. U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mass+balance+of+fipronil+and+total+toxicity+of+fipronil-related+compounds+in+process+streams+during+conventional+wastewater+and+wetland+treatment.">Mass balance of fipronil and total toxicity of fipronil-related compounds in process streams during conventional wastewater and wetland treatment.</a> Environ Sci Technol. 50 (3), 1519-1526 (2016).</li><li>Stang, C., Bakanov, N., Schulz, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experiments+in+water-macrophyte+systems+to+uncover+the+dynamics+of+pesticide+mitigation+processes+in+vegetated+surface+waters/streams.">Experiments in water-macrophyte systems to uncover the dynamics of pesticide mitigation processes in vegetated surface waters/streams.</a> Environ Sci Pollut Res. , (2015).</li><li>Schulz, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Field+studies+on+exposure,+effects,+and+risk+mitigation+of+aquatic+nonpoint-source+insecticide+pollution:+A+review.">Field studies on exposure, effects, and risk mitigation of aquatic nonpoint-source insecticide pollution: A review.</a> J Environ Qual. 33 (2), 419-448 (2004).</li><li>Moore, M. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transport+and+fate+of+atrazine+and+lambda-cyhalothrin+in+a+vegetated+drainage+ditch+in+the+Mississippi+Delta.">Transport and fate of atrazine and lambda-cyhalothrin in a vegetated drainage ditch in the Mississippi Delta.</a> Agric Ecosyst Environ. 87, 309-314 (2001).</li><li>Phillips, B. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Effects+of+the+Landguard+A900+Enzyme+on+the+Macroinvertebrate+Community+in+the+Salinas+River,+California,+United+States+of+America.">The Effects of the Landguard A900 Enzyme on the Macroinvertebrate Community in the Salinas River, California, United States of America.</a> Arch Environ Contam Toxicol. 70 (2), 231-240 (2016).</li><li>Han, W., Fang, J., Liu, X., Tang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Techno-economic+feasibility+evaluation+of+a+combined+bioprocess+for+fermentative+hydrogen+production+from+food+waste.">Techno-economic feasibility evaluation of a combined bioprocess for fermentative hydrogen production from food waste.</a> Bioresource Technology. , 107-112 (2016).</li><li>Solomon, K. R., Giddings, J. M., Maund, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Probabilistic+risk+assessment+of+cotton+pyrethroids:+I.+Distributional+analysis+of+laboratory+aquatic+toxicity+data.">Probabilistic risk assessment of cotton pyrethroids: I. Distributional analysis of laboratory aquatic toxicity data.</a> Environ Toxicol Chem. 20, 652-659 (2001).</li><li>Weston, D. P., Lydy, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toxicity+of+the+Insecticide+Fipronil+and+Its+Degradates+to+Benthic+Macroinvertebrates+of+Urban+Streams.">Toxicity of the Insecticide Fipronil and Its Degradates to Benthic Macroinvertebrates of Urban Streams.</a> Environ Sci Tech. , (2014).</li><li>Voorhees, J. P., Anderson, B. S., Phillips, B. M., Tjeerdema, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Carbon+treatment+as+a+method+to+remove+imidacloprid+from+agriculture+runoff.">Carbon treatment as a method to remove imidacloprid from agriculture runoff.</a> Bull Environ Contam Toxicol. , (2017).</li></ol>

وتهدف الممارسات الموصوفة في هذا البروتوكول كخطوات نهائية في استراتيجية شاملة لإزالة الملوثات في الري الزراعي وجريان مياه الأمطار. ويهدف استخدام الحيازات الحيوية وغيرها من الممارسات الحضرية ليد البنية التحتية الخضراء باعتبارها قطعة النهائية من اللغز لإزالة الملو?...

