1. IntroductionUrban and industrial

1. Introduction
Urban and industrial activities have increased watershed metal exports contributing to impaired receiving waters (Clark et al., 2007). Dissolved copper (Cu) and zinc (Zn) were found to be the primary cause of toxicity in highway runoff tested for five fresh water and marine species (Kayhanian et al., 2008). These metals are characteristically found at high concentrations in stormwater runoff from urbanized areas (San Francisco Bay Conservation and Development Commission, 2003, Timperley et al., 2005 and Zgheib et al., 2011) presenting a common risk for receiving environments worldwide. Constructed wetlands and retention ponds are practices widely used to reduce suspended solids and metal concentrations before they reach the environment. Retention basins generally provide limited removal of dissolved contaminants, being more efficient at removing coarse, particulate-attached forms (Van Buren et al., 1996). Vegetated wetlands provide removal mechanisms for soluble pollutants and those associated with finer particles (Bavor et al., 2001); however, they usually require larger areas and will not tolerate extended periods of high water levels. A novel approach, the floating treatment wetland (FTW), offers a solution able to cope with these disadvantages.

A FTW is comprised of a porous floating mat planted with emergent macrophytes. Plant roots grow through the mat and hang into the water column. A FTW is typically installed on the surface of a pond and is suitable for new construction or retrofit installation. Several studies have identified nutrient and metal removal capabilities of FTWs (Stewart et al., 2008, Van De Moortel et al., 2010 and Tanner and Headley, 2011). However there are limited published data on FTW performance and associated mechanisms for stormwater applications at field scale (Headley and Tanner, 2012). Three studies have addressed metals' treatment for concentrations similar to stormwater runoff (Van De Moortel et al., 2010, Tanner and Headley, 2011 and Borne et al., 2013a), however they didn't specifically address the pollutant removal processes involved.

A field study with side-by-side monitoring of two geometrically similar retention ponds, only one of which contained a FTW with fully developed vegetation, was carried out over a 2-year period. Greater removal of total copper (TCu) and total zinc (TZn) from the incoming stormwater runoff has been reported for the FTW pond with median mass removal efficiencies of 36 and 57%, respectively, against 15 and 41%, respectively, for the Control pond (Borne et al., 2013a). The present paper investigates the fate of the trapped Cu and Zn through monitoring sediment (both ponds) and plant tissue (FTW pond only) metal concentrations. Sequential extraction of sediments and analysis of roots, root plaques and shoots, as well as Scanning Electron Microscopy (SEM) analysis of roots helped to identify the forms in which pollutant were trapped. Temperature, dissolved oxygen (DO), redox potential (Eh), pH and specific conductivity were monitored in both ponds to identify possible chemical reactions induced by the FTW. The data and discussion investigate in detail the key mechanisms induced by the presence of a FTW which are likely responsible for the enhanced performance compared to a conventional retention pond. Understanding the pollutant removal processes will help evaluate their sustainability and optimise performance.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

1 การแนะนำ
กิจกรรมเมืองและอุตสาหกรรมได้เพิ่มขึ้นการส่งออกโลหะลุ่มน้ำเอื้อต่อการลดน้ำที่ได้รับ (คลาร์กเอตอัล. 2007) ทองแดงละลาย (ลูกบาศ์ก) และสังกะสี (Zn) พบว่ามีสาเหตุหลักของความเป็นพิษในน้ำที่ไหลบ่าทางหลวงทดสอบน้ำจืดห้าและพันธุ์สัตว์น้ำ (kayhanian et al,. 2008)โลหะเหล่านี้จะพบว่ามีลักษณะพิเศษที่มีความเข้มข้นสูงในน้ำฝนที่ไหลบ่ามาจากพื้นที่ทำให้มีลักษณะ (san francisco อนุรักษ์อ่าวและการพัฒนาคณะกรรมการ 2003, et al, Timperley. ปี 2005 และ zgheib และคณะ. 2011) นำเสนอความเสี่ยงที่พบบ่อยสำหรับการรับสภาพแวดล้อมทั่วโลกพื้นที่ชุ่มน้ำที่สร้างขึ้นและบ่อกักเก็บจะปฏิบัติใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อลดสารแขวนลอยและความเข้มข้นของโลหะก่อนที่จะถึงสภาพแวดล้อม อ่างเก็บรักษาโดยทั่วไปให้การกำจัดสารปนเปื้อนที่ จำกัด ในการละลายเป็นมีประสิทธิภาพมากขึ้นในการลบหยาบรูปแบบอนุภาคที่แนบมา (แวนบิวเรตอัล., 1996)ชายเลนโซให้กลไกกำจัดสารพิษที่ละลายน้ำได้และผู้ที่เกี่ยวข้องกับอนุภาคปลีกย่อย (bavor et al, 2001.) แต่พวกเขามักจะต้องใช้พื้นที่ขนาดใหญ่และจะไม่ทนต่อการขยายระยะเวลาของระดับน้ำสูง วิธีการใหม่ในการรักษาพื้นที่ชุ่มน้ำที่ลอย (FTW) เสนอโซลูชั่นที่สามารถรับมือกับข้อเสียเหล่านี้.

