Effectiveness of Denitrifying Bioreactors on Water Pollutant Reduction from Agricultural Areas
Pourquoi ce travail est dans la base
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Notice bibliographique
Résumé
Highlights Denitrifying woodchip bioreactors treat nitrate-N in a variety of applications and geographies. This review focuses on subsurface drainage bioreactors and bed-style designs (including in-ditch). Monitoring and reporting recommendations are provided to advance bioreactor science and engineering. Abstract. Denitrifying bioreactors enhance the natural process of denitrification in a practical way to treat nitrate-nitrogen (N) in a variety of N-laden water matrices. The design and construction of bioreactors for treatment of subsurface drainage in the U.S. is guided by USDA-NRCS Conservation Practice Standard 605. This review consolidates the state of the science for denitrifying bioreactors using case studies from across the globe with an emphasis on full-size bioreactor nitrate-N removal and cost-effectiveness. The focus is on bed-style bioreactors (including in-ditch modifications), although there is mention of denitrifying walls, which broaden the applicability of bioreactor technology in some areas. Subsurface drainage denitrifying bioreactors have been assessed as removing 20% to 40% of annual nitrate-N loss in the Midwest, and an evaluation across the peer-reviewed literature published over the past three years showed that bioreactors around the world have been generally consistent with that (N load reduction median: 46%; mean ±SD: 40% ±26%; n = 15). Reported N removal rates were on the order of 5.1 g N m-3 d-1 (median; mean ±SD: 7.2 ±9.6 g N m-3 d-1; n = 27). Subsurface drainage bioreactor installation costs have ranged from less than $5,000 to $27,000, with estimated cost efficiencies ranging from less than $2.50 kg-1 N year-1 to roughly $20 kg-1 N year-1 (although they can be as high as $48 kg-1 N year-1). A suggested monitoring setup is described primarily for the context of conservation practitioners and watershed groups for assessing annual nitrate-N load removal performance of subsurface drainage denitrifying bioreactors. Recommended minimum reporting measures for assessing and comparing annual N removal performance include: bioreactor dimensions and installation date; fill media size, porosity, and type; nitrate-N concentrations and water temperatures; bioreactor flow treatment details; basic drainage system and bioreactor design characteristics; and N removal rate and efficiency. Keywords: Groundwater, Nitrate, Nonpoint-source pollution, Subsurface drainage, Tile.
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Prédiction distillée sur la base complète
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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