25 Tahun Pengolahan Limpasan Perkotaan Melalui Lahan Basah Buatan
Lokasi
California, Amerika Serikat
Tantangan
Limpasan air hujan dari kota Costa Mesa, Pantai Newport, Tustin, Lake Forest, dan Irvine di California selatan mengalir langsung ke daerah aliran sungai San Diego Creek dan lingkungan muara yang sensitif terhadap lingkungan di Upper Newport Bay. Meningkatnya urbanisasi di daerah-daerah ini telah mengakibatkan semakin luasnya tutupan lahan beraspal dan kedap air – permukaan yang tidak dapat menyerap atau menyaring hujan sehingga meningkatkan limpasan ke saluran air. Secara historis, limpasan perkotaan dan polusi yang masuk ke Teluk Newport Atas telah berkontribusi terhadap eutrofikasi karena kelebihan nutrisi (seperti nitrogen dan fosfor) yang masuk ke dalam air, sehingga mengancam kesehatan ekosistem manusia dan laut.
Meningkatnya kandungan nutrisi mengakibatkan pertumbuhan alga yang berlebihan, pengasaman perairan pesisir, dan menipisnya oksigen terlarut dalam air. Dampak lingkungan ini telah membuat habitat tersebut tidak cocok untuk banyak organisme laut, yang mengakibatkan matinya ikan, invertebrata, dan kehidupan akuatik lainnya. Polusi dan kualitas air yang buruk juga dapat menyebabkan penutupan pantai dan penangkapan ikan; sebuah studi tahun 2005 tentang dampak limpasan air hujan dari Sungai Santa Ana (berdekatan dengan San Diego Creek) menemukan bahwa limpasan dari sungai melebihi batas standar air mandi laut yang aman di California sebesar 500 persen karena adanya bakteri indikator tinja.
Ganggang, rumput bebek, dan pakis nyamuk yang tumbuh cepat (kiri) tumbuh subur di musim panas karena masukan nutrisi yang tinggi. Pertumbuhan berlebih dari organisme ini dapat menghabiskan oksigen di badan air dan menghalangi sinar matahari mencapai tanaman bawah air, sehingga kehidupan akuatik tidak dapat bertahan hidup. Tumpukan minyak (kanan) ditangkap oleh lahan basah. Foto © Mo Bijaksana
Tindakan diambil
Distrik Air Peternakan Irvine (IRWD) menyediakan air minum yang bersih dan aman bagi pelanggan di kota Irvine, membersihkan air limbah untuk menghasilkan air reklamasi, dan mengolah limpasan perkotaan untuk melindungi dan meningkatkan lingkungan sekitar. Untuk mengurangi polusi dari limpasan perkotaan, IRWD dan kota-kota serta kabupaten-kabupaten di sekitarnya mengembangkan rencana untuk mengatasi kebutuhan pengolahan kualitas air regional dengan menggunakan solusi berbasis alam, dibandingkan dengan infrastruktur tradisional yang bersifat abu-abu (misalnya, selokan, saluran air, saluran air hujan, kolam retensi). Mengolah limpasan perkotaan dengan menggunakan infrastruktur abu-abu tradisional biasanya mahal karena banyaknya volume air yang memerlukan pengolahan dan dapat menjadi tantangan karena infrastruktur saluran pembuangan air hujan dan limpasan tambahan dari polusi yang bukan merupakan sumber utama.
Solusi berbasis alam menggunakan proses alami yang terkait dengan tanaman atau mikroba yang menangkap dan menyaring air permukaan dan air tanah yang terkontaminasi sebelum dibuang ke laut. Solusi-solusi ini mempunyai manfaat tambahan dalam menyediakan dan meningkatkan habitat untuk mendukung keanekaragaman hayati sekaligus mempromosikan rekreasi (termasuk perikanan dan pariwisata), memberikan kesempatan pendidikan, dan menawarkan manfaat estetika dibandingkan teknologi pengolahan lainnya. Rencana IRWD bertujuan untuk meningkatkan kualitas air di San Diego Creek dan anak-anak sungainya dengan memasukkan jenis solusi berbasis alam—lahan basah pengolahan kualitas air (WQT) yang dibangun—ke dalam infrastruktur air hujan kota. Rencana IRWD mengharuskan pengembang untuk memasukkan lahan basah WQT ke dalam lanskap perkotaan mana pun dengan pembangunan atau konstruksi baru. Lahan basah menangkap dan menyaring saluran air hujan dan air selokan sebelum dialirkan kembali ke sistem saluran air hujan.