FTW ประกอบด้วยเสื่อลอยที่มีรูพรุนปลูก macrophytes ฉุกเฉิน รากพืชเติบโตผ่านเสื่อและวางลงในคอลัมน์น้ำ FTW มักจะมีการติดตั้งบนพื้นผิวของบ่อและเหมาะสำหรับการก่อสร้างใหม่หรือการติดตั้ง retrofit งานวิจัยหลายชิ้นได้ระบุสารอาหารและโลหะความสามารถในการกำจัดของ ftws (สจ๊วตและอัล., 2008, แวนเดอ moortel et al,.2010 และฟอกหนังและเฮดลีย์, 2011) แต่มีการ จำกัด การเผยแพร่ข้อมูลเกี่ยวกับผลการดำเนินงาน FTW และกลไกที่เกี่ยวข้องสำหรับการใช้งานน้ำฝนในระดับเขต (เฮดลีย์และฟอกหนัง, 2012) จะมี สามการศึกษาการรักษาโลหะสำหรับความเข้มข้นคล้ายกับน้ำฝนที่ไหลบ่ามาที่ (แวนเดอ moortel et al,., 2010, ฟอกหนังและเฮดลีย์, 2011 และระเหยไดเอตอัล. 2013a)แต่พวกเขาไม่ได้เฉพาะที่อยู่ในกระบวนการการกำจัดมลพิษที่เกี่ยวข้อง.

เขตการศึกษากับการตรวจสอบด้านข้างของทั้งสองบ่อเก็บรักษาที่คล้ายกันเรขาคณิตเพียงคนเดียวที่มี FTW กับพืชพัฒนาอย่างเต็มที่ถูกหามออกไป 2 ระยะเวลาปีการกำจัดมากขึ้นของทองแดงรวม (tcu) และสังกะสีรวม (TZN) จากน้ำฝนที่ไหลบ่าเข้ามาได้รับการรายงานสำหรับบ่อ FTW โดยมีค่าเฉลี่ยการกำจัดมวลของ 36 และ 57% ตามลำดับเทียบกับ 15 และ 41% ตามลำดับสำหรับการควบคุม บ่อ (ระเหยไดเอตอัล. 2013a)กระดาษปัจจุบันสำรวจชะตากรรมของลูกบาศ์กติดและ Zn ผ่านการตรวจสอบตะกอน (บ่อทั้งสอง) และเนื้อเยื่อพืช (บ่อ FTW เท่านั้น) ความเข้มข้นของโลหะ การสกัดลำดับของตะกอนและการวิเคราะห์รากโล่รากและยอดรวมทั้งการใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนสแกน (SEM) การวิเคราะห์ของรากช่วยในการระบุรูปแบบในการที่สารมลพิษถูกขังอยู่ อุณหภูมิออกซิเจนละลายน้ำ (ทำ) ที่มีศักยภาพรีดอกซ์ (เอ๊ะ) ph และการนำที่เฉพาะเจาะจงได้รับการตรวจสอบในบ่อทั้งการระบุปฏิกิริยาเคมีที่เป็นไปได้ที่เกิดจาก FTW ข้อมูลและการอภิปรายตรวจสอบในรายละเอียดกลไกที่สำคัญที่เกิดจากการแสดงตนของ FTW ซึ่งมีแนวโน้มที่รับผิดชอบในการดำเนินงานที่เพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับบ่อกักเก็บธรรมดาการทำความเข้าใจกระบวนการกำจัดสารมลพิษจะช่วยให้การประเมินความยั่งยืนของพวกเขาและเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

