Application of green infrastructure for pollutant removal from stormwater

• Autorzy: Andriulaityte Ieva , Valentukeviciene Marina

Identyfikatory

DOI

10.17512/znb.2023.1.01

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie zielonej infrastruktury do usuwania zanieczyszczeń z wód opadowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Stormwater runoff is a source of water pollution containing a wide range of chemical pollutants and various disease-causing bacteria and viruses that are transported by runoff to water bodies and have a negative impact on aquatic ecosystems. Therefore, stormwater treatment should meet the highest standards and contribute to sustainable water resource management. Responding to today‘s environmental challenges and following the Green Deal and Circular Economy’s goals, it is necessary to apply new innovative solutions and infrastructure in stormwater management. Research shows that green solutions might be a potential tool to treat stormwater and to ensure the proper quality of surface water bodies. The article aims to discuss various possible solutions of green infrastructure (rain gardens, green roof, wetlands etc.), which could be applied in future research to remove pollutants (heavy metals, organic compounds etc.) from stormwater. Studies have found multiple benefits of using green infrastructure in order to protect the environment. It is a cost effective, innovative and architectural measure, which promotes economic growth, contributes to climate change mitigation, reduces urbanization impact on the environment and creates recreational and green spaces.

PL

Spływ wód opadowych jest źródłem zanieczyszczenia wody zawierającego szeroką gamę substancji chemicznych oraz rożne bakterie i wirusy chorobotwórcze, które wraz ze spływem przenoszone są do zbiorników wodnych i mają negatywny wpływ na ekosystemy wodne. W związku z tym oczyszczanie wód opadowych powinno spełniać najwyższe standardy i przyczyniać się do zrównoważonego zarządzania zasobami wodnymi. Odpowiadając na współczesne wyzwania środowiskowe oraz kierując się celami Zielonego Ładu i Gospodarki o Obiegu Zamkniętym, konieczne jest stosowanie innowacyjnych rozwiązań i infrastruktury w zarządzaniu wodami opadowymi. Badania pokazują, że zielone rozwiązania mogą być potencjalnym narzędziem oczyszczania wód opadowych i zapewnienia odpowiedniej jakości części jednolitych wód powierzchniowych. Celem artykułu jest omówienie rożnych możliwych rozwiązań zielonej infrastruktury (ogrody deszczowe, zielone dachy, tereny podmokłe itp.), które można zastosować w przyszłych badaniach nad usuwaniem zanieczyszczeń (metali ciężkich, związków organicznych itp.) z wód opadowych. Badania wykazały wiele korzyści wynikających z wykorzystania zielonej infrastruktury w celu ochrony środowiska. Jest to rozwiązanie opłacalne, innowacyjne i architektoniczne, które sprzyja wzrostowi gospodarczemu, przyczynia się do łagodzenia zmian klimatycznych, zmniejsza wpływ urbanizacji na środowisko oraz tworzy przestrzenie rekreacyjne i zielone.

Słowa kluczowe

EN

green infrastructure; water pollution; decontamination; ecosystems; wetlands

PL

infrastruktura zielona; zanieczyszczenie wody; ekosystem; tereny podmokłe; odkażanie

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo
• Rocznik: 2023
• Tom: Z. 29 (179)
• Strony: 7--12
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys.

