Rening i våtmarker försök i Halland

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Rening i våtmarker försök i Halland"

Sten Bergman
för 7 år sedan
Visningar:

1 Rening i våtmarker försök i per_magnus.ehde@hh.se Stefan Weisner Varför? 1

2 Rening i våtmarker försök i Dagens föreläsning: Typer av våtmarker Processer i våtmarker Läkemedelsrening i våtmarker Antibiotikaförsök Läkemedelsförsök Sammanfattning Vilka är de 2 huvudtyperna av våtmarker? 2

3 Hur ser en ytvattenvåtmark ut? 3

4 Hur ser en rotzonsvåtmark ut? Varför är våtmarker bra på att rena vatten? 4

5 I våtmarker finns en unik blandning av mikroställen, har extremt hög ytarea, har aeroba/anaeroba gränssnitt. Vilka är huvudfunktionerna hos och beståndsdelarna i en våtmark? 5

6 1. Vegetation 2. Hydraulisk belastning/uppehållstid 3. Jord 4. Form Genom vilka processer tas föroreningar bort i våtmarker? 6

7 1. Fysiska 2. Kemiska 3. Biologiska Exempel på fysiska processer som tar bort föroreningar i våtmarker: 1. Filtrering 2. Sedimentation 3. Sönderdelning av UV ljus Förutsätter mycket vegetation men även öppna ytor, ordentligt djup och sakta flöde. 7

8 Exempel på kemiska processer som tar bort föroreningar i våtmarker: 1. Utfällning 2. Adsorption 3. Oxidation/reduktion eller andra nedbrytningsreaktioner Förutsätter varierande syrehalt, ordentligt djup och sakta flöde. Exempel på biologiska processer som tar bort föroreningar i våtmarker: 1. Upptag eller omvandling av bakterier eller andra mikroorganismer 2. Upptag eller omvandling av växter Förutsätter varierande syrehalt och mycket växtlighet. 8

9 För många ämnen som till exempel kväve är bakterier den viktigaste borttagningsprocessen. Men bakterier kan inte leva helt fritt i vattnet utan behöver en biofilm att sitta på. Alla fasta föremål i vattnet omger sig med en biofilm. Det är mycket viktigt för optimal borttagning att man har en stor yta i våtmarken mellan fast fas och vatten. Detta får man genom att ha mycket växtlighet. wetlands 9

10 Genom vilka processer tas läkemedelsrester bort i våtmarker? Bakterier/mikroorganismer Växtupptag Nedbrytning av solljus Oxidation och andra kemiska reaktioner Adsorption till jordpartiklar, fällning mm Så hur ska en våtmark gjord för att ta bort läkemedelsrester se ut? Mycket växter ger stor yta för bakterier att arbeta på och också växtupptag. Växter kan även bidra med syre och ge aeroba/anaeroba gränssnitt. Men se upp för kortslutning! Partier utan växtlighet gynnar nedbrytning av solen. 10

11 Så hur ska en våtmark gjord för att ta bort läkemedelsrester se ut? fortsättning Generellt gäller att ju större våtmark desto bättre rening Om man har patogener eller luktande avloppsvatten kan en rotzonsanläggning vara att föredra Förekomst av läkemedel i inloppet till kommunala reningsverk från Vymazal et al 11

12 Jämförelse av borttagning av läkemedel i avloppsreningsverk och våtmarker från Vymazal et al Fördelen med att använda våtmarker istället för reningsverk för rening av avloppsvatten är att inga kemikalier behöver tillsättas, det går inte åt någon energi, lite skötsel och våtmarken kan ge andra ekosystemtjänster. 12

13 Vilka ämnen bör man fokusera på? På våtmarkscentrum i Halmstad har vi gjort 2 försök med läkemedel 2009 med olika antibiotika 2015 med olika läkemedel (Hristina Bodin HKR, Per Magnus Ehde och Stefan Weisner HH) I våra försök har vi använt vår Experimentella Våtmarksanläggning EVA. 13

14 Skiss av EVA. E står för övervattensväxter, S för undervattensväxter och C för kontroll. INCOMING WATER C S E C S E S C E E C S S E C C E S Bodin H et al. (2012) 14

15 Resultat från antibiotikafösöket 2009 Table 2 Measured levels (ng l 1) of antibiotics in four spiked wetlands (A, B, C, and D) (n = 12) and PREa fromday 14 to 25. All antibiotics were below LOQb at days 0, 50 and 100. Antibiotic Spiked Average Removal conc. ng l 1 Efficiency % Trimethoprim (TRI) Oxytetracycline (OXY) Norfloxacin (NOR) Ciprofloxacin (CIP) Tetracycline (TET Doxycycline (DOX) Azithromycin (AZI) Sulfamethoxazole (SUL) Clindamycin (CLI) Erythromycin (ERY) Clarithromycin (CLA ) a PRE: percentage removal efficiency. b LOQ: limit of quantification. Förekomst av olika antibiotika resistenta gener 15

