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Tecnologias
Inativo

Small constructed wetland [Noruega]

Fangdam

technologies_5940 - Noruega

Completude: 92%

1. Informação geral

1.2 Detalhes do contato das pessoas capacitadas e instituições envolvidas na avaliação e documentação da tecnologia

Pessoa(s) capacitada(s)

Especialista em GST:
Especialista em GST:
Nome da(s) instituição(ões) que facilitou(ram) a documentação/ avaliação da Tecnologia (se relevante)
Norwegian Institute of Bioeconomy Research (NIBIO) - Noruega

1.3 Condições em relação ao uso da informação documentada através de WOCAT

O compilador e a(s) pessoa(s) capacitada(s) aceitam as condições relativas ao uso de dados documentados através do WOCAT:

Sim

1.4 Declaração de sustentabilidade da tecnologia descrita

A tecnologia descrita aqui é problemática em relação a degradação da terra de forma que não pode ser declarada uma tecnologia de gestão sustentável de terra?

Não

1.5 Referência ao(s) questionário(s) sobre abordagens GST (documentado(s) usando WOCAT)

2. Descrição da tecnologia de GST

2.1 Descrição curta da tecnologia

Definição da tecnologia:

A small constructed wetland is a combination of ponds and vegetation filters, designed mainly to remove sediment and nutrients from streams. It is usually located in first and second order streams in agricultural landscapes.

2.2 Descrição detalhada da tecnologia

Descrição:

Purpose/aim: Small constructed wetlands (CWs) are designed to improve water quality in streams and thus downstream water quality as well. The shape of the constructed wetlands can differ and include different components. Generally, they include a deeper sedimentation pond at the inlet (depth 1.5-2 m), followed by one or more shallow vegetated zones (depth 0.5 m). The sedimentation pond decreases the water velocity to allow particles to settle, while the vegetated, shallower zones act as filters for particles passing the sedimentation pond and protect trapped sediments from re-suspension by stabilizing them with their roots.

Small constructed wetlands treating agricultural runoff have been in operation in Norway since the early 1990s. From 1994-2020, more than 1200 CWs have been established across the country, with the aim of reducing sediment, nutrients, pesticides and other pollutants in agricultural runoff.

Establishment/maintenance: Norwegian CW are designed mainly to remove phosphorus and particles (suspended sediment) with main removal mechanism being sedimentation and filtration, and (to a lesser extent) plant uptake. The CWs treating agricultural runoff are usually constructed by expanding the width of natural streams. At the inlet of the CW, the stream water flows into a sedimentation pond. From the sedimentation pond, water passes through a sprinkling zone, and then through one or more vegetated wetland filters. Due to the typical small-scale Norwegian agriculture and the landscape with rough topography, CWs are often quite small (<0.1 % of the catchment area). The size of CWs is one of the crucial factors limiting overall treatment efficiency.

Over the years, the CW will fill up with sediments, and to maintain good treatment efficiency, it is necessary to empty the CWs periodically (Blankenberg et al. 2013 ).

Benefits/impacts: Norwegian studies show that retention of total phosphorus (TP), both particulate P and dissolved P, increase with increasing area of the CW (Braskerud et al. 2005 ). The retention of sediments, nutrients and pesticides in different CWs also varies due to other factors like design principles, soil types in the catchment, hydraulic loads, and locations along the streams (Braskerud and Blankenberg 2005 ; Blankenberg et al. 2007 , 2008 ; Elsaesser et al. 2011 ). Braskerud ( 2001 ) showed that average retention in six CWs in Norway varied from 45% to 74% for soil particles and 21%–44% for TP. For CW in Skuterud catchment Krzeminska et al (2021) showed that average efficiency of removal was 36% of sediment, 19% of phosphorus and 3% of nitrogen .

Natural / human environment: The information presented here is based on the investigations and/or reports from different part of Norway. For the purpose of OPTAIN project, the technology is further presented in the natural and human environment context of the Kråkstad River catchment - a Norwegian Case Study catchment within OPTAIN project.

