Minimizing Greenhouse Gas Emissions from a Horizontal Subsurface Flow Constructed Wetland

Bir Yatay Yüzey Altı Akışlı Yapay Sulak Alanın Sera Gazı Emisyonlarının Minimizasyonu

Abstract

In this study, the level of carbon dioxide, methane and nitrous oxide emissions from a horizontal subsurface flow constructed wetland were monitored and greenhouse gas emissions were estimated by using a newly developed model. The effects of three different plant species on greenhouse gas emissions were investigated. Cyperus esculentus (Zone I), Typha latifolia (Zone II) and Phragmites australis (Zone III) were selected as the experimental species. Greenhouse gas emissions were sampled twelve times totally by using the closed chamber method between January and December. The highest level of emission was measured for nitrous oxide emission, released from Zone I in August (10,8371 kg CO2e/d). The lowest level of emission was measured for carbon dioxide emission (0,0156 kg CO2e/d) at Zone III in January. The results revealed that Cyperus esculentus has the highest greenhouse gas emission and the highest Global Warming Potential. All greenhouse gas emissions were influenced from different plant species. Phragmites australis could be used for minimizing the level of greenhouse gas emissions as it has the lowest level of greenhouse gas emission and Global Warming Potential. Finally, the possible level of greenhouse gas emission is estimated by using Monte Carlo simulation if the wetland is vegetated with only Phragmites australis. Approximately 33% of greenhouse gas emissions could be reduced if the wetland is vegetated only with Phragmites australis

Özet

Bu çalışmada, bir yatay yüzey altı akışlı yapay sulak alanda oluşan karbon dioksit , metan ve nitröz oksit emisyonları izlenmiş ve yeni geliştirilen bir model kullanılarak sera gazı emisyonları tahmin edilmiştir. Üç farklı bitki türünün sera gazı (SG) emisyonları üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Deneysel türler olarak Cyperus esculentus (Bölge I), Typha latifolia (Bölge II) ve Phragmites australis (Bölge III) seçilmiştir. Gaz örneklemesi, Ocak-Aralık ayları arasında kapalı çember yöntemi ile toplamda on iki kez gerçekleştirilmiştir. En yüksek emisyon, Ağustos ayında Bölge I'den salınan N2O emisyonudur (10,8371 kg CO2e/d). En düşük emisyon Ocak ayında III. Bölge'deki CO2 emisyonudur (0,0156 kg CO2e /d). Sonuçlar, Cyperus esculentus'un en yüksek sera gazı emisyonuna ve en yüksek küresel ısınma postansiyeline sahip olduğunu ortaya koymaktadır. Phragmites australis, en düşük sera gazı emisyonuna ve en düşük küresel ısınma potansiyeline sahip bitki olarak kullanılabilir. Tüm sera gazı emisyonları farklı bitki türlerinden etkilenmiştir. Phragmites australis düşük sera gazı emisyonu yayması ve küresel ısınma potansiyeli nedeniyle sera gazı emisyonunu azaltmak için kullanılabilir. Son olarak, sulak alan sadece Phragmites australis ile bitkilendirilmesi durumu için, olası sera gazı emisyonu Monte Carlo simülasyonu kullanılarak tahmin edilmiştir. Sulak alan sadece Phragmites australisle bitkilendirilmiş olsaydı, sera gazı emisyonlarında yaklaşık % 33 azalma elde edilebileceği görülmüştür