Lahan basah WQT merupakan strategi yang sangat efektif untuk mengatasi kebutuhan pengolahan kualitas air regional karena:
- Lahan basah WQT adalah teknologi yang telah terbukti digunakan selama lebih dari dua dekade.
- Jaringan lahan basah WQT dapat mengatasi sumber polutan dari pembangunan saat ini dan masa depan, serta polutan dari sumber non-pokok.
- Lahan basah WQT dapat meningkatkan habitat dan sumber daya alam di daerah aliran sungai.
Lahan basah WQT sedang dibangun. Lahan basah WQT direkayasa dengan perubahan ketinggian yang memungkinkan adanya saluran, kolam, sengkedan, dan kawasan habitat dataran tinggi. Foto © Mo Bijaksana
Seiring dengan berkembangnya lahan di daerah aliran sungai San Diego Creek, IRWD bekerja sama dengan pengembang untuk memasukkan lahan basah WQT ke dalam lanskap perkotaan sebagai bagian dari sistem saluran pembuangan air hujan perkotaan yang lebih besar. IRWD mengikuti prosedur rinci untuk menginformasikan penentuan lokasi dan konstruksi lahan basah WQT:
- Pilihan situs. IRWD memilih lokasi lahan basah berdasarkan wilayah drainase (misalnya lingkungan sekitar, sekolah, pusat perbelanjaan) di mana daerah aliran sungai tertentu berada. Pengembang diharuskan untuk memasukkan lahan basah WQT ke dalam desain air hujan mereka.
- Identifikasi tanaman. Pengembang juga diharuskan menggunakan tanaman asli California untuk penanaman di lahan basah, termasuk tanaman tahan kekeringan untuk daerah dataran tinggi, rumput asli, dan tanaman air seperti rumput gajah, sedimen, dan tanaman air. yerba mansa (ramuan abadi) di daerah perairan.
- Inspeksi dan manajemen. Setelah pengembang membangun wilayah sungai dan menanam tanaman, IRWD melakukan inspeksi sendiri sebelum menandatangani rencana pembangunan. Setelah IRWD menyetujui pembangunan tersebut, mereka bertanggung jawab atas kegiatan pengelolaan dan pemeliharaan lokasi, termasuk pembersihan gulma dan sedimen jika diperlukan.
- Pemantauan IRWD memantau lahan basah buatan mereka setiap minggu dan mengumpulkan data tentang fungsi-fungsi seperti aliran, nutrisi, dan pengurangan polusi.
- Penjangkauan dan papan tanda. IRWD melakukan kegiatan penjangkauan, termasuk tur dan kunjungan lapangan, untuk meningkatkan pemahaman masyarakat tentang bagaimana lahan basah dapat membantu menyaring dan membersihkan air melalui proses alami. Selain itu, papan tanda di sekitar lahan basah membantu mengilustrasikan dan menjelaskan cara kerja lahan basah alami dan pengolahan untuk mengurangi polutan yang mencapai saluran air.
Lahan basah yang dibangun. Foto © Mo Bijaksana
Seberapa sukseskah itu?
