Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đánh giá lưu lượng chất ô nhiễm hữu cơ từ trầm tích ô nhiễm sau khi tháo dỡ đập trong một dòng sông đô thị
Tóm tắt
Trong nghiên cứu này, các phương pháp và cách tiếp cận đã được phát triển và thử nghiệm nhằm đánh giá những thay đổi trong lưu lượng chất ô nhiễm do việc tháo dỡ đập tại một hệ thống sông. Các bẫy trầm tích và thiết bị lấy mẫu thụ động đã được triển khai để đo lường các hydrocarbon thơm đa vòng (PAHs) dạng hạt và hòa tan cũng như biphenyl polyclo hóa (PCBs) trong cột nước trước và sau khi tháo dỡ một đập nhỏ, có chiều cao thấp ở sông Pawtuxet, một dòng sông đô thị nằm tại Cranston, RI, Hoa Kỳ. Trong suốt nghiên cứu, nồng độ PAHs dạng hạt và hòa tan dao động từ 21.5 đến 103 μg/g và từ 68 đến 164 ng/L, tương ứng. Nhìn chung, xu hướng theo thời gian của PAHs không cho thấy sự gia tăng ở cả giai đoạn hòa tan hay dạng hạt sau khi tháo dỡ đập. Nồng độ hòa tan của PCBs rất thấp, luôn duy trì dưới 1.72 ng/L tại tất cả các điểm đo lường. Nồng độ PCBs dạng hạt ở các vị trí và thời gian cho thấy biến động nhẹ hơn, dao động từ 80 đến 469 ng/g, nhưng không có dấu hiệu cho thấy việc tháo dỡ đập đã ảnh hưởng đến sự gia tăng nào. PAHs và PCBs dạng hạt đã được lấy mẫu liên tục tại địa điểm nằm dưới đập và không cho thấy sự gia tăng nồng độ kéo dài do việc tháo dỡ đập. Việc sử dụng công nghệ lấy mẫu thụ động và bẫy trầm tích là rất hiệu quả trong việc giám sát nồng độ và lưu lượng chất ô nhiễm di chuyển qua hệ thống sông. Các biến động trong lưu lượng sông không ảnh hưởng đến nồng độ của các chất ô nhiễm ở giai đoạn hòa tan hoặc dạng hạt, nhưng ảnh hưởng đến tỷ lệ lưu lượng của các chất ô nhiễm thoát ra khỏi sông. Nhìn chung, việc tháo dỡ đập không gây ra sự xáo trộn trầm tích đo lường được hoặc làm tăng nồng độ hoặc lưu lượng của PAHs và PCBs hòa tan hay dạng hạt. Điều này chủ yếu là do khối lượng trầm tích bị giữ lại trên đập thấp và trầm tích trong lòng sông rất cứng, điều này hạn chế xói mòn. Kết quả từ nghiên cứu này sẽ được sử dụng để cải tiến các phương pháp và cách tiếp cận nhằm đánh giá các tác động ngắn hạn và dài hạn mà các hoạt động phục hồi sinh thái như tháo dỡ đập có lên sự giải phóng và vận chuyển các chất ô nhiễm gắn với trầm tích.
Từ khóa
#Chất ô nhiễm hữu cơ #PAHs #PCBs #tháo dỡ đập #trầm tích #dòng sông đô thịTài liệu tham khảo
American Rivers 2013. http://www.americanrivers.org/initiatives/dams. Viewed May 6, 2013
Ashley, J., Bushaw-Newton, K., Wilhelm, M., Boettner, A., Drames, G., & Velinksy, D. (2006). The effects of small dam removal on the distribution of sedimentary contaminants. Environmental Monitoring and Assessment, 114, 287–312.
Baish, S., David, S., & Graf, W. (2002). The complex decision-making process for removing dams. Environment, 44, 20–31.
Bednarek, A. (2001). Undamming rivers: a review of the ecological impacts of dam removal. Environmental Management, 27(6), 803–814.
Bowman, M. B. (2002). Legal perspectives on dam removal. BioScience, 52, 739–747.
Burgess, R. M., Ahrens, M. J., & Hickey, C. W. (2003). Geochemistry of PAHs in aquatic environments: a synthesis of source, distribution and persistence. In P. E. T. Douben (Ed.), PAHs: An ecotoxicological perspective (pp. 35–45). London: John Wiley & Sons, Ltd.
Cheng, F., Granata, T. 2007. Sediment transport and channel adjustments associated with dam removal: field observations. Water Resources Research 43. doi:10.1029/2005WR004271
Ciba Geigy Corporation. (2003). Sediment sampling report for the Pawtuxet River, Former Ciba Geigy Facility, Cranston, Rhode Island. Wayne, New Jersey: Woodward-Clyde.