The Kråkstad River is mainly situated in Ski commune in South-Eastern parts of Norway. The river catchment is a western tributary of the Vannsjø-Hobøl watercourse, also known as the Morsa watercourse. The Kråkstad River catchment area is c.a 51 km², 43% of which is agricultural land, where mostly cereals are produced on heavy clays soils. The main environmental challenge in the area is water quality (incl. high phosphorus pollution) and soil erosion (incl. riverbank erosion and quick-clay landslides).

2.3 Fotos da tecnologia

2.5 País/região/locais onde a tecnologia foi aplicada e que estão cobertos nesta avaliação

País:

Noruega

Região/Estado/Província:

Viken county

Especificação adicional de localização:

The Vansø - Hobøl catchment

Especifique a difusão da tecnologia:
  • Aplicado em pontos específicos/concentrado numa pequena área
O(s) local(is) tecnológico(s) está(ão) localizado(s) em uma área permanentemente protegida?

Não

Comentários:

Here we show only some example locations within the Kråkstad catchment

2.6 Data da implementação

Caso o ano exato seja desconhecido, indique a data aproximada:
  • 10-50 anos atrás

2.7 Introdução da tecnologia

Especifique como a tecnologia foi introduzida:
  • durante experiências/ pesquisa
  • SMIL (Special Environmental measures in agriculture)
Comentários (tipos de projeto, etc.):

Constructed wetlands are part of SMIL subsidy system (Special Environmental measures in Agriculture)

3. Classificação da tecnologia de GST

3.1 Principal/principais finalidade(s) da tecnologia

  • Protege uma bacia/zonas a jusante – em combinação com outra tecnologia
  • Adaptar a mudanças climáticas/extremos e seus impactos
  • Atenuar a mudanças climáticas e seus impactos

3.2 Tipo(s) atualizado(s) de uso da terra onde a tecnologia foi aplicada

Uso do solo misturado dentro da mesma unidade de terra:

Não


Terra de cultivo

Terra de cultivo

  • Cultura anual
Cultivo anual - Especificar culturas:
  • cereais - outros
  • small grains
Número de estações de cultivo por ano:
  • 1
Especifique:

Longest growing period in days: 135. Longest growing period from month to month: May to mid September

O cultivo entre culturas é praticado?

Não

O rodízio de culturas é praticado?

Não

Floresta/bosques

Floresta/bosques

  • Natrual forest
Vias navegáveis, corpo d'água, zonas úmidas

Vias navegáveis, corpo d'água, zonas úmidas

  • Linhas de drenagem, vias navegáveis

3.3 O uso do solo mudou devido à implementação da Tecnologia?

O uso do solo mudou devido à implementação da Tecnologia?
  • Não (Continuar com a pergunta 3.4)
Vias navegáveis, corpo d'água, zonas úmidas

Vias navegáveis, corpo d'água, zonas úmidas

  • Lagos, represas
  • Pântanos, zonas úmidas

3.4 Abastecimento de água

Abastecimento de água para a terra na qual a tecnologia é aplicada:
  • Precipitação natural

3.5 Grupo de GST ao qual pertence a tecnologia

  • Gestão de água de superfície (nascente, rio, lagos, mar)
  • Gestão/proteção de zonas úmidas

3.6 Medidas de GST contendo a tecnologia

Medidas estruturais

Medidas estruturais

  • S5: Represa, bacia, lago

3.7 Principais tipos de degradação da terra abordados pela tecnologia

Degradação da água

Degradação da água

  • Hp: declínio da qualidade de água de superfície

3.8 Redução, prevenção ou recuperação da degradação do solo

Especifique o objetivo da tecnologia em relação a degradação da terra:
  • Prevenir degradação do solo
  • Reduzir a degradação do solo

4. Especificações técnicas, implementação de atividades, entradas e custos

4.1 Desenho técnico da tecnologia

Especificações técnicas (relacionada ao desenho técnico):

Components of typical constructed wetland in Norway: (a) sedimentation pond, (b) wetland filter, (c) overflow zone covered with vegetation or stones and (d) outlet basin.

