Tehismärgalad[[Tehismärgala]]d jaotatakse vastavalt otstarbele kolme kategooriasse: ▼
'''[[Märgala]]sid''' on kaht liiki: looduslikud ning [[tehismärgala]]d.
'''Looduslikud märgalad''' on kontekstis vaid sellised, mis on tekkinud [[loodus]]like [[protsess]]ide tulemusena ning puudub otsene või kaudne [[inimmõju]]<ref name="Fonder">Fonder N., Headley T. (2013): The taxonomy of treatment wetlands: A proposed classification and nomenclature system. Ecol Eng 51, 203-211</ref>.
'''Tehismärgalad''' on kunstlikult loodud [[ökosüsteem]]id, mis ei eksisteeriks inimtegevuseta nagu kaevetööd või [[vesi|vee]][[süsteem]]ide [[manipulatsioon]]. Enamasti ehitatakse neid, et jäljendada erinevaid looduslike märgalade [[tingimus]]i ja protsesse. <ref>Vymazal, J., Kropfelova, L., 2008. Wastewater treatment in constructed wetlands with horizontal sub-surface flow. Springer, Dordrecht.</ref>
▲Tehismärgalad jaotatakse vastavalt otstarbele kolme kategooriasse:
• '''Taastatud märgalad''': kunagised looduslikud märgalad, mis mandusid ning taastati inimese poolt looduslähedaseks märgalaks.
• '''Kunstlikud märgalad''': alad, mis on ehitatud märgaladeks [[eesmärk]]idel, mis ei puuduta [[vee kvaliteet|veekvaliteedi]] parandamist
• '''Tehismärgalapuhastid''': [[kunstlik]]ult loodud [[märgala]][[süsteem]]id, mis jäljendaks neid looduslike märgalade [[füüsika]]lisi või [[biokeemia|biokeemilisi]] protsesse, mille eesmärk on eemaldada [[reovesi|reoveest]] või [[heitvesi|heitveest]] [[saasteaine|saasteaineid]]. <ref name="Fonder">Fonder N., Headley T. (2013): The taxonomy of treatment wetlands: A proposed classification and nomenclature system. Ecol Eng 51, 203-211</ref>
Tehismärgalapuhastid '''jagunevad kahe põhi[[tunnus]]e alusel:''' vee [[liikumine|liikumise]] [[dünaamika]] ning [[taimestik]]. [[hüdroloogia|Hüdroloogilised]] omadused jagunevad omakorda kaheks ning taimestiku tunnused neljaks.
=Vee liikumise dünaamika=
Põhja kinnituvate taimede [[baas]]il jaotuvad tehismärgalapuhastid vee [[voolamine|voolamise]] järgi '''[[vabaveeline|vabaveelisteks]]''' ja '''[[pinnasisene|pinnasisese]] voolamisega''' süsteemideks.
Vabaveeline tehismärgalapuhasti on [[veesüsteem]], kus vesi liigub läbi [[veesamaas|veesamba]], mis on otse [[substraat|põhjasubstraadi]] kohal. Avatud [[veepind]] meenutab [[soo]]d või [[raba]]. <ref name="Fonder" />
===Voolusuund===
Vee [[voolusuund]] oleneb sisse-ja väljalaske[[ava]]de [[asukoht]]adest, mis võivad olla [[vertikaalne|vertikaalselt]] või [[horisontaalne|horisontaalselt]] vastastikku. [[Disain]]ist tulenevalt on kõigi '''vabaveeliste''' tehismärgalapuhastite '''voolusuund horisontaalne'''. '''Pinnasisese [[läbivool]]uga''' süsteemis on võimalikud '''erinevad''' voolusuunad, millest kõige enam esineb horisontaalset ja vertikaalset allavoolu. Olemas on ka üles suunatud vooluga süsteemid, mille erinevatel [[variant]]idel vaheldub voolusuund üles ja alla. <ref name="Fonder" />
===Materjali veega küllastatus===
=Taimestiku kasvuvorm=
See [[klassifikatsioon]]i[[tunnus]] puudutab ainult vabaveelisi süsteeme. Pinnasisese vooluga süsteemis kinnituvad [[veetaimed]] alati poorsele materjalile, kuna vaba veepinda on liiga vähe. Taimestiku alusel jaotuvad tehismärgalapuhastid veealuste taimedega (nt [[kanada]] [[vesikatk]] ''[[Elodea canadensis]]''), põhja kinnituvate taimedega ([[harilik pilliroog]] ''[[Phragmites australis]]'', [[hundinui]]ad ''[[Typha spp]].''), ujulehtedega taimedega (nt lootosed ''[[Nelumbo spp]].'', vesikupud ''[[Nuphar spp]].'', vesiroosid ''[[Nymphaea spp]].'') ning ujuvate [[taim]]edega ([[lemle]] [[perekond]]a ''[[Lemna spp]].'' kuuluvad liigid, samuti [[troopika]]maades vohav [[vesihüatsint]] ''[[Eichhornia crassipes]]'') süsteemideks. <ref name="Karabelnik">K. Karabelnik, M. Maddison, Ü. Mander, A. Noorvee, E. Põldvere (2007) Kombineeritud pinnasfiltersüsteemide ja tehismärgalapuhastite rajamise juhend, Tartu Ülikooli Tehnoloogiainstituut</ref>
===Veealuste taimede variatsioonid===
===Esimene standardtüüp: Vabaveeline tehismärgalapuhasti===
Avaveelises märgalapuhastis voolab vesi küllastunud substraadi kohal. Valdav taimestik on põhja kinnitunud rohttaimsed makrofