The impact of depth and phosphorus availability on constructed wetlands capability to separate nitrogen

Abstract

Eutrophication is an expanding issue due to the increase of human-induced nitrogen leakage from agriculture. Eutrophication can lead to severe environmental problems such as exaggerated algal bloom and oxygen deprivation in water courses. One approach to clear away nitrogen is to use constructed wetlands. Wetlands have the ability to clean the water that flows through it by biological, chemical and physical reactions. The aim of this study is to determine if a deep or shallow wetland is more advantageous in removing nitrogen and how phosphor addition affects nitrogen removal. The method used was analysis of concentrations of nitrate, nitrite (NO3- + NO2-) and phosphorous from the years 2018 and 2019 from an experimental wetland in Halmstad, Sweden, and carrying out a quantitative experimental study. The results showed that NO3- + NO2- removal was higher in deeper wetlands for both years and for the removal rate coefficients in 2019. Ponds with phosphorus addition had an increase in NO3- + NO2- removal. The research conclusion was that the deeper wetlands are more efficient at removing nitrogen than shallow. Phosphorous addition increases the nitrogen removal in both shallow and deep ponds. Shallow wetlands might have potential to become superior compared to deep wetlands when the vegetation and bacteria establish. This statement however requires further research.42 % av människorelaterade kväveutsläpp kommer från jordbruket av bland annat gödsling och plöjning av mark. Dessa emissioner kan leda till ett flertal miljöproblem som övergödning och syrebrist i närliggande vattenområden. Ett sätt att minska kväveutsläppet från jordbruken kan vara att använda sig av konstruerade våtmarker. Syftet med denna studie är att undersöka om en våtmark med högre eller lägre djup är mest effektiv på att avskilja kväve. Det ska också granskas om fosfortillsats påverkar kväveborttagningen i både grunda och djupa dammar. Frågeställningarna i studien är: Är djupa eller grunda dammar mest effektiva på att avskilja kväve? Hur påverkar fosfortillsats dammarnas förmåga att avskilja kväve? Vilken typ av damm är mest kostnadseffektiv? För att besvara de tre frågeställningarna utfördes en kvantitativ studie. Metoden delades in i 4 delar: fältarbete, laboratorium, databearbetning och datainsamling. Av dessa 4 var databearbetning den huvudsakliga beståndsdelen i resultatet där NO3 -+ NO2 - koncentrationer behandlades i flera formler för att få fram koncentrationsskillnaden, procentuella borttagningen och areella borttagningskoefficienten. Resultatet som genererades visade att för 2018 och 2019 var de effektivaste dammarna de djupa med fosfortillsats. Fosfortillsats minskade upptaget av kväve för grunda dammar i 2018, men ökade upptaget för både djupa och grunda dammar för 2019. När kväveavskiljningen relaterades till yta och temperatur för 2019 blev skillnaden mellan djupa och grunda avsevärt mindre. Sammanfattningsvis blev slutsatsen i arbetet att djupa dammar med fosfortillsats är effektivast. Från beräkningarna av den areella borttagningskoefficienten kan man se en möjlighet för grunda dammar att bli ännu effektivare än djupa när deras överlägsna vegetation och bakterietillväxt väl etablerat sig. På grund av att skillnaden är minimal mellan djupa och grunda dammar är det möjligt att den mest kostnadseffektiva dammen är en grund sådan

Similar works

Full text

thumbnail-image

Högskolebiblioteket i Halmstad Publikationer

Full text is not available
oai:DiVA.org:hh-42145Last time updated on 9/26/2020

Having an issue?

Is data on this page outdated, violates copyrights or anything else? Report the problem now and we will take corresponding actions after reviewing your request.