16 Antal dagar från start av antibiotikatillsats Dammar med tillsatt antibiotika Kontrolldammar Vi gjorde ett nytt läkemedelsförsök 2015 då vi testade följande kemikalier: Table 2 Substances proposed in the present research project, their substance class, effluent concentrations from WWTPs after primary treatment (EC) and typical removal efficiencies (RE) in CWs as secondary a treatment step. [33]. Substance Substance class EC (µg/l) RE (% of EC) Acetaminophen Anti inflammatory Carbamazepine Anti epileptic Diclofenac Anti inflammatory Metoprolol Beta blocker Naproxen Anti inflammatory Sulfamethoxazole Antibiotic

17 De läkemedel som Hristina valde ut ska representera olika typer av läkemedel, ska vara vanligt förekommande i vattendrag, vara både sådana som lätt bryts ner och svårnedbrytbara, ha ekotoxiska effekter och vara sådana som skrivs ut i stora mängder. Frågeställningar som vi ville besvara utifrån läkemedelsförsöket 2015: ARG Toxicitet Påverkan på kväveborttagning Vi ville även se hur reningsförmågan hos våtmarkerna påverkas av mängden växtlighet, typ av växtlighet, mängden alger, skörd av växtmaterial ovan vattenytan, olika kemiska parametrar och olika djup. 17

18 Till 9 av våra 18 dammar tillsattes läkemedel under 3 veckor. Prov togs dag 0, 7, 14, 21, 28, 42 och 56. Tyvärr har vi inte fått några resultat än. Sammanfattning Våtmarker är bra på att rena bort läkemedel Viktigt med utformingen av våtmarken 18

19 wetlands Sverige ska bli första landet i världen utan fossil energi! 19

20 Hur kan man använda våtmarker för att rena avloppsvatten från enskilda hushåll? Referenser till rening i våtmarker försök i 2016 Det mesta av materialet är taget från kapitel 1 i Kadlec. Kadlec är en stor tjock bok om våtmarker och är väldigt tekniskt inriktad. Kadlec, Robert H.; Knight, Robert L.. Treatment Wetlands : Theory and Implementation (2nd Edition). Boca Raton, FL, USA: CRC Press, p 3. Mycket är taget från en presentation av Jan Vymazal: Occurence and removal of pharmaceuticals in three constructed wetlands with at least 15 years of operation; Jan Vymazal och Tereza Dvorakova Brezinova ; Czech university of life sciences, Prag en del är taget ur Kent kapitel 9: DeBusk, Thomas A. et al Wetlands for Water Treatment Applied Wetlands Science and Technology Editor Donald M. Kent Boca Raton: CRC Press LLC,2001 Om ni inte kan hitta den kan jag skicka en kopia! 20

21 Referenser till rening i våtmarker försök i 2016 Andra referenser är mycket rapporter t.ex. Institutionen för vatten och miljö, SLU Box 7050, Uppsala Rapport 2012:1 Kväve och fosfortrender i jordbruksvattendrag Har åtgärderna gett effekt? Rapport nr Rikare mångfald och mindre kväve Utvärdering av våtmarker skapade med stöd av lokala investeringsprogram och landsbygdsutvecklingsstöd Av Jonas M. Svensson John Strand Göran Sahlén Stefan Weisner Våtmarkscentrum, Högskolan i Halmstad 2004 På uppdrag av Naturvårdsverket och Jordbruksverket, NV , SJV /02, 2003 Återföring av näring från små avlopp En kunskapssammanställning om källsorterande avloppssystem för enskilda hus och samlad bebyggelse Jane Hjelmqvist Mats Johansson Linda Tegelberg Rapporten ingår i Urban Waters rapportserie Rapportserie nr 2012:1 Rapporten finns att hämta på vår hemsida Bodin H et al (2012) Tracer behaviour and analysis of hydraulics in experimental free water surface wetlands. Ecological Engineering 49:

Relevanta dokument

Dagvattenrening. tekniker, implementering, underhåll, funktion i nordiskt klimat

Dagvattenrening. tekniker, implementering, underhåll, funktion i nordiskt klimat Dagvattenrening tekniker, implementering, underhåll, funktion i nordiskt klimat Godecke Blecken Universitetslektor i VA teknik, tekn dr Stadens vattensystem, Luleå tekniks universitet Mail: godble@ltu.se,