1. แนะนำ
เออร์และกิจกรรมอุตสาหกรรมได้เพิ่มการส่งออกโลหะของลุ่มน้ำที่เอื้อต่อการลดรับน้ำ (Clark et al., 2007) ส่วนยุบทองแดง (Cu) และสังกะสี (Zn) พบเป็น สาเหตุหลักของความเป็นพิษในการไหลบ่าทางหลวงทดสอบห้าน้ำและพันธุ์สัตว์น้ำ (Kayhanian et al., 2008) โลหะเหล่านี้จะพบในความเข้มข้นสูงใน stormwater ที่ไหลบ่าจากพื้นที่ urbanized characteristically (อนุรักษ์อ่าวซานฟรานซิสโกและคณะกรรมการพัฒนา 2003, Timperley et al., 2005 และ Zgheib et al., 2011) นำเสนอความเสี่ยงทั่วไปสำหรับการรับสภาพแวดล้อมทั่วโลก สร้างพื้นที่ชุ่มน้ำและบ่อเก็บรักษามีวิธีปฏิบัติที่ใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อลดความเข้มข้นโลหะและของแข็งระงับก่อนที่จะถึงสิ่งแวดล้อม อ่างล่างหน้าเก็บข้อมูลโดยทั่วไปให้การกำจัดสารปนเปื้อนละลาย ถูกมากที่เอาหยาบ particulate แนบฟอร์ม (Van Buren et al., 1996) จำกัด พื้นที่ชุ่มน้ำกลบให้กลไกกำจัดสารมลพิษที่ละลายน้ำได้และผู้ที่เกี่ยวข้องกับอนุภาคปลีกย่อย (Bavor และ al., 2001); อย่างไรก็ตาม พวกเขามักจะต้องใช้พื้นที่ขนาดใหญ่ และจะยินยอมให้ขยายระยะเวลาของระดับน้ำที่สูง วิธีนวนิยาย พื้นที่ชุ่มลอยบำบัดน้ำ (FTW), ให้บริการโซลูชันที่สามารถรับมือกับข้อเสียเหล่านี้

FTW ประกอบด้วยเสื่อลอย porous ปลูกกับ macrophytes โผล่ออกมาด้วย รากพืชเจริญเติบโตผ่านเสื่อ และวางลงในคอลัมน์น้ำ FTW โดยทั่วไปการติดตั้งบนพื้นผิวของบ่อ และเหมาะสำหรับการติดตั้งก่อสร้างหรือสร้างใหม่ หลายการศึกษาระบุความสามารถในการกำจัดธาตุอาหาร และโลหะของ FTWs (สจ๊วต et al., 2008, Van De Moortel et al., 2010 และแทนเนอร์ชำรุดและ Headley, 2011) อย่างไรก็ตาม มีข้อมูลเผยแพร่จำกัด FTW ประสิทธิภาพและกลไกเชื่อมโยงสำหรับ stormwater ที่ขนาดของฟิลด์ (Headley และแทนเนอร์ชำรุด 2012) การศึกษาสามมี addressed รักษาคล้ายกับ stormwater ไหลบ่า (Van De Moortel et al., 2010 แทนเนอร์ชำรุด และ Headley, 2011 และ Borne et al., 2013a), ความเข้มข้นของโลหะ อย่างไรก็ตาม พวกเขาไม่ได้โดยเฉพาะมลพิษกำจัดกระบวนการเกี่ยวข้อง