Autor:

B.C. Braskerud (2002)

Data:

26/01/2022

Especificações técnicas (relacionada ao desenho técnico):

Schematic representation of constructed wetland in Skuterud catchment.

Autor:

Anne-Grete Buseth Blankenberg (e.g. in the report from 2021)

Data:

26/01/2022

4.2 Informação geral em relação ao cálculo de entradas e custos

Especifique como custos e entradas foram calculados:
  • Por unidade de tecnologia
Especifique a unidade:

constructed wetland - area of water surface

Especificar as dimensões da unidade (se for relevante):

<0.1 % of the catchment area. For Skuterud wetland it is 2300 m2

Outro/moeda nacional (especifique):

NOK

Se for relevante, indique a taxa de câmbio do USD para moeda local (por exemplo, 1 USD = 79,9 Real): 1 USD =:

8,89

Indique a média salarial da mão-de-obra contratada por dia:

1440

4.3 Atividades de implantação

Atividade Periodicidade (estação do ano)
1. Construction of the wetland

4.4 Custos e entradas necessárias para a implantação

Se você não conseguir discriminar os custos na tabela acima, forneça uma estimativa dos custos totais para estabelecer a Tecnologia:

87500,0

Se o usuário da terra arca com menos que 100% dos custos, indique quem cobre os custos remanescentes:

The landowners can apply for subsidies to establish and maintenance constructed wetland (70% support of the cost), within SMIL system (Special Environmental measures in Agriculture). Local county authorities are responsible for the administration of these schemes.

Comentários:

The information about cost are coming from Blankenber et al (2016):

During a period of 20 years (1994 - 2014) the government has spent in total about 88 million Norwegian crowns (NOK) to subsidize the CWs for agricultural runoff, and total
costs are assumed to be about 150 mill NOK. Costs per CW varies from about 26.000 NOK to 124.000 NOK, and average cost per CW is approximately 87.500 NOK.

4.5 Atividades recorrentes/manutenção

Atividade Periodicidade/frequência
1. Maintenance - emptying the ponds every 5-20 years depending on dimensions of the ponds.
2. Maintenance of the damming/barriers when needed
3. Maintenance of stream banks when needed

4.6 Custos e entradas necessárias pata a manutenção/atividades recorrentes (por ano)

Se você não conseguir discriminar os custos na tabela acima, forneça uma estimativa dos custos totais de manutenção da Tecnologia:

41000,0

Se o usuário da terra arca com menos que 100% dos custos, indique quem cobre os custos remanescentes:

The landowners can apply for subsidies to establish and maintenance constructed wetland (70 % support of the cost), within SMIL system (Special Environmental measures in Agriculture). Local county authorities are responsible for the administration of these schemes.

Comentários:

The information is coming from (Hauge et al 2008):

The cost of maintenance of CWs estimated based n data from 2008 from 16 ponds established or planned in Morsa water region (that includes Kråkstad catchment). The (estimated) costs varied from 5,67 NOK/m2 of water surface area up to 49 NOK/m2 of water surface area

Given number of 41000 NOK is calculated for SKuterud CW (2300 m2 of water surface area).

4.7 Fatores mais importantes que afetam os custos

Descreva os fatores mais determinantes que afetam os custos:

The most important factor affecting the costs of constructed wetland is the size. Larger constructed wetlands have lower establishment costs per m2 of water surface area. In terms of operating costs for capture ponds - mainly emptying the sedimentation pond - it is assumed that the cost per emptying is more or less independent of the size of the sedimentation pond. This is because a large component in the emptying cost is assumed to be the transport of the machinery and the removal of the excavated mass.

The landowners can apply for subsidies to establish and maintenance constructed wetland (70% support of the cost), within SMIL system (Special Environmental measures in Agriculture). Local county authorities are responsible for the administration of these schemes.

