25 jaar stedelijke afvoerbehandeling via aangelegde wetlands
Locatie
California, USA
De uitdaging
Het regenwater uit de Zuid-Californische steden Costa Mesa, Newport Beach, Tustin, Lake Forest en Irvine stroomt rechtstreeks af in het stroomgebied van de San Diego Creek en de ecologisch gevoelige estuariene omgeving van Upper Newport Bay. De toegenomen verstedelijking van deze gebieden heeft geresulteerd in grotere gebieden met verharde en ondoordringbare landbedekking: oppervlakken die geen regen kunnen absorberen of filteren en daardoor de afvoer naar waterwegen vergroten. Historisch gezien heeft de stedelijke afvoer en vervuiling die Upper Newport Bay binnendringt, bijgedragen aan eutrofiëring als gevolg van een teveel aan voedingsstoffen (zoals stikstof en fosfor) die in het water terechtkomen, wat de gezondheid van het menselijke en het mariene ecosysteem bedreigt.
De toegenomen nutriëntenbelasting heeft geresulteerd in overmatige algengroei, verzuring van kustwateren en uitputting van opgeloste zuurstof in het water. Deze milieueffecten hebben het leefgebied ongeschikt gemaakt voor veel mariene organismen, wat heeft geleid tot het afsterven van vissen, ongewervelde dieren en ander waterleven. Vervuiling en slechte waterkwaliteit kunnen ook leiden tot strand- en visserijsluitingen; Uit een onderzoek uit 2005 naar de gevolgen van de afvoer van regenwater van de Santa Ana-rivier (grenzend aan de San Diego Creek) bleek dat de afvoer van de rivier de limiet van veilige oceaanzwemwaternormen in Californië met 500 procent overschreed vanwege de aanwezigheid van fecale indicatorbacteriën.
Snelgroeiende algen, kroos en muggenvaren (links) bloeien in de zomermaanden vanwege de hoge toevoer van voedingsstoffen. Een overgroei van deze organismen kan zuurstof in een waterlichaam verbruiken en ervoor zorgen dat zonlicht de onderwaterplanten niet bereikt, waardoor het voor het waterleven onmogelijk wordt om te overleven. Olievlekken (rechts) worden opgevangen door de wetlands. Foto's © Mo Wise
Ondernomen acties
Het Irvine Ranch Water District (IRWD) levert schoon en veilig drinkwater aan klanten in de stad Irvine, reinigt afvalwater om teruggewonnen water te creëren en behandelt stedelijke afvoer om de omgeving te beschermen en te verbeteren. Om de vervuiling door stedelijke afvloeiing te verminderen, hebben IRWD en de aangrenzende steden en districten een plan ontwikkeld om tegemoet te komen aan de regionale behoeften op het gebied van waterkwaliteitsbehandeling met behulp van op de natuur gebaseerde oplossingen, in tegenstelling tot traditionele grijze infrastructuur (bijv. goten, afvoeren, stormriolen, retentiebekkens). Het behandelen van stedelijke afvoer met behulp van traditionele grijze infrastructuur is meestal duur vanwege de grote hoeveelheid water die moet worden behandeld en kan een uitdaging zijn vanwege de infrastructuur voor stormafvoeren en extra afvoer door niet-puntbronvervuiling.
Op de natuur gebaseerde oplossingen maken gebruik van natuurlijke processen die verband houden met planten of microben die verontreinigd oppervlaktewater en grondwater opvangen en filteren voordat het in de oceaan terechtkomt. Deze oplossingen hebben het extra voordeel dat ze een habitat bieden en verbeteren om de biodiversiteit te ondersteunen en tegelijkertijd recreatie (inclusief visserij en toerisme) bevorderen, onderwijsmogelijkheden bieden en esthetische voordelen bieden ten opzichte van andere behandelingstechnologieën. Het plan van IRWD heeft tot doel de waterkwaliteit in San Diego Creek en zijn zijrivieren te verbeteren door een soort op de natuur gebaseerde oplossing (geconstrueerde waterkwaliteitsbehandeling (WQT) wetlands) op te nemen in de regenwaterinfrastructuur van de stad. Het IRWD-plan vereist dat ontwikkelaars WQT-wetlands opnemen in elk stedelijk landschap met nieuwbouw of constructie. De wetlands vangen en filteren het regenafvoer- en gootwater voordat het terugstroomt in het stormafvoersysteem.