وتنتشر سمية المياه السطحية في مستجمعات المياه في كاليفورنيا، وقد أظهرت عقود من الرصد أن السمية غالبا ما تكون بسبب المبيدات وغيرها من الملوثات 1 . المصادر الرئيسية لتلوث المياه السطحية هي مياه العواصف ومياه الري من مصادر حضرية وزراعية. وبما أن الأجسام المائية مدرجة على أنها متدهورة بسبب الملوثات وتحدد السمية من مصادر حضرية وزراعية، فإن منظمي نوعية المياه يتشاركون مع مصادر تمويل حكومية وفيدرالية لتنفيذ ممارسات للحد من تحميل الملوثات. ويجري تعزيز البنية التحتية الخضراء في مستجمعات المياه الحضرية في كاليفورنيا للحد من الفيضانات وزيادة انتعاش مياه الأمطار من خلال التسلل والتخزين. وفي حين أن التصاميم ذات التأثير المنخفض للتطوير (ليد) مكلفة بالبناء الجديد في العديد من المناطق، فإن عددا قليلا من الدراسات قد رصد فعالية هذه الأنظمة بما يتجاوز قياسات الملوثات التقليدية مثل المواد الصلبة الذائبة، والمعادن، والهيدروكربوناتالحلوى. وقد قام الرصد المكثف مؤخرا بتقييم التخفيضات في التركيزات الكيميائية والتحميل الكيميائي المسؤول عن سمية المياه السطحية، وللتحديد المباشر لما إذا كانت السمات البيولوجية تقلل من سمية الجريان السطحي. وقد بين هذا أن بيوسوالس فعالة في إزالة السمية المرتبطة ببعض الطبقات الملوثة 2 ، ولكن هناك حاجة إلى بحث إضافي للمواد الكيميائية الناشئة المثيرة للقلق. ويجري أيضا تنفيذ نظم المعالجة النباتية في مستجمعات المياه الزراعية في ولاية كاليفورنيا، وتبين أن هذه النظم فعالة في الحد من مبيدات الآفات والملوثات الأخرى في عملية الري الزراعي 3 ، 4 . وتمثل هذه النظم مكونات مجموعة من النهج للحد من تحميل الملوثات على المياه السطحية. ولأنها تهدف إلى التخفيف من الملوثات المسؤولة عن سمية المياه السطحية، فإن أحد المكونات الرئيسية لعملية التنفيذ هو الرصد هضمان فعاليتها على المدى الطويل. ويشمل الرصد التحاليل الكيميائية للمواد الكيميائية موضع الاهتمام، وكذلك اختبار السمية مع أنواع المؤشرات الحساسة. توضح هذه المقالة البروتوكولات ونتائج الرصد ل بيوسوال لوقوف السيارات في المناطق الحضرية ونظام خندق الصرف الزراعي الزراعي. وخصائص التصميم من بيوسوال موقف للسيارات نموذجي، مثل يمكن استخدامها لعلاج جريان العواصف في منطقة التسوق في المناطق الحضرية نموذجية متعددة الاستخدامات تعتمد على المنطقة التي يجري علاجها. في المثال الموصوف هنا، 53،286 قدم مربع من الأسفلت خلق مساحة منيع الذي يصرف إلى سويل، الذي يتكون من 4،683 قدم مربع من المناظر الطبيعية. ومن أجل استيعاب الجريان السطحي من هذه المساحة السطحية، تتألف قاع الشكل شبه المستوي، الذي يبلغ طوله 215 قدما، من سويل مع منحدر جانبي أقل من 50٪ ومنحدر طولي قدره 1٪ ( الشكل 1 ). هذا سويل يضم ثلاث طبقات بما في ذلك العشب حفنة الأصلي زرعت في 6 بوصات من التربة السطحية، لايالأحمر، بالقرب، 2.5، الأقدام، بسبب، ضغط، سوبغراد. تدفق مياه العواصف من مناطق وقوف السيارات إلى نقاط دخول متعددة على طول سويل. يتسلل الماء إلى المنطقة النباتية، ثم يتخلل الأرض ويتصرف في 4 بوصة مثقب استنزاف. هذا النظام يستنزف المياه من خلال نظام السباكة إلى الأراضي الرطبة المجاورة التي تصب في نهاية المطاف إلى الخور المحلي.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="679">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">HOBO tipping-bucket digital logger rain gauge&#160;</td>
			<td style="width:177px;">Onset Computer Co., Bourne MA, USA)</td>
			<td style="width:119px;">Onset RG3</td>
			<td style="width:167px;">Rain gauge</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Mechanical geared pulse flow meter&#160;</td>
			<td style="width:177px;">Seametrics Inc., Kent WA</td>
			<td>Seametrics MJ-R</td>
			<td>Flow meter for measuring bioswale outlet flow</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">Filtrexx SafteySoxx</td>
			<td style="width:177px;">Filtrexx Co. - info@filtrexx.com</td>
			<td style="width:119px;">SafetySoxx</td>
			<td>perforated synthetic cloth for granulated activated carbon and compost</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">Granulated activated carbon&#160;</td>
			<td style="width:177px;">Evoqua - Siemens Corp., Oakland CA</td>
			<td style="width:119px;">AC380</td>
			<td>GAC for agriculture irrigation water treatment</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">Digital flow meters&#160;</td>
			<td style="width:177px;">Seametrics Inc. Kent WA</td>
			<td style="width:119px;">Ag2000; WMP101</td>
			<td>Flow meters for agriculture irrigation treatment system monitoring</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Data Loggers</td>
			<td>Campbell Scientific Inc., Logan, UT</td>
			<td style="width:119px;">CR1000</td>
			<td>Data loggers for recording flow data</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">Peristaltic pumps for composite sampling</td>
			<td style="width:177px;">Omega Engineering Inc. Stamford CT</td>
			<td>Omegaflex FPU-122-12VDC&#160;</td>
			<td>Pumps for composite sampling</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

