25 ปีของการบำบัดน้ำท่าในเมืองผ่านพื้นที่ชุ่มน้ำที่สร้างขึ้น
แผนที่
รัฐแคลิฟอร์เนียประเทศสหรัฐอเมริกา
ความท้าทาย
น้ำฝนที่ไหลบ่าจากเมืองคอสตาเมซาทางตอนใต้ของแคลิฟอร์เนีย, นิวพอร์ตบีช, ทัสติน, เลคฟอเรสต์ และเออร์ไวน์ ไหลลงสู่สันปันน้ำซานดิเอโกครีกโดยตรง และสภาพแวดล้อมบริเวณปากแม่น้ำที่มีความอ่อนไหวต่อสิ่งแวดล้อมของอ่าวอัปเปอร์นิวพอร์ต การขยายตัวของเมืองในพื้นที่เหล่านี้เพิ่มมากขึ้นส่งผลให้พื้นที่ปกคลุมดินที่ลาดยางและกันซึมได้มากขึ้น ซึ่งเป็นพื้นผิวที่ไม่สามารถดูดซับหรือกรองฝนได้ ดังนั้นจึงเพิ่มน้ำไหลบ่าสู่ทางน้ำ ในอดีต การไหลบ่าของเมืองและมลพิษที่เข้าสู่อ่าวนิวพอร์ตตอนบนมีส่วนทำให้เกิดภาวะยูโทรฟิเคชัน เนื่องจากมีสารอาหารมากเกินไป (เช่น ไนโตรเจนและฟอสฟอรัส) เข้าสู่น้ำ ซึ่งคุกคามสุขภาพของมนุษย์และระบบนิเวศทางทะเล
ปริมาณสารอาหารที่เพิ่มขึ้นส่งผลให้สาหร่ายเติบโตมากเกินไป ความเป็นกรดของน้ำชายฝั่ง และออกซิเจนที่ละลายในน้ำหมดไป ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมเหล่านี้ทำให้แหล่งที่อยู่อาศัยไม่เหมาะสมสำหรับสิ่งมีชีวิตในทะเลหลายชนิด ส่งผลให้ปลา สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง และสิ่งมีชีวิตในน้ำอื่นๆ ตาย มลภาวะและคุณภาพน้ำที่ไม่ดีอาจนำไปสู่การปิดชายหาดและการประมง การศึกษาผลกระทบจากการไหลบ่าของ Stormwater ในปี 2005 จากแม่น้ำซานตาอานา (ติดกับลำธารซานดิเอโก) พบว่าการไหลบ่าจากแม่น้ำเกินขีดจำกัดมาตรฐานน้ำสำหรับอาบน้ำในมหาสมุทรที่ปลอดภัยในแคลิฟอร์เนียถึง 500 เปอร์เซ็นต์ เนื่องจากมีแบคทีเรียบ่งชี้อุจจาระ
สาหร่าย แหน และเฟิร์นยุงที่เติบโตอย่างรวดเร็ว (ซ้าย) จะบานสะพรั่งในช่วงฤดูร้อนเนื่องจากมีสารอาหารสูง การเจริญเติบโตมากเกินไปของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้สามารถใช้ออกซิเจนในแหล่งน้ำและขัดขวางแสงแดดไม่ให้เข้าถึงพืชใต้น้ำ ทำให้สิ่งมีชีวิตในน้ำไม่สามารถอยู่รอดได้ คราบน้ำมัน (ขวา) ถูกจับโดยพื้นที่ชุ่มน้ำ ภาพถ่าย© โมปรีชาญาณ
การกระทำที่ดำเนินการ
Irvine Ranch Water District (IRWD) จัดหาน้ำดื่มที่สะอาดและปลอดภัยให้กับลูกค้าในเมือง Irvine ทำความสะอาดน้ำเสียเพื่อสร้างน้ำที่นำกลับมาใช้ใหม่ และบำบัดน้ำที่ไหลบ่าในเมืองเพื่อปกป้องและปรับปรุงสภาพแวดล้อมโดยรอบ เพื่อลดมลพิษจากการไหลบ่าของเมือง IRWD และเมืองและเขตใกล้เคียงได้พัฒนาแผนเพื่อตอบสนองความต้องการในการบำบัดคุณภาพน้ำในระดับภูมิภาคโดยใช้วิธีแก้ปัญหาที่อิงจากธรรมชาติ ซึ่งตรงข้ามกับโครงสร้างพื้นฐานสีเทาแบบดั้งเดิม (เช่น รางน้ำ ท่อระบายน้ำ ท่อระบายน้ำพายุ อ่างกักเก็บ) การรักษาน้ำที่ไหลบ่าในเมืองโดยใช้โครงสร้างพื้นฐานสีเทาแบบดั้งเดิมมักจะมีราคาแพงเนื่องจากมีน้ำปริมาณมากที่ต้องได้รับการบำบัด และอาจเป็นเรื่องที่ท้าทายเนื่องจากโครงสร้างพื้นฐานของท่อระบายน้ำพายุและน้ำไหลบ่าเพิ่มเติมจากมลพิษที่ไม่ใช่แหล่งกำเนิด
โซลูชันที่อิงจากธรรมชาติใช้กระบวนการทางธรรมชาติที่เกี่ยวข้องกับพืชหรือจุลินทรีย์ที่ดักจับและกรองน้ำผิวดินและน้ำใต้ดินที่ปนเปื้อนก่อนที่จะปล่อยลงสู่มหาสมุทร แนวทางแก้ไขเหล่านี้มีประโยชน์เพิ่มเติมในการจัดหาและเสริมสร้างแหล่งที่อยู่อาศัยเพื่อรองรับความหลากหลายทางชีวภาพ ในขณะเดียวกันก็ส่งเสริมการพักผ่อนหย่อนใจ (รวมถึงการประมงและการท่องเที่ยว) ให้โอกาสทางการศึกษา และมอบคุณประโยชน์ด้านสุนทรียศาสตร์เหนือเทคโนโลยีการบำบัดอื่นๆ แผนของ IRWD มีเป้าหมายที่จะปรับปรุงคุณภาพน้ำใน San Diego Creek และแม่น้ำสาขาโดยผสมผสานการบำบัดคุณภาพน้ำ (WQT) พื้นที่ชุ่มน้ำที่สร้างโดยธรรมชาติเข้ากับโครงสร้างพื้นฐานของพายุน้ำในเมือง แผน IRWD กำหนดให้นักพัฒนารวมพื้นที่ชุ่มน้ำ WQT เข้ากับภูมิทัศน์เมืองด้วยการพัฒนาหรือการก่อสร้างใหม่ พื้นที่ชุ่มน้ำจะดักจับและกรองท่อระบายน้ำพายุและรางน้ำก่อนที่จะไหลกลับเข้าสู่ระบบท่อระบายน้ำพายุ
พื้นที่ชุ่มน้ำ WQT เป็นกลยุทธ์ที่มีประสิทธิภาพสูงในการตอบสนองความต้องการในการบำบัดคุณภาพน้ำในระดับภูมิภาค เนื่องจาก:
- พื้นที่ชุ่มน้ำ WQT เป็นเทคโนโลยีที่ได้รับการพิสูจน์แล้วและมีการใช้งานมานานกว่าสองทศวรรษ
- เครือข่ายพื้นที่ชุ่มน้ำ WQT สามารถจัดการกับแหล่งที่มาของมลพิษจากการพัฒนาที่มีอยู่และในอนาคตได้ เช่นเดียวกับมลพิษจากแหล่งที่ไม่เกี่ยวข้อง
- พื้นที่ชุ่มน้ำ WQT สามารถเพิ่มแหล่งที่อยู่อาศัยและทรัพยากรธรรมชาติในลุ่มน้ำได้.
พื้นที่ชุ่มน้ำ WQT ที่กำลังก่อสร้าง พื้นที่ชุ่มน้ำ WQT ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมโดยมีการเปลี่ยนแปลงระดับความสูงที่ทำให้เกิดช่องน้ำ สระน้ำ นกนางแอ่น และบริเวณที่อยู่อาศัยบนที่สูง ภาพถ่าย© โม ปรีชาญาณ
ในขณะที่ที่ดินในลุ่มน้ำ San Diego Creek ได้รับการพัฒนา IRWD ทำงานร่วมกับนักพัฒนาเพื่อรวมพื้นที่ชุ่มน้ำ WQT เข้ากับภูมิทัศน์เมืองโดยเป็นส่วนหนึ่งของระบบระบายน้ำพายุในเมืองที่ใหญ่ขึ้น IRWD ปฏิบัติตามขั้นตอนโดยละเอียดเพื่อแจ้งที่ตั้งและการก่อสร้างพื้นที่ชุ่มน้ำ WQT:
- การเลือกไซต์ IRWD เลือกพื้นที่ชุ่มน้ำตามพื้นที่ระบายน้ำ (เช่น บริเวณใกล้เคียง โรงเรียน ห้างสรรพสินค้า) ซึ่งเป็นที่ตั้งของแอ่งระบายน้ำบางแห่ง นักพัฒนาจำเป็นต้องรวมพื้นที่ชุ่มน้ำ WQT ในการออกแบบน้ำพายุ
- บัตรประจำตัวพืช นักพัฒนายังจำเป็นต้องใช้พืชพื้นเมืองของแคลิฟอร์เนียในการปลูกในพื้นที่ชุ่มน้ำ รวมถึงพืชทนแล้งสำหรับพื้นที่สูง หญ้าพื้นเมือง และพืชน้ำ เช่น หญ้าแฝก ต้นกก และ เยอร์บา มานซา (สมุนไพรยืนต้น) ในบริเวณแหล่งน้ำ
- การตรวจสอบและการจัดการ เมื่อนักพัฒนาสร้างลุ่มน้ำและปลูกพืชแล้ว IRWD จะดำเนินการตรวจสอบด้วยตนเองก่อนลงนามในแผนการก่อสร้าง หลังจากที่ IRWD อนุมัติการก่อสร้างแล้ว พวกเขาจะรับผิดชอบในการจัดการสถานที่และกิจกรรมบำรุงรักษา รวมถึงการกำจัดวัชพืชและตะกอนตามความจำเป็น
- การตรวจสอบ IRWD ติดตามพื้นที่ชุ่มน้ำที่สร้างขึ้นทุกสัปดาห์ และรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับการทำงาน เช่น การไหล สารอาหาร และการลดมลพิษ
- การประชาสัมพันธ์และป้าย. IRWD จัดกิจกรรมเผยแพร่ประชาสัมพันธ์ รวมถึงทัวร์และทัศนศึกษา เพื่อเพิ่มความเข้าใจของประชาชนว่าพื้นที่ชุ่มน้ำสามารถช่วยกรองและทำความสะอาดน้ำผ่านกระบวนการทางธรรมชาติได้อย่างไร นอกจากนี้ ป้ายรอบๆ พื้นที่ชุ่มน้ำยังช่วยอธิบายและอธิบายการทำงานของพื้นที่ชุ่มน้ำตามธรรมชาติและการบำบัดเพื่อลดมลพิษที่ไหลลงสู่ทางน้ำ
พื้นที่ชุ่มน้ำที่สร้างขึ้น ภาพถ่าย© โม ปรีชาญาณ
ประสบความสำเร็จแค่ไหน?
นับตั้งแต่ IRWD สร้างพื้นที่ชุ่มน้ำที่สร้างขึ้นเป็นครั้งแรก ก็ได้มีการเพิ่มพื้นที่ชุ่มน้ำ WQT อีก 46 แห่งลงในพื้นที่ให้บริการของ IRWD การตรวจสอบพื้นที่ชุ่มน้ำอย่างต่อเนื่องตลอดจนการไหลออกของพื้นที่ดังกล่าวแสดงให้เห็นว่าพื้นที่ชุ่มน้ำ WQT เป็นวิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้ในการลดมลพิษจากน้ำไหลบ่า ความสำเร็จเพิ่มเติม ได้แก่ :
- การลดมลพิษ การใช้พื้นที่ชุ่มน้ำต้นน้ำทั่วทั้งพื้นที่ระบายน้ำของลุ่มน้ำได้นำไปสู่การลดสารอาหาร ตะกอน ไขมัน/น้ำมัน/ไขมัน และมลพิษอื่นๆ ที่อาจไปถึงพื้นที่ที่มีความอ่อนไหวต่อระบบนิเวศ ตั้งแต่ปี 2021 ถึง 2022 ไซต์งาน WQT ของ IRWD ได้กำจัดไนโตรเจนประมาณ 51,000 ปอนด์ ฟอสฟอรัส 2,000 ปอนด์ และซีลีเนียม 160 ปอนด์ ออกจากแหล่งต้นน้ำ San Diego Creek ไนโตรเจนเพียงพอที่จะให้ปุ๋ยบนพื้นที่กว่า 1,000 เอเคอร์!