WQT-wetlands zijn een zeer effectieve strategie voor het aanpakken van de regionale behoeften op het gebied van waterkwaliteitsbehandeling, omdat:
- WQT-wetlands zijn een bewezen technologie die al meer dan twintig jaar wordt gebruikt.
- Een netwerk van WQT-wetlands kan verontreinigende bronnen uit bestaande en toekomstige ontwikkelingen aanpakken, evenals verontreinigende stoffen uit niet-puntbronnen.
- WQT-wetlands kunnen de habitat en natuurlijke hulpbronnen in het stroomgebied verbeteren.
Een WQT-wetland in aanbouw. WQT-wetlands zijn ontworpen met hoogteverschillen die kanalen, vijvers, swales en hooggelegen habitatgebieden mogelijk maken. Foto © Mo Wijs
Terwijl land in het stroomgebied van de San Diego Creek wordt ontwikkeld, werkt IRWD samen met ontwikkelaars om WQT-wetlands in het stedelijke landschap op te nemen als onderdeel van het grotere stedelijke stormafvoersysteem. IRWD volgt een gedetailleerde procedure om de locatie en aanleg van WQT-wetlands te informeren:
- Locatie selectie. IRWD kiest waterrijke locaties op basis van het afwateringsgebied (bijvoorbeeld buurt, school, winkelcentrum) waar een bepaald afwateringsbekken zich bevindt. Ontwikkelaars zijn verplicht om WQT-wetlands op te nemen in hun regenwaterontwerpen.
- Identificatie van planten. Ontwikkelaars zijn ook verplicht inheemse Californische planten te gebruiken voor aanplantingen in de wetlands, inclusief droogtetolerante planten voor hooglandgebieden, inheemse grassen en waterplanten zoals lisdodde, zegge en yerba mansa (een overblijvend kruid) in het watergebied.
- Inspectie en beheer. Zodra ontwikkelaars het bassin hebben aangelegd en de vegetatie hebben beplant, voert IRWD zijn eigen inspectie uit voordat de bouwplannen worden ondertekend. Nadat IRWD de constructie heeft goedgekeurd, nemen zij de verantwoordelijkheid op zich voor het beheer van de locatie en de onderhoudsactiviteiten, inclusief het verwijderen van onkruid en sediment indien nodig.
- Toezicht houden. IRWD controleert wekelijks hun aangelegde wetlands en verzamelt gegevens over functies zoals stroming, nutriënten en vermindering van vervuiling.
- Bereikbaarheid en bewegwijzering. IRWD organiseert outreach-evenementen, waaronder rondleidingen en excursies, om het publiek beter te laten begrijpen hoe wetlands kunnen helpen water te filteren en schoon te maken door middel van natuurlijke processen. Bovendien helpt bewegwijzering rond de wetlands om te illustreren en uit te leggen hoe natuurlijke en zuiverende wetlands werken om te voorkomen dat verontreinigende stoffen de waterwegen bereiken.
Een aangelegd moerasland. Foto © Mo Wijs
Hoe succesvol is het geweest?
Sinds IRWD zijn eerste aangelegde wetland heeft gecreëerd, zijn er 46 extra WQT-wetlands toegevoegd aan het verzorgingsgebied van IRWD. Voortdurende monitoring van de wetlands en hun uitstroom tonen aan dat de WQT-wetlands een haalbare oplossing zijn voor het verminderen van de vervuiling door de afvoer van regenwater. Bijkomende successen zijn onder meer:
- Vermindering van verontreinigende stoffen. Het implementeren van wetlands stroomopwaarts in het stroomgebied heeft geleid tot een vermindering van voedingsstoffen, sediment, vetten/oliën/vet en andere verontreinigende stoffen die anders ecologisch gevoelige gebieden zouden hebben bereikt. Van 2021 tot 2022 verwijderden de WQT-locaties van IRWD ongeveer 51,000 pond stikstof, 2,000 pond fosfor en 160 pond selenium uit het stroomgebied van de San Diego Creek. Dat is genoeg stikstof om meer dan 1,000 hectare land te bemesten!