Cui, Y., Parker, G., Braudrick, C., Dietrich, W. E., & Cluer, B. (2006). Dam removal express assessment models (DREAM). Part 1: model development and validation. Journal of Hydraulic Research, 44(3), 291–307.
Emerson, D.G., Vecchia, A.V., Dahl, A.L. 2005. Evaluation of drainage-area ratio method used to estimate streamflow for the Red River of the North Basin, North Dakota and Minnesota. U.S. Department of the Interior, U.S. Geological Survey Scientific Investigations Report 2005–5017.
Erickson, M. D. (1992). Analytical chemistry of PCBs (p. 508). Chelsea, MI: Lewis Publishers.
Evans, J. E., & Gottgens, J. F. (2007). Contaminant stratigraphy of the Ballville Reservoir, Sandusky River, NW Ohio: implications for dam removal. Journal of Great Lakes Research, 33(2), 182–193.
Graf, W. L. (1993). Landscapes, commodities, and ecosystems: the relationship between policy and science for American rivers (Sustaining Our Water Resources, pp. 11–42). Washington: National Academy Press.
Gregory, S., Li, H., & Li, J. (2002). The conceptual basis for ecological responses to dam removal. BioScience, 52(8), 713–723.
Gschwend, P. M., Macfarlane, J. K., Reible, D. D., & Lu, X. (2011). Comparison of polymeric samplers for accurately assessing PCBs in pore waters. Environmental Toxicology Chemical, 30(6), 1288–1296.
Harman, W.A. 2008. Design improvements of meander bend protection using root wads. Southeastern Regional Conference on Stream Restoration, Winston-Salem, NC
Hart, D., Johnson, T., Bushaw-Newton, K., Horwitz, R., Bednarek, A., Charles, D., Kreeger, D., & Velinsky, D. (2002). Dam removal: challenges and opportunities for ecological research and river restoration. BioScience, 52(8), 669–682.
Center, H. (2002). Dam removal: science and decision making. Washington, DC: H.J. Heinz Center for Science, Economics and the Environment.
Huckins, J.N., Petty, J.D. and K. Booij. 2006. Passive monitors of organic chemicals in the environment: semipermeable membrane devices. (pp. 39–74) Springer, New York, NY,
Kleinschmidt. 2005. Pawtuxet River anadromous fish passage restoration project: feasibility study.
Long, E. R., MacDonald, D. D., Smith, S. L., & Calder, F. D. (1995). Incidence of adverse biological effects within ranges of chemical concentrations in marine and estuarine sediments. Environmental Management, 19(1), 81–97.
Lopez-Avila, V., Hites, R. A. (1980). Organic compounds in an industrial wastewater: their transport into sediments. Environmental Science Technology 14: 1382–1390.
Perron, M. M., Burgess, R. M., Suuberg, E. M., Pennell, K. G., & Cantwell, M. G. (2013). Performance of passive samplers for monitoring estuarine water column concentrations 1. Contaminants of concern. Environmental Science Technology, 32(10), 2182–2189.
Poff, N., & Hart, D. (2002). How dams vary and why it matters for the emerging science of dam removal. BioScience, 52(8), 659–668.
Pohl, M. (2002). Bringing down our dams: trends in American dam removal rationales. Journal of the American Water Resources Association, 38, 1511–1519.
Quinn, J.G., Hoffman, E.J., Latimer, J.S., Carey, C.G. 1985. A study of the water quality of the Pawtuxet River: chemical monitoring and computer modeling of pollutants. Volume 1: Chemical monitoring of pollutants in the Pawtuxet River. A report submitted to the Division of Water Resources, Dept. of Environmental Management, Providence, Rhode Island.
Sloan, R. J., Kane, M. W., & Skinner, L. C. (2005). Of time, PCBs and the fish of the Hudson River. Albany, New York: New York State Department of Environmental Conservation.
Stanley, E., & Doyle, M. (2002). A geomorphic perspective on nutrient retention following dam removal. BioScience, 52(8), 693–701.
USACE 2013. U.S. Army Corps of Engineers, National Inventory of Dams. http://nid.usace.army.mil Accessed 03/13/2013.
USDA 2006. U.S. Department of Agriculture. Natural Resources Conservation Service Warwick, Rhode Island, 02886. Technical Memorandum. National Register Eligibility Evaluation Pawtuxet Falls Dam, Cranston and Warwick, Rhode Island.
USGS 2013. U.S. Geological Survey, The National Map Viewer, National map data. Accessed 4/21/2013. http://viewer.nationalmap.gov/viewer.
Whitelaw, E., & MacMullan, E. (2002). A framework for estimating the costs and benefits of dam removal. BioScience, 52(8), 724–730.