ศึกษาฟิลด์ ด้วยเคียงข้างด้านตรวจสอบสอง geometrically คล้ายคงบ่อ เพียงหนึ่งอยู่ FTW ด้วยพืชพรรณทั้งหมดพัฒนา ถูกดำเนินการระยะเวลา 2 ปี เอามากกว่าทองแดงรวม (TCu) และสังกะสี (TZn) ทั้งหมดจากไหลบ่า stormwater ขาเข้ามีการรายงานสำหรับบ่อ FTW กับประสิทธิภาพโดยรวมเอามัธยฐานของ 36 และ 57% ตามลำดับ 15 และ 41% ตามลำดับ บ่อควบคุม (Borne et al., 2013a) กระดาษปัจจุบันตรวจสอบชะตากรรมของ Cu และ Zn ติดอยู่ โดยตรวจสอบตะกอน (ทั้งบ่อ) และความเข้มข้นโลหะ (เฉพาะบ่อ FTW) เนื้อเยื่อของพืช ติดสกัดตะกอน และการวิเคราะห์ราก ราก plaques และถ่ายภาพต่อเนื่อง และวิเคราะห์ Microscopy อิเล็กตรอนที่สแกน (SEM) รากที่ช่วยในการระบุรูปแบบในแนวใด อุณหภูมิ ส่วนยุบออกซิเจน (โด), เกิด redox (Eh), ค่า pH และนำเฉพาะถูกตรวจสอบในบ่อทั้งสองได้จากปฏิกิริยาทางเคมีเกิดจาก FTW ที่ระบุ ข้อมูลการสนทนาที่สอบสวนรายละเอียดกลไกสำคัญเกิดจากของ FTW ซึ่งมีแนวโน้มชอบประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับบ่อเก็บข้อมูลทั่วไป ความเข้าใจกระบวนการกำจัดมลพิษจะช่วยประเมินความยั่งยืนของพวกเขา และเพิ่มประสิทธิภาพของประสิทธิภาพการทำงาน

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

1 . กิจกรรมและการอุตสาหกรรมในเมือง
ซึ่งจะช่วยแนะนำการส่งออกเพิ่มขึ้นมีโลหะเป็นแหล่งต้นน้ำลำธารช่วยเพื่อไปยังผืนน้ำได้รับผู้มีสายตาผิดปกติ( Clark et al . 2007 ) ละลายน้ำทองแดง( CU )และสังกะสี( zn )พบว่ามีสาเหตุหลักของความเป็นพิษในเกระแสทางหลวงได้รับการทดสอบแล้วสำหรับห้าสายพันธุ์น้ำและทางทะเลสด( kayhanian et al . 2008 )โลหะเหล่านี้มีการตรวจพบที่ความเข้มข้นสูงในเกระแส stormwater จากพื้นที่ลักษณะเป็นชุมชนเมืองอย่างมาก( San Francisco Bay Conservation คณะกรรมการพัฒนาและ 2003 timperley et al . 2005 และ zgheib et al . 2011 )การนำเสนอความเสี่ยงทั่วไปสำหรับการรับ สภาพแวดล้อม ทั่วโลกลักษณะพิเศษสระน้ำและตัวยึดพื้นที่ลุ่มน้ำสร้างขึ้นเป็นสิ่งที่ปฏิบัติใช้อย่างแพร่หลายเพื่อลดความเข้มข้นโลหะของแข็งและถูกพักก่อนที่จะมาถึง สภาพแวดล้อม จัดให้บริการอ่างล้างหน้ายึดโดยทั่วไปแล้วการจำกัด(มหาชน)ของสารปนเปื้อนเชื้อโรคที่มี ประสิทธิภาพ มากขึ้นในการถอดรูปแบบไส้ - หยาบ(โรงแรม Van Buren , et al . 1996 )จัดให้บริการพื้นที่ลุ่มน้ำ vegetated กลไกการถอดสำหรับมลพิษจากละลายน้ำได้และผู้ที่เกี่ยวข้องพร้อมด้วย อนุภาค ขนาดเล็ก( bavor et al . 2001 )แต่ถึงอย่างไรก็ตามโดยปกติต้องมีพื้นที่ขนาดใหญ่กว่าและจะไม่ยอมเป็นระยะเวลาของระดับน้ำสูง วิธีการใหม่ที่ปรับขึ้นลงได้อิสระการรักษาพื้นที่ชุ่มน้ำ( ftw )จัดให้บริการโซลูชันที่สามารถรับมือกับข้อเสียเปรียบเหล่านี้.