Sejak IRWD membangun lahan basah pertamanya, 46 lahan basah WQT tambahan telah ditambahkan ke wilayah layanan IRWD. Pemantauan berkelanjutan terhadap lahan basah serta aliran keluarnya menunjukkan bahwa lahan basah WQT merupakan solusi yang tepat untuk mengurangi polusi dari limpasan air hujan. Keberhasilan tambahan meliputi:
- Pengurangan polutan. Penerapan lahan basah di bagian hulu sepanjang wilayah drainase DAS telah menyebabkan berkurangnya unsur hara, sedimen, lemak/minyak/lemak, dan polutan lain yang mungkin mencapai wilayah sensitif secara ekologis. Dari tahun 2021 hingga 2022, situs WQT IRWD menghilangkan sekitar 51,000 pon nitrogen, 2,000 pon fosfor, dan 160 pon selenium dari daerah aliran sungai San Diego Creek. Nitrogen tersebut cukup untuk menyuburkan lebih dari 1,000 hektar lahan!
- Memenuhi persyaratan izin. Lahan basah WQT memungkinkan IRWD untuk memberikan kredit guna mempertahankan kedudukannya dalam persyaratan izin pembuangan polutan. Karena pengisian ulang air tanah tidak memungkinkan dilakukan dengan jenis tanah dan air tanah dangkal di wilayah tersebut, lahan basah merupakan pilihan terbaik bagi IRWD untuk mempertahankan izinnya.
Pelajaran yang dipetik dan rekomendasi
- Memanfaatkan proyek percontohan untuk menunjukkan keberhasilan. IRWD membangun lahan basah WQT pertama di sistem mereka pada tahun 1999 di rawa San Joaquin. Hasil pemantauan dari pengujian aliran keluar menunjukkan peningkatan kualitas air yang signifikan dan penurunan pertumbuhan alga berbahaya. Lahan basah San Joaquin WQT berperan sebagai percontohan penerapan 46 lahan basah tambahan di DAS San Diego Creek.
- Memperluas penerapan solusi berbasis alam. Karena populasi kota Irvine dan wilayah layanan IRWD lainnya terus bertambah, akan bermanfaat untuk terus menyertakan lokasi WQT dalam rencana pembangunan untuk mengolah limpasan perkotaan dari komunitas baru. Menggabungkan lahan basah WQT dengan alat konservasi dan pengelolaan lainnya dapat sepenuhnya menghilangkan pembuangan polutan ke DAS. Pengolahan lahan basah ini juga dapat berfungsi sebagai cetak biru untuk solusi tambahan berbasis alam yang dapat diterapkan pada lanskap perkotaan serupa.
- Memanfaatkan perpaduan solusi berbasis alam dan infrastruktur tradisional. Pendekatan ganda atas jenis pengolahan sumber dan regional membantu menargetkan berbagai sumber pencemaran air. Di daerah perkotaan, seperti daerah aliran sungai San Diego Creek, pendekatan ganda lebih efektif dibandingkan metode pengolahan tunggal dalam mengatasi masalah kualitas air.
- Terlibat dengan komunitas. Memiliki jaringan lahan basah WQT perkotaan yang dapat diakses oleh masyarakat telah membuka pintu bagi diskusi dengan anggota masyarakat, anak-anak, guru, dan aktivis lingkungan tentang pentingnya membersihkan dan menjaga saluran air yang sehat. Memasukkan papan tanda interpretatif di lahan basah yang banyak diperdagangkan juga telah meningkatkan pendidikan mengenai pentingnya solusi berbasis alam.
Ringkasan pendanaan
Perkiraan biaya konstruksi untuk lahan basah pengolahan perkotaan ini adalah sekitar $200,000 untuk $250,000 per lahan basah, yang meliputi persiapan lokasi, pekerjaan tanah, pekerjaan struktur, dan menyelesaikan pekerjaan seperti penanaman dan pembuangan isi. Ini biaya tidak akun untuk Akuisisi tanah. Pengembang bertanggung jawab mendanai pembangunan fasilitas proyek pengembangan baru. Proyek regional yang menyediakan pengolahan kualitas air untuk kawasan maju yang ada di San Diego Creek wdaerah terpencil dianggap sebagai pengeluaran publik dan oleh karena itu didanai oleh kombinasi sumber pendanaan publik, termasuk hibah negara bagian dan federal, biaya pemilik tanah dan konstruksi, dan biaya pembayar tarif.
Pimpinan organisasi
Mitra
Sumber