Twórcy

autor

Andriulaityte Ieva

• Vilnius Gediminas Technical University, Sauletekio av. 11, Vilnius, Lithuania

• https://orcid.org/0000-0003-3297-3299

autor

Valentukeviciene Marina

• Vilnius Gediminas Technical University, Sauletekio av. 11, Vilnius, Lithuania

• https://orcid.org/0000-0001-8097-2982

Bibliografia

• 1. UNESCO World Water Assessment Programme, 2018. ISBN 978-92-3-100264-9. https://www.unwater.org/publications/world-water-development-report-2018.
• 2. UN, Transforming Our World: The 2030 Agenda for Sustainable Development, 2015. https://sdgs.un.org/2030agenda.
• 3. Garcia-Montoya M., Bocanegra-Martinez A., Napoles-Rivera F., Serna-Gonzalez M., Ponce-Ortega J.M.,El-Halwagi M.M., Simultaneous design of water reusing and rainwater harvesting systems in a residential complex, Computers & Chemical Engineering 2015, 76, 104-116.
• 4. Brudler S., Rygaard M., Arnbjerg-Nielsen K., Hauschild M.Z., Ammitsoe., Vezzaro L., Pollution levels of stormwater discharges and resulting environmental impacts, Science of the Total Environment 2019, 663, 754-763.
• 5. Loai A., Advanced fighly poluted rainwater treatment process, Journal of Urban and Environmental Engineering 2018, 50-58.
• 6. Liu J., Beckerman J., Application of sustainable biosorbents from hemp for remediation copper(II)-containing wastewater, Journal of Environmental Chemical Engineering 2022, 10, 3, 107494, DOI: 10.1016/j.jece.2022.107494.
• 7. Chen Z., Guo J., Jiang Y., High concentration and high dose of disinfectants and antibiotics used during the COVID-19 pandemic threaten human health, Environmental Science Europe 2021, 33, 11.
• 8. Communication from the Commission to the European Parliament, the Council, the European Economic and Social Committee and the Committee of the Regions, Green Infrastructure (GI) – Enhancing Europe’s Natural Capital, Brussels, Belgium 2013.
• 9. Iqbal A., Hussain G., Haydar S., Zahara N., Use of new local plant-based coagulants for turbid water treatment, International Journal of Environmental Science and Technology 2019, 16, 6167-6174.
• 10. Shan T.C., Matar M.A., Makky E.A., The use of Moringa oleifera seed as a natural coagulant for wastewater treatment and heavy metals removal, Applied Water Science 2017, 7, 1369-1376.
• 11. Valentukeviciene M., Andriulaityte I., Zurauskiene R., Experimental research on the treatment of stormwater contaminated by disinfectants using recycled materials – hemp fiber and ceramzite, International Journal of Environmental Research Public Health 2022, 19, 14486.
• 12. Hachoumi I., Pucher B., De Vito-Francesco E., Prenner F., Ertl T., Langergraber G., Furhacker M., Allabashi R., Impact of green roofs and vertical greenery systems on surface runoff quality, Water 2021, 13, 2609.
• 13. Malcolm E., Reese M., Schaus M., Ozmon I., Tran L., Measurements of nutrients and mercury from green roofs and gravel roof runoff, Ecological Engineering 2014, 73, 705-712.
• 14. Lamera C., Becciu G., Rulli M.C., Rosso R., Green roofs effects on the urban water cycle components, 12th International Conference on Computing and Control for the Water Industry, CCWI2013, Procedia Engineering 2014, 70, 988-997.
• 15. Mobilia M., Longobardi A., Sartor J.F., Including a-priori assessment of actual evapotranspiration for green roof daily scale hydrological modelling, Water 2017, 9, 72.
• 16. Schwammberger P., Walker Ch., Lucke T., Using floating wetland treatments systems to reduce stormwater pollution from urban developments, International Journal of GEOMATE 2017, 31, 45-50.
• 17. Walker C., Nichols P., Reeves K., Lucke T., Nielson M., Sullivan D., Using Floating Wetlands to Treat Stormwater Runoff from Urban Catchments in Australia, 13th International Conf. on Urban Drainage, Malaysia, 2014.
• 18. Wadzuk B., DelVecchio T., Sample-Lord K., Mustaki A., Welker A., Nutrient removal in rain garden lysimeters with different soil types, Journal of Sustainable Water in the Built Environment 2021, 7, 1.
• 19. Ishimatsu K., Ito K., Mitani Y., Use of rain gardens for stormwater management in urban design and planning, Landscape Ecology and Engineering 2017, 13, 205-212.
• 20. Chenani S.B., Lehvavirta S., Hakkinen T., Life cycle assessment of layers of green roofs, Journal of Cleaner Production 2015, 90, 153-162.
• 21. Karczmarczyk A., Baryła A., Bus A., Effect of p-reactive drainage aggregates on green roof runoff quality, Water 2014, 6, 2575-2589.
• 22. Deng Y., Low-cost adsorbents for urban stormwater pollution control, Frontiers of Environmental Science Engineering 2020, 14, 83.
• 23. Jiang C., Li J., Hu Y., Yao Y., Li H., Construction of water-soil-plant system for rainfall vertical connection in the concept of sponge city: A review, Journal of Hydrology 2022, 605, 0022-1694.
• 24. Chang X., Xu Z., Zhao G., Li H., Simulation of urban rainfall-runoff in piedmont cities: case study of Jinan city, China, Journal of Hydroelectric Engineering 2018, 37, 107-116.
• 25. Yang W., Wang Z., Hua P., Zhang J., Krebs P., Impact of green infrastructure on the mitigation of road-deposited sediment induced stormwater pollution, Science of Total Environment 2021, 770, 145294.
• 26. Kulandaiswamy N.D.M., Nithyanandam M., Feasibility studies on treatment of household greywater using phytoremediation plants, Research Squre 2021, 478, 731-745.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).