5. Ambiente natural e humano

5.1 Clima

Precipitação pluviométrica anual
  • <250 mm
  • 251-500 mm
  • 501-750 mm
  • 751-1.000 mm
  • 1.001-1.500 mm
  • 1.501-2.000 mm
  • 2.001-3.000 mm
  • 3.001-4.000 mm
  • > 4.000 mm
Zona agroclimática
  • Subúmido
  • Semiárido

5.2 Topografia

Declividade média:
  • Plano (0-2%)
  • Suave ondulado (3-5%)
  • Ondulado (6-10%)
  • Moderadamente ondulado (11-15%)
  • Forte ondulado (16-30%)
  • Montanhoso (31-60%)
  • Escarpado (>60%)
Formas de relevo:
  • Planalto/planície
  • Cumes
  • Encosta de serra
  • Encosta de morro
  • Sopés
  • Fundos de vale
Zona de altitude:
  • 0-100 m s.n.m.
  • 101-500 m s.n.m.
  • 501-1.000 m s.n.m.
  • 1.001-1.500 m s.n.m.
  • 1.501-2.000 m s.n.m.
  • 2.001-2.500 m s.n.m.
  • 2.501-3.000 m s.n.m.
  • 3.001-4.000 m s.n.m.
  • > 4.000 m s.n.m.
Indique se a tecnologia é aplicada especificamente em:
  • Não relevante

5.3 Solos

Profundidade do solo em média:
  • Muito raso (0-20 cm)
  • Raso (21-50 cm)
  • Moderadamente profundo (51-80 cm)
  • Profundo (81-120 cm)
  • Muito profundo (>120 cm)
Textura do solo (solo superficial):
  • Médio (limoso, siltoso)
  • Fino/pesado (argila)
Textura do solo (>20 cm abaixo da superfície):
  • Médio (limoso, siltoso)
  • Fino/pesado (argila)
Matéria orgânica do solo superficial:
  • Médio (1-3%)

5.4 Disponibilidade e qualidade de água

Lençol freático:

< 5 m

Disponibilidade de água de superfície:

Bom

Qualidade da água (não tratada):

apenas para uso agrícola (irrigação)

A qualidade da água refere-se a:

tanto de águas subterrâneas quanto de superfície

A salinidade da água é um problema?

Não

Ocorre inundação da área?

Sim

Regularidade:

Frequentemente

5.5 Biodiversidade

Diversidade de espécies:
  • Baixo
Diversidade de habitat:
  • Baixo

5.6 Características dos usuários da terra que utilizam a tecnologia

Sedentário ou nômade:
  • Sedentário
Orientação de mercado do sistema de produção:
  • misto (subsistência/comercial)
  • Comercial/mercado
Rendimento não agrícola:
  • 10-50% de toda renda
  • >50% de toda renda
Nível relativo de riqueza:
  • Média
  • Rico
Indivíduos ou grupos:
  • Indivíduo/unidade familiar
Nível de mecanização:
  • Mecanizado/motorizado
Gênero:
  • Mulheres
  • Homens
Idade dos usuários da terra:
  • Jovens
  • meia-idade
Indique outras características relevantes dos usuários da terra:

Population density: < 10 persons/km2
Annual population growth: < 0.5%
10% of the land users are rich and own 10% of the land.
90% of the land users are average wealthy and own 90% of the land.

5.7 Área média de terrenos utilizados pelos usuários de terrenos que aplicam a Tecnologia

  • < 0,5 ha
  • 0,5-1 ha
  • 1-2 ha
  • 2-5 ha
  • 5-15 ha
  • 15-50 ha
  • 50-100 ha
  • 100-500 ha
  • 500-1.000 ha
  • 1.000-10.000 ha
  • > 10.000 ha
É considerado pequena, média ou grande escala (referente ao contexto local)?
  • Média escala