- ข้อกำหนดใบอนุญาตประชุม พื้นที่ชุ่มน้ำ WQT ช่วยให้ IRWD สามารถสร้างเครดิตเพื่อรักษาจุดยืนของตนภายในข้อกำหนดที่อนุญาตสำหรับการปล่อยมลพิษ เนื่องจากการเติมน้ำบาดาลไม่สามารถทำได้กับชนิดของดินและน้ำบาดาลตื้นในพื้นที่ พื้นที่ชุ่มน้ำจึงเป็นทางเลือกที่ดีที่สุดสำหรับ IRWD ในการรักษาสถานะที่ได้รับอนุญาต
บทเรียนที่ได้รับและคำแนะนำ
- ใช้โครงการนำร่องเพื่อแสดงความสำเร็จ IRWD ได้สร้างพื้นที่ชุ่มน้ำ WQT แห่งแรกในระบบของพวกเขาในปี 1999 ในบริเวณบึง San Joaquin การติดตามผลลัพธ์จากการทดสอบการไหลออกแสดงให้เห็นถึงการปรับปรุงคุณภาพน้ำอย่างมีนัยสำคัญและการลดการแพร่กระจายของสาหร่ายที่เป็นอันตราย พื้นที่ชุ่มน้ำ San Joaquin WQT ทำหน้าที่เป็นโครงการนำร่องในการดำเนินการพื้นที่ชุ่มน้ำเพิ่มเติม 46 แห่งในลุ่มน้ำ San Diego Creek
- ขยายการดำเนินการโซลูชั่นที่อิงธรรมชาติ เนื่องจากจำนวนประชากรในเมืองเออร์ไวน์และพื้นที่ให้บริการส่วนที่เหลือของ IRWD ยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง จะเป็นประโยชน์อย่างยิ่งที่จะรวมพื้นที่ WQT ไว้ในแผนการพัฒนาเพื่อบำบัดน้ำที่ไหลบ่าในเมืองจากชุมชนใหม่ ๆ การจับคู่พื้นที่ชุ่มน้ำ WQT กับเครื่องมืออนุรักษ์และการจัดการอื่นๆ สามารถกำจัดการปล่อยมลพิษลงสู่ลุ่มน้ำได้โดยสิ้นเชิง พื้นที่ชุ่มน้ำที่ได้รับการบำบัดเหล่านี้ยังสามารถทำหน้าที่เป็นพิมพ์เขียวสำหรับการแก้ปัญหาทางธรรมชาติเพิ่มเติม ซึ่งสามารถรวมเข้ากับภูมิทัศน์แบบเมืองที่คล้ายคลึงกัน
- ใช้การผสมผสานระหว่างโซลูชันที่อิงธรรมชาติและโครงสร้างพื้นฐานแบบดั้งเดิม แนวทางการบำบัดแบบคู่จากแหล่งที่มาและระดับภูมิภาคช่วยกำหนดเป้าหมายแหล่งที่มาของมลพิษทางน้ำต่างๆ ในพื้นที่ที่มีลักษณะเป็นเมือง เช่น ลุ่มน้ำ San Diego Creek แนวทางแบบคู่มีประสิทธิภาพมากกว่าวิธีบำบัดเดี่ยวในการแก้ไขปัญหาคุณภาพน้ำ
- มีส่วนร่วมกับชุมชน การมีเครือข่ายพื้นที่ชุ่มน้ำ WQT ในเมืองที่สาธารณชนสามารถเข้าถึงได้ได้เปิดประตูสำหรับการสนทนากับสมาชิกในชุมชน เด็กๆ ครู และผู้สนับสนุนด้านสิ่งแวดล้อมเกี่ยวกับความสำคัญของการทำความสะอาดและการบำรุงรักษาทางน้ำที่ดีต่อสุขภาพ การรวมป้ายสื่อความหมายในพื้นที่ชุ่มน้ำที่ถูกค้ามนุษย์อย่างหนักยังได้เพิ่มการศึกษาเกี่ยวกับความสำคัญของการแก้ปัญหาโดยใช้ธรรมชาติ
สรุปเงินทุน
ค่าใช้จ่ายในการก่อสร้างพื้นที่ชุ่มน้ำบำบัดในเมืองเหล่านี้อยู่ที่ประมาณ 200,000 เหรียญสหรัฐ ไปยัง $250,000 ต่อพื้นที่ชุ่มน้ำ, ซึ่งรวมถึงการเตรียมสถานที่ งานดิน งานโครงสร้าง, และงานจบ เช่น การปลูก และ เติมการกำจัด นี้ ราคา ไม่ บัญชีสำหรับ การซื้อที่ดิน. นักพัฒนามีหน้าที่รับผิดชอบ เงินทุนสำหรับการก่อสร้างสิ่งอำนวยความสะดวกโครงการพัฒนาใหม่ โครงการระดับภูมิภาคที่ให้การบำบัดคุณภาพน้ำสำหรับพื้นที่ที่พัฒนาแล้วที่มีอยู่ใน San Diego Creek wแอ่งน้ำถือเป็นค่าใช้จ่ายสาธารณะ ดังนั้นจึงได้รับทุนจากแหล่งเงินทุนสาธารณะรวมกันรวมทั้ง เงินช่วยเหลือของรัฐและรัฐบาลกลาง ค่าธรรมเนียมเจ้าของที่ดินและการก่อสร้าง และค่าธรรมเนียมผู้ชำระเงิน
การเป็นผู้นำขององค์กร
พันธมิตร
แหล่งข้อมูล