- Voldoen aan vergunningeisen. WQT-wetlands stellen de IRWD in staat kredieten vast te stellen om haar positie binnen de vergunningseisen voor de lozing van verontreinigende stoffen te behouden. Omdat grondwateraanvulling niet haalbaar is vanwege het bodemtype en het ondiepe grondwater in het gebied, zijn wetlands de beste optie voor IRWD om de vergunningsstatus te behouden.
Geleerde lessen en aanbevelingen
- Gebruik proefprojecten om succes aan te tonen. IRWD bouwde in 1999 het eerste WQT-wetland in hun systeem in het San Joaquin-moeras. Uit de monitoringresultaten van het testen van de uitstroom bleek dat er sprake was van aanzienlijke verbeteringen in de waterkwaliteit en een vermindering van de schadelijke algenbloei. Het San Joaquin WQT-wetland diende als pilot voor de implementatie van de 46 extra wetlands in het stroomgebied van de San Diego Creek.
- Breid de implementatie van op de natuur gebaseerde oplossingen uit. Naarmate de bevolking van de stad Irvine en de rest van het verzorgingsgebied van IRWD blijft groeien, zal het nuttig zijn om WQT-locaties op te blijven nemen in ontwikkelingsplannen om stedelijke afvoer van nieuwe gemeenschappen te behandelen. Door WQT-wetlands te combineren met andere instandhoudings- en beheerinstrumenten kan de lozing van verontreinigende stoffen in het stroomgebied volledig worden geëlimineerd. Deze behandelingsmoerasgebieden kunnen ook dienen als blauwdruk voor aanvullende, op de natuur gebaseerde oplossingen die kunnen worden geïntegreerd in vergelijkbare verstedelijkte landschappen.
- Maak gebruik van een mix van op de natuur gebaseerde oplossingen en traditionele infrastructuur. Een tweeledige aanpak van bron- en regionale zuiveringstypes helpt verschillende bronnen van watervervuiling aan te pakken. In verstedelijkte gebieden, zoals het stroomgebied van de San Diego Creek, is een dubbele aanpak effectiever dan enkelvoudige behandelingsmethoden bij het aanpakken van waterkwaliteitsproblemen.
- Ga in gesprek met gemeenschappen. Het toegankelijk maken van het netwerk van stedelijke WQT-wetlands voor het publiek heeft de deur geopend voor gesprekken met leden van de gemeenschap, kinderen, leraren en milieuactivisten over het belang van het schoonmaken en onderhouden van gezonde waterwegen. Het opnemen van interpretatieve bewegwijzering in drukbezochte wetlands heeft ook geleid tot meer voorlichting over het belang van op de natuur gebaseerde oplossingen.
Financieringsoverzicht
Een schatting van de bouwkosten voor deze stedelijke zuiveringsgebieden bedraagt ongeveer $200,000 naar $250,000 per moerasland, waaronder het voorbereiden van de locatie, grondwerk en ruwbouwwerkzaamheden, en afwerking werkzaamheden zoals aanplant en afvoer vullen. Dit kosten niet account voor grondaankoop. Ontwikkelaars zijn verantwoordelijk voor financiering van de bouw van nieuwe ontwikkelingsprojectfaciliteiten. Regionale projecten die waterkwaliteitsbehandeling bieden voor bestaande ontwikkelde gebieden in de San Diego Creek watershed worden beschouwd als publieke uitgaven en worden daarom gefinancierd door een combinatie van publieke financieringsbronnen, waaronder staats- en federale subsidies, grondeigenaar- en bouwkosten, en belastingbetalersvergoedingen.
Hoofdorganisatie
Partners
Resources
IRWD natuurlijk behandelingssysteem