5.8 Propriedade de terra, direitos de uso da terra e de uso da água

Propriedade da terra:
  • Indivíduo, intitulado
Direitos do uso da terra:
  • Comunitário (organizado)
  • Indivíduo
Direitos do uso da água:
  • Acesso livre (não organizado)

5.9 Acesso a serviços e infraestrutura

Saúde:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
Educação:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
Assistência técnica:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
Emprego (p. ex. não agrícola):
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
Mercados:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
Energia:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
Vias e transporte:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
Água potável e saneamento:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
Serviços financeiros:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom

6. Impactos e declarações finais

6.1 Impactos no local mostrados pela tecnologia

Impactos socioeconômicos

Produção

Área de produção

diminuído
aumentado

Impactos ecológicos

Ciclo hídrico/escoamento

Qualidade de água

diminuído
aumentado
Solo

Perda de solo

aumentado
diminuído
Comentários/especificar:

The sediment taken out from the sedimentation pond can be distributed on the agricultural field - soil recovery.

Ciclo e recarga de nutrientes

diminuído
aumentado
Comentários/especificar:

The sediment taken out from the sedimentation pond can be distributed on the agricultural field - nutrient recovery.

Biodiversidade: vegetação, animais

Diversidade vegetal

diminuído
aumentado

Diversidade animal

diminuído
aumentado

Diversidade de habitat

diminuído
aumentado

6.2 Impactos externos mostrados pela tecnologia

Sedimentação a jusante

aumentado
diminuído
Comentários/especificar:

Better water quality downstream

Capacidade de tamponamento/filtragem

Reduzido
Melhorado

6.3 Exposição e sensibilidade da tecnologia às mudanças climáticas graduais e extremos/desastres relacionados ao clima (conforme o ponto de vista dos usuários da terra)

Mudança climática gradual

Mudança climática gradual
Estação do ano aumento ou diminuição Como a tecnologia lida com isso?
Temperatura anual aumento bem
Precipitação pluviométrica anual aumento bem

Extremos (desastres) relacionados ao clima

Desastres hidrológicos
Como a tecnologia lida com isso?
Inundação geral (rio) bem

6.4 Análise do custo-benefício

Como os benefícios se comparam aos custos de implantação (do ponto de vista dos usuários da terra)?
Retornos a curto prazo:

levemente positivo

Retornos a longo prazo:

levemente positivo

Como os benefícios se comparam aos custos recorrentes/de manutenção(do ponto de vista dos usuários da terra)?
Retornos a curto prazo:

levemente positivo

Retornos a longo prazo:

levemente positivo

6.5 Adoção da tecnologia

  • 1-10%
De todos aqueles que adotaram a Tecnologia, quantos o fizeram espontaneamente, ou seja, sem receber nenhum incentivo/ pagamento material?
  • 0-10%
Comentários:

Adaptation of technology is stimulated by subsidies scheme.
Subsidies for the establishment of constructed wetlands are part of the SMIL system (Special Environmental Measures in Agriculture). Both the initial investment for construction and
subsequent maintenance may be paid by subsidies (70% support of the cost). During the period from 1994 to 2012 subsidies for in total 941 sedimentation ponds and constructed wetlands were given in Norway (Greipsland, 2016)

6.6 Adaptação

A tecnologia foi recentemente modificada para adaptar-se as condições variáveis?

Não

6.7 Pontos fortes/vantagens/oportunidades da tecnologia

Pontos fortes/vantagens/oportunidades na visão do usuário da terra
Improvement of water quality downstream
Pontos fortes/vantagens/oportunidades na visão do compilador ou de outra pessoa capacitada
Improve of water quality downstream
Resource recovery

6.8 Pontos fracos, desvantagens/riscos da tecnologia e formas de superá-los

Pontos fracos/desvantagens/riscos na visão do usuário da terra Como eles podem ser superados?
Loss of productive cropland
Need for maintenance

7. Referências e links

7.1 Métodos/fontes de informação

  • visitas de campo, pesquisas de campo

Several in different areas in Norway. See for example:
- Hauge et al (2008) Bioforsk Report vol 3 Nr 140 (in Norwegian)
- Krzeminska et al (2021) Nibio Report 7(101) (in Norwegian)

  • entrevistas com especialistas em GST

NIBIO, and its SLM specialists, has been conducting many national projects related to monitoring constructed wetlands in agricultural catchments.

