Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đánh giá sinh thái độc học của các chất thải từ nước mưa trên đường đối với các hệ sinh thái nước nông trong kịch bản tái sử dụng
Tóm tắt
Các chất thải từ nước mưa trên đường thường được tái sử dụng trong việc xây dựng đường và công trình dân dụng. Mặc dù các đặc tính vật lý-hóa học và sinh thái độc học của những vật liệu này đã được biết đến, nhưng chưa có nhiều nghiên cứu sinh thái độc học toàn diện nào được thực hiện trên các dịch lỏng thu được từ những chất thải này sau khi được trải và tiếp xúc với mưa. Nghiên cứu này nhằm đánh giá rủi ro sinh thái độc học đối với các hệ sinh thái nước nông nhận các dịch lỏng từ các chất thải nước mưa trên đường, dưới dạng thô hoặc đã qua xử lý qua sàng granulometric. Mười ba nguyên liệu thô đã được thu thập tại các địa điểm ở nhiều vùng khác nhau của Pháp, chủ yếu là tại các ao chứa nước đô thị gần các con đường có lưu lượng giao thông cao. Ba trong số đó đã được sàng qua granulometric (các fractions, 2–30 mm, 60 μm đến 2 mm, và <60 μm). Các vật liệu được đặc trưng ở mức độ vật lý-hóa học và trải qua bài thử leaching phản ánh sự chuyển dịch của các chất ô nhiễm từ pha rắn sang pha lỏng khi các vật liệu tái sử dụng tiếp xúc với mưa. Hàm lượng các nguyên tố kim loại vi lượng trong các dịch lỏng đã được xác định. Các bài thử sinh thái độc học đơn loài và các thử nghiệm microcosm sau đó đã được thực hiện trên các dịch lỏng để dự đoán các tác động tiềm tàng của các dịch lỏng đến một hệ sinh thái nước nông gần kề. Mười hai mẫu trong số 22 mẫu cho thấy ít nhất một hàm lượng kim loại cao hơn ngưỡng sinh thái độc học. Đối với các mẫu đã trải qua sàng granulometric, phân đoạn nhỏ nhất (<60 μm) cũng là phân đoạn bị ô nhiễm nhất. Nồng độ kim loại của các dịch lỏng, khi so sánh với nồng độ của trầm tích, cho thấy chỉ có một phần nhỏ (thường <0,1%) kim loại trong trầm tích được huy động thông qua quá trình leaching. Tuy nhiên, tất cả các dịch lỏng đều cho thấy ít nhất một nồng độ kim loại > nồng độ không có tác động dự đoán (PNEC). Không phát hiện độ độc cấp tính nào ở nồng độ <20% dịch lỏng (v:v). Trong 15 dịch lỏng không lọc, chỉ có hai dịch lỏng có độc tính với một số sinh vật trong các microcosm; các dịch lỏng còn lại không độc tính ở nồng độ thử nghiệm 10%. Kết quả thu được trên 13 nguyên liệu thô và 2 phân đoạn granulometric có thể tái sử dụng cho thấy không có độ độc cấp tính và không có độ độc mạn tính (có tiếp xúc trong 21 ngày) ở hệ số pha loãng >10. Phân tích hàm lượng kim loại và kết quả thử nghiệm sinh học dẫn đến việc đề xuất một nồng độ không thấy tác động gần với 1% (v:v). Về mặt sinh thái độc học, việc phân chia granulometric dường như không sản xuất ra các phân đoạn có thể tái sử dụng, mà sẽ luôn vô hại.
Từ khóa
#thủy sinh #ô nhiễm #sinh thái độc học #nước mưa #vật liệu tái chếTài liệu tham khảo
AFNOR (1992) Déchets—essai de lixiviation. Norme NF X 31–210
AFNOR (1998) Qualité de l'eau—dosage de huit éléments métalliques (Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ag, Pb) par spectrométrie d'absorption atomique dans la flamme. Norme NF T 90–112
Bishop CA, Struger J, Shirose LJ, Dunn L, Campbell GD (2000) Contamination and wildlife communities in stormwater detention ponds in Guelph and the Greater Toronto area, Ontario, 1997 and 1998. Part II—Contamination and biological effects of contamination. Water Qual Res J Can 35:437–474
Casey RE, Simon JA, Atueyi S, Snodgrass JW, Karouna-Reiner N, Sparling DW (2006) Temporal trends of trace metals in sediment and invertebrates from stormwater management ponds. Water Air Soil Pollut 178:69–77
Clément B, Triffault-Bouchet G, Lottmann A, Carbonel J (2005) Are percolates released from solid wastes incineration bottom ashes safe for lentic ecosystems? A laboratory ecotoxicological approach based on 100 litre indoor microcosms. Aquat Ecosyst Health Manag 8:427–439
Colandini V (1997) Effets des structures réservoirs à revêtement poreux sur les eaux pluviales: qualité des eaux et devenir des métaux lourds. Thèse de doctorat, Université de Pau et des pays de l'Adour
Datry T, Malard F, Vitry L, Hervant F, Gibert J (2003) Solute dynamics in the bed sediments of a stormwater infiltration basin. J Hydrol 273:217–233
Di Toro DM, Allen HE, Bergman HL, Meyer JS, Paquin PR, Santore RC (2001) Biotic ligand model of the acute toxicity of metals. 1. Technical basis. Environ Toxicol Chem 20:2383–2396
Durand C (2003) Caractérisation physicochimique des produits de l'assainissement pluvial. Origine et devenir des métaux traces et des polluants organiques. Thèse doctorat: chimie organique, minérale, industrielle et chimie environnementale, Université de Poitiers, p 248
