Open Universiteit

Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1820/6171
Title: Wetland ecosystems for denitrification processes in rivers: A comparison for implementation in the lower Seine River and its estuary (France)
Other Titles: [Wetland ecosystemen voor denitrificatie processen in rivieren: Een vergelijking voor de implementatie in het estuarium van de Seine (Frankrijk)]
Authors: Deconinck, Nico
Keywords: Nitrate – nitrification – denitrification – ecosystem – river – wetlands – estuarine – floodplain
[Nitraat – nitrificatie – denitrificatie – ecosysteem – rivier – wetlands – estuarium – overstromingsgebied]
Issue Date: May-2011
Publisher: Open Universiteit
Citation: Deconinck, N. (2011). Wetland ecosystems for denitrification processes in rivers: A comparison for implementation in the lower Seine River and its estuary (France), Onderzoek uitgevoerd in opdracht van het Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Parijs, FR. [Wetland ecosystemen voor denitrificatie processen in rivieren: Een vergelijking voor de implementatie in het estuarium van de Seine (Frankrijk)]. (Unpublished BSc Bachelor's Thesis Environmental Sciences), Open Universiteit, Heerlen, NL.
Abstract: ABSTRACT Wetlands are generally recognized for their denitrification and nitrate removal capacities, but their performance can vary seriously. Moreover, a general agreement about the definition of the several kinds of wetlands is still lacking. In this study 5 ways for categorizing wetlands and subdividing them in several types and subtypes. Next, a selection of 5 rivers with wetlands in the United States and 3 in Europe was made. As result, these rivers were associated with connected and isolated, floodplains and estuary wetlands. Furthermore, during this study, A comparison of the denitrification performance results in these wetlands, by using the denitrification performance ranges by Janssen et al. (2005) was made. Connected wetlands, floodplains and estuary wetlands showed the best nitrate removal results. The nitrate fluxes, calculated for 2 wetlands by using the NANI (net sum of anthropological nitrogen inputs) model, were lower than the results observed by the authors. Due to a low water flow rate and a longer contact time in connected wetlands, they show a better nitrate reduction and retention. These parameters could be controlled by pumping river water in the connected wetlands. A better removal performance for connected than isolated wetlands has been found. Oxygen poor flooded sediment showed the best denitrification rate in floodplains. Furthermore, a relative great surface area and a small distance from the riverside enhanced the nitrate removal performance. In the estuary wetlands, a higher redox potential and lower ammonium fluxes gave satisfactory nitrate removal rates. Low marsh (Nuphar advena) showed better denitrification results than higher marsh (Phragmites australis). The characteristics of the identified wetlands were further compared with the wetlands in the region between Caudebec and Honfleur in the estuary of the river Seine. Unfortunately, no comparable nitrate removal results were identified in the literature. Marais du Hode, Grande Vasière Nord and Marais Vernier are mainly provided with connected wetlands by a network of ditches and controlled by a sluice or openings in a dam. Marais de la Risle has a number of isolated wetlands and comprises mudflats and an artificial meander. In accordance with the results of the other rivers, I expect the best nitrate removal performance for Marais du Hode, Grande Vasière Nord and Marais Vernier. A number of smaller streams, which are connected with the Seine, like the Eure, Oise and Marne, should be studied in order to examine the effects downstream in the estuary. Due to their lower water flow rates, these rivers could show potential for implementing optimal retention and velocity decreasing means. Due to the complex interaction between the different parameters in nitrification and denitrification processes, more research should be done for better comprehension, especially in the estuary because of the influence of tidal dynamics.
Description: SAMENVATTING Wetlands (natte zones) zijn algemeen gekend voor hun denitrificatie en nitraat verwijderingeigenschappen, maar hun efficiëntie kan nogal verschillen volgens het type. Er is bovendien geen algemeen akkoord over de definities van de verschillende wetlands. In deze studie werden 5 indelingen van wetlands gevonden en onderverdeeld in verschillende types en subtypes. Verder werden 5 rivieren met wetlands in de Verenigde Staten en 3 in Europa geselecteerd. Hierbij werden verbonden en geïsoleerde, overstromingszones en estuarium wetlands gedetecteerd. Daarnaast werden in deze studie de denitrificatie efficiëntie resultaten in de wetlands vergeleken op basis van de schaal van Janssen et al. (2005). Verbonden wetlands, overstromingszones en estuarium wetlands gaven de beste resultaten betreffende nitraat verwijdering. De nitraatstromen werden voor 2 wetlands berekend op basis van het NANI model (totale som van antropologische stikstof instroom) en gaven lagere waarden dan deze, bepaald door de auteurs. Als gevolg van een trage waterstroming en een langere contacttijd in verbonden wetlands, werd een hogere nitraat verwijdering en retentie vastgesteld. Deze parameters kunnen door een gecontroleerd pompen van rivierwater in de verbonden wetlands beheerst worden. Verder werd een betere verwijdering in verbonden dan in geïsoleerde wetlands vastgesteld. Zuurstofarme sedimenten toonden de beste denitrificatie waarden in overstromingszones. Relatieve grote oppervlakten en een korte afstand tot de rivier leverden de beste nitraat verwijderingefficiëntie op. In het estuarium gaven een hogere redox potentiaal en een lagere ammonium instroom de beste nitraat verwijderingefficiëntie. Laag moeras (Nuphar advena) gaf betere denitrificatie resultaten dan hoog moeras (Phragmites australis). De kenmerken van de geïdentificeerde wetlands werder verder vergeleken met de wetlands in de zone tussen Caudebec en Honfleur in het estuarium van de Seine. Spijtig genoeg zijn er geen vergelijkbare nitraat verwijderingresultaten te vinden in de literatuur. Marais du Hode, Grande Vasière Nord en Marais Vernier zijn hoofdzakelijk voorzien van verbonden wetlands door een netwerk van kanalen en de waterstroom wordt gecontroleerd door een sluis of openingen in een dam. Marais de la Risle heeft een aantal geïsoleerde wetlands, een modderbank en een kunstmatige meander. In overeenstemming met de resultaten bij de andere rivieren, worden goede prestaties bij Marais du Hode, Grande Vasière Nord en Marais Vernier verwacht. Een aantal kleinere stromen, die verbonden zijn met de Seine, zoals de Eure, de Oise en de Marne, zouden bestudeerd moeten worden om de effecten stroomafwaarts in het estuarium te kunnen bepalen. Als gevolg van hun lagere waterstroming zouden deze rivieren potentieel kunnen bezitten voor het implementeren van optimale retentie en vertragingsmiddelen. Om de complexe samenhang tussen de nitrificatie en denitrificatie parameters te begrijpen, dient meer onderzoek te gebeuren en in het bijzonder in het estuarium door de invloed van de dynamiek van de getijdenstroming.
URI: http://hdl.handle.net/1820/6171
Appears in Collections:BSc Environmental Sciences

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
VMAB2010nj-M105-DENITRIFICATIE-PWADeconinck-20110526.pdf2.58 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.