  • compilação de relatórios e outra documentação existente

There are several reports and research publication available. Some examples below:
- Braskerud, B.C et al (2001) Dr. Scient. Theses 2001:10,
Agriculture University of Norway, Ås, Norway.
- Braskerud, B. C. (2002). Water Science and Technology Vol 45 No 9 pp 77–85.
- Braskerud, B.C et al (2005).Journal of Environmental Quality , 34(6), 2145–2155.
- Braskerud B.C. and Blankenberg A-G. B (2005) Jordforsk book nr. 48/05. 145: 126–128.
- Blankenberg, A.-G. B et al. (2007) Water Science and Technology, 55(3), 37–44.
- Blankenberg, A.-G. B et al. (2008) Desalination, 226, 114–120.
- Hauge et al (2008) Bioforsk Report vol 3 Nr 140 (in Norwegian)
- Blankenberg et al (2016) in Natural and Constructed Wetlands. DOI 10.1007/978-3-319-38927-1_2
- Krzeminska et al (2021) Nibio Report 7(101) (in Norwegian)

Quando os dados foram compilados (no campo)?

26/01/2022

7.2 Referências às publicações disponíveis

Título, autor, ano, ISBN:

Hauge A., Blankenberg A-G. B., Hanserud O.H. 2008. Evaluering av fangdammer som miljøtiltak i SMIL. Bioforsk Rapport Vol. 3 Nr. 140 2008.

Disponível de onde? Custos?

https://evalueringsportalen.no/

Título, autor, ano, ISBN:

Blankenberg A-G.B., Paruch A.M., Paruch L., Deelstra J., Haarstad K. 2016. Nutrients tracking and removal in constructed wetlands treating catchment runoff in Norway. In: Vymazal J. (ed) Natural and Constructed Wetlands. Springer International Publishing Switzerland, pp. 23-40. DOI 10.1007/978-3-319-38927-1_2

Disponível de onde? Custos?

Springer Book

Título, autor, ano, ISBN:

Krzeminska D., Blankenberg A-G., Bechmann M. Deelstra J. 2021. Effekt av fangdam i et endret klima. NIBIO-rapport;7(101)2021

Disponível de onde? Custos?

NIBIO website

Título, autor, ano, ISBN:

Greipsland I.2016. Norwegian policy and practices regarding mitigation measures in agriculture.

Disponível de onde? Custos?

NIBIO website

7.3 Links para informações on-line relevantes

Título/ descrição:

Hauge A., Blankenberg A-G. B., Hanserud O.H. 2008. Evaluering av fangdammer som miljøtiltak i SMIL. Bioforsk Rapport Vol. 3 Nr. 140 2008.

URL:

https://evalueringsportalen.no/evaluering/evalueringen-av-fangdammer-som-miljotiltak-i-smil/Rapport%20Evaluering%20av%20fangdammer%20-%20Bioforsk%20Jord%20og%20Milj%C3%B8.pdf/@@inline

Título/ descrição:

Krzeminska D., Blankenberg A-G., Bechmann M. Deelstra J. 2021. Effekt av fangdam i et endret klima. NIBIO-rapport;7(101)2021

URL:

https://nibio.brage.unit.no/nibio-xmlui/bitstream/handle/11250/2757116/NIBIO_RAPPORT_2021_7_101.pdf?sequence=4&isAllowed=y

Título/ descrição:

Greipsland I.2016. Norwegian policy and practices regarding mitigation measures in agriculture.

URL:

https://nibio.brage.unit.no/nibio-xmlui/bitstream/handle/11250/2387569/NIBIO_POP_2016_2_21.pdf?sequence=3&isAllowed=y

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