Fernández C, Carbonell G, Tarazona JV (2004) Scientific bases for the development of water quality objectives in Spain. Ecotoxicological criteria. Spanish J Agricult Res 2:361–367
Grathwohl P, Susset B (2009) Comparison of percolation to batch and sequential leaching tests: theory and data. Waste Manage 29:2681–2688
Ineris (2003) Plomb et ses dérivés, Fiche de données toxicologiques et environnementales des substances chimiques, version no. 2-1/2003 ERIS-DRC-01-25590-ETSC-APi/SD–no. 00df257, 83 p
Ineris (2005a) Chrome et ses dérivés, Fiche de données toxicologiques et environnementales des substances chimiques, version no. 2-4-février 05, INERIS–DRC-01-05590-00DF253.doc, 80 p
Ineris (2005b) Cuivre, Fiche de données toxicologiques et environnementales des substances chimiques, version no. 1-5-février 05, INERIS–DRC-02-25590-02DF54.doc, 66 p
Ineris (2005c) Cadmium et ses dérivés, Fiche de données toxicologiques et environnementales des substances chimiques, version no. 2-3-février 05, INERIS–DRC-01-25590-00DF249.doc, 60 p
Ineris (2005d) Zinc et ses dérivés, Fiche de données toxicologiques et environnementales des substances chimiques, version no. 2-2mars 2005, INERIS–DRC-01-25590-00DF259.doc, 69 p
Ineris (2006) Nickel et ses dérivés, Fiche de données toxicologiques et environnementales des substances chimiques, version "no. 1-2 juillet 2006, INERIS–DRC-02-25590-02DF44.doc, 71 p
Karouna-Renier NK, Sparling DW (2001) Relationships between ambient geochemistry, watershed land-use and trace metal concentrations in aquatic invertebrates living in stormwater treatment ponds. Environ Pollut 112:183–192
Kempf S (2001) Les enjeux liés à la gestion et à la valorisation des boues et sédiments d'assainissement pluvial routier et urbain. Mémoire de DESS, Université de Bordeaux, 75 p
Lee PK, Touray JC, Baillif P, Ildefonse JP (1997) Heavy metal contamination of settling particles in a retention pond along the A-71 motorway in Sologne, France. Sci Tot Envir 201:1–15
MacDonald DD, Ingersoll CG, Berger TA (2000) Development and evaluation of consensus-based sediment quality guidelines for freshwater ecosystems. Arch Environ Contam Toxicol 39:20–31
OECD (1993) Algal growth inhibition test, #201, adopted 7 june 1984, OECD Guideline for testing of chemicals
ONR (2001) Les déchets, enquête 2000. Bassins et fossés, propretés des aires d'arrêt et des abords de la route, les produits de démolition, 36 p
Pagotto C (1999) Etude sur l'émission et le transfert dans les eaux et les sols des éléments traces métalliques et des hydrocarbures en domaine routier. Thèse de doctorat. Université de Poitiers
Pétavy F (2007) Traitement et valorisation des sédiments de l'assainissement pluvial, Thèse de doctorat en mécanique, thermique et génie civil, Ecole centrale de Nantes et Université de Nantes, 317 p
Pétavy F, Ruban V, Conil P (2009) Treatment of stormwater sediments: efficiency of an attrition scrubber—laboratory and pilot-scale studies. Chem Engin J 145:475–482
Scher O, Thiéry A (2005) Odonata, Amphibia and environmental characteristics in motorway stormwater retention ponds (Southern France). Hydrobiol 551:237–251
Scher O, Chavaren P, Despreaux M, Thiéry A (2005) Highway stormwater detention ponds as biodiversity islands? Arch Sci 57(2–3):123–132
SETRA (1995) Produits de curage des fossés et des bassins routiers—quantification, caractérisation et filières d'élimination. Rapport d'étude, juillet 1995, 57 p
Snodgrass JW, Casey RE, Joseph D, Simon JA (2008) Microcosm investigations of stormwater pond sediment toxicity to embryonic and larval amphibians: variation in sensitivity among species. Environ Pollut 154:291–297
Stead-Dexter K, Ward NI (2004) Mobility of heavy metals within freshwater sediments affected by motorway stormwater. Sci Tot Environ 334–335:271–277
Stotz G, Krauth K (1994) The pollution of effluents from previous pavements of an experimental highway section: first results. Sci Tot Environ 146–147:465–470
Taub FB (1989) Standardized aquatic microcosms. Environ Sci Technol 23:1064–1066
Triffault-Bouchet G, Clément B, Blake G (2005) Assessment of contaminated sediments with an indoor freshwater/sediment microcosm assay. Environ Toxicol Chem 24:2243–2253
Verrhiest G, Cortes S, Clément B, Montuelle B (2002) Chemical and bacterial changes during laboratory conditioning of formulated and natural sediments. Chemosphere 46:961–974
Wik A, Lycken J, Dave G (2008) Sediment quality assessment of road runoff detention systems in Sweden and the potential contribution of tire wear. Water Air Soil Pollut 194:301–314
Zanders JM (2005) Road sediment: characterization and implications for the performance of vegetated strips for treating road run-off. Sci Tot Environ 339:41–47