ftw ที่ประกอบด้วยแผ่นรองแบบลอยตัวที่มีรูพรุนที่ปลูกไว้ด้วย macrophytes ออกมา รากพืชขยายตัวผ่านมาศและวางสายไปในคอลัมน์น้ำ ftw ที่ได้รับการติดตั้งบนพื้นผิวของสระที่โดยปกติแล้วจะเหมาะสมสำหรับการก่อสร้างใหม่หรือการติดตั้ง,ใช้ร่วมกับระบบ จากการศึกษาพบว่ามีความสามารถในหลายสารอาหารและถอดแผ่นโลหะของ ftws (—ไบลีย์อลันสจ๊วต, City of et al . 2008 รถตู้ de moortel et al .เครื่องอาบแดดและ 2010 และ headley 2011 ) แต่ถึงอย่างไรก็ตามยังมีข้อมูลที่ตีพิมพ์เผยแพร่จำกัด(มหาชน)ในการ ftw และกลไกที่เกี่ยวข้องสำหรับแอพพลิเคชัน stormwater ในฟิลด์( headley และเครื่องอาบแดด 2012 ) สามการศึกษาได้ให้ความกระจ่างเกี่ยวกับปัญหาการบำบัดของโลหะสำหรับความเข้มข้นเหมือนกับเกระแส stormwater (รถตู้ de moortel et al . 2010 เครื่องอาบแดดและ headley 2011 และทน et al . 2013 )แต่ถึงอย่างไรก็ตามยังไม่ได้กระบวนการแอดเดรสที่มีส่วนเกี่ยวข้องกับการก่อมลพิษหลักๆลงโดยเฉพาะ.

การศึกษา ภาค สนามที่มีที่อยู่ด้านข้างการติดตามการทำงานของของสองสระยึดความเหมือนในทางเรขาคณิตกับฟอนต์เท่านั้นหนึ่งในที่ที่อยู่พันธุ์ไม้ ftw พร้อมด้วยพัฒนาที่ถูกนำตัวไปยังออกมาจากช่วง 2 ปีที่มากกว่าการรวมทองแดง( TCU )และสังกะสีรวม( tzn )จากที่เข้า stormwater เกระแสมีการรายงานว่าสำหรับ ftw สระพร้อมด้วยเกาะกลางถนนจำนวนมากการเพิ่ม ประสิทธิภาพ ของ 36 และ 57% ตามลำดับ,ต่อ 15 และ 41% ตามลำดับสำหรับการควบคุมบ่อ(ทน et al ., 2013 )ปัจจุบันกระดาษที่ทำการพิจารณาข้อสงสัยทั้งหมดของชะตากรรมของชุดควบคุมไว้และ zn ผ่านการตรวจสอบความเข้มข้นโลหะตะกอน(สระน้ำทั้ง)และโรงงานผลิตเนื้อเยื่อ(สระ ftw เท่านั้น) การดึงถอนแบบต่อเนื่องเป็นลำดับของการวิเคราะห์และตะกอนในการวิเคราะห์และการสแกนการตรวจวิเคราะห์สารเคมีอิเลคตรอน(ความหมายอย่างไรต่อ)จากรากผมโล่ประกาศเกียรติคุณรากและหน่อรากของช่วยในการระบุรูปแบบที่ก่อมลพิษหลักๆลงมาติดอยู่ อุณหภูมิออกซิเจนละลาย(ไม่) redox ศักยภาพ (เอ๊ะ)นำกระแสไฟฟ้าและค่า pH อยู่ตรวจสอบเฉพาะในสระทั้งสองเพื่อระบุถึงปฏิกริยาทางเคมีเป็นไปได้จาก ftw. ได้ การสนทนาและข้อมูลที่สืบสวนสอบสวนในรายละเอียดกลไกสำคัญที่ทำให้เกิดการของ ftw ซึ่งมีแนวโน้มต้องรับผิดชอบสำหรับ ประสิทธิภาพ ที่เพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับบ่อยึดแบบเดิมการทำความเข้าใจกระบวนการการก่อมลพิษหลักๆลงจะช่วยให้การประเมินความยั่งยืนของพวกเขาและช่วยเพิ่ม ประสิทธิภาพ สูงสุด