vegetated treatment systems for removing contaminants associated with surface water toxicity in agriculture and urban runoff

وتحتوي مياه الأمطار في المناطق الحضرية والري الزراعي على خليط معقد من الملوثات التي غالبا ما تكون سامة على المياه المتلقية المجاورة. ويمكن معالجة الجريان السطحي باستخدام نظم بسيطة مصممة لتعزيز امتصاص الملوثات في الغطاء النباتي والتربة وتعزيز التسلل. وهناك نظامان مثالان: نظام معالجة بيوسويل لمعالجة مياه الأمطار في المناطق الحضرية، وخندق تصريف نباتي لمعالجة مياه الري الزراعي. ولكلا النوعين سمات مماثلة تقلل من تحميل الملوثات في الجريان السطحي: الغطاء النباتي الذي يؤدي إلى امتصاص الملوثات إلى التربة وأسطح النباتات، وتسلل المياه. ويمكن أن تشمل هذه النظم أيضا دمج الكربون المنشط المحبب كخطوة تلميع لإزالة الملوثات المتبقية. ويتطلب تنفيذ هذه النظم في الزراعة ومستجمعات المياه الحضرية مراقبة النظام للتحقق من فعالية العلاج. ويشمل ذلك الرصد الكيميائي للملوثات المحددة المسؤولة عن السمية.وتشدد الورقة الحالية على رصد مبيدات الآفات المستخدمة حاليا، حيث أنها مسؤولة عن سمية المياه السطحية بالفقاريات المائية.

الحضرية بيوسوال فعالية خلال 18.5 ساعة من العاصفة، تم تسجيل 1.52 &quot;من المطر بواسطة مقياس المطر، ونتج عن ذلك 50.490 غالون من المياه المتدفقة من مواقف السيارات في بيوسوال، من هذا الحجم الكلي، تم تسجيل 5،2...

Watch this Scientific Journal Video about Vegetated Treatment Systems for Removing Contaminants Associated with Surface Water Toxicity in Agriculture and Urban Runoff at JoVE.com

Vegetated Treatment Systems for Removing Contaminants Associated with Surface Water Toxicity in Agriculture and Urban Runoff

وتلخص هذه المقالة سمات التصميم وفعالية نظم المعالجة التي تعالج مياه الأمطار العادمة في المناطق الحضرية والري الزراعي لإزالة المبيدات وغيرها من الملوثات المرتبطة بالسمية المائية.

نظم معالجة الخضروات لإزالة الملوثات المرتبطة بالسمية السطحية للمياه في الزراعة والجريان السطحي في المناطق الحضرية

Urban stormwater and agriculture irrigation runoff contain a complex mixture of contaminants that are often toxic to adjacent receiving waters. Runoff may ...

Research

JoVE Journal

Environment

Design and Construction of an Urban Runoff Research Facility

تصميم وبناء منشأة أبحاث الجريان السطحي في المناطق الحضرية

As the urban population increases, so does the area of irrigated urban landscape. Summer water use in urban areas can be 2-3x winter base line water use ...

A Protocol for Conducting Rainfall Simulation to Study Soil Runoff

بروتوكول لإجراء محاكاة لدراسة هطول الأمطار والجريان السطحي للتربة

Rainfall is a driving force for the transport of environmental contaminants from agricultural soils to surficial water bodies via surface runoff. The ...

A Whole Cell Bioreporter Approach to Assess Transport and Bioavailability of Organic Contaminants in Water Unsaturated Systems

ككل نهج Bioreporter خلية لتقييم النقل والتوافر الحيوي للملوثات العضوية في أنظمة غير المشبعة المياه

Bioavailability of contaminants is a prerequisite for their effective biodegradation in soil. The average bulk concentration of a contaminant, however, is ...

Preparation and Testing of Impedance-based Fluidic Biochips with RTgill-W1 Cells for Rapid Evaluation of Drinking Water Samples for Toxicity

Biochips فلويديك مع خلايا RTgill-W1 لرابيد تقييم عينات مياه الشرب لسمية إعداد واختبار المقاومة المستندة إلى

This manuscript describes how to prepare fluidic biochips with Rainbow trout gill epithelial (RTgill-W1) cells for use in a field portable water toxicity ...

A Duplex Digital PCR Assay for Simultaneous Quantification of the Enterococcus spp. and the Human Fecal-associated HF183 Marker in Waters

A Duplex Digital PCR Assay for Simultaneous Quantification of the Enterococcus spp. and the Human Fecal-associated HF183 Marker in Waters

وPCR الفحص دوبلكس الرقمي للوقت واحد الكمي ل<em&gt; المعوية النيابة.</em&gt; وما يرتبط بها من البراز-الإنسان HF183 علامة في المياه

This manuscript describes a duplex digital PCR assay (EntHF183 dPCR) for simultaneous quantification of Enterococcus spp. and the human fecal-associated ...

Protocol for Microplastics Sampling on the Sea Surface and Sample Analysis

بروتوكول للجزيئات البلاستيك الصغيرة أخذ العينات على سطح البحر وتحليل عينة

Microplastic pollution in the marine environment is a scientific topic that has received increasing attention over the last decade. The majority of ...

Ecotoxicological Method with Marine Bacteria Vibrio anguillarum to Evaluate the Acute Toxicity of Environmental Contaminants

Ecotoxicological Method with Marine Bacteria Vibrio anguillarum to Evaluate the Acute Toxicity of Environmental Contaminants

طريقة السمية البيئية مع البكتيريا البحرية<em&gt; فيبريو أنغيلاروم</em&gt; لتقييم السمنة الحادة من الملوثات البيئية

Bacteria are an important component of the ecosystem, and microbial community alterations can have a significant effect on biogeochemical cycling and food ...

Continuous Instream Monitoring of Nutrients and Sediment in Agricultural Watersheds

رصد مائي مستمر للمغذيات والرواسب في مستجمعات المياه الزراعية

Pollutant concentrations and loads in watersheds vary considerably with time and space. Accurate and timely information on the magnitude of pollutants in ...

The Plant Infection Test: Spray and Wound-Mediated Inoculation with the Plant Pathogen Magnaporthe Grisea

The Plant Infection Test: Spray and Wound-Mediated Inoculation with the Plant Pathogen Magnaporthe Grisea

اختبار الإصابة بالنبات: الرش والجرح بوساطة التلقيح بمسببات الأمراض النباتية رمادية ماجنابورثي

Plants possess a powerful system to defend themselves against potential threats by pathogenic fungi. For agriculturally important plants, however, current ...

Construction of a Low-cost Mobile Incubator for Field and Laboratory Use

بناء حاضنة متنقلة منخفضة التكلفة للاستخدامات المختبرية والميدانية

Incubators are essential for a range of culture-based microbial methods, such as membrane filtration followed by cultivation for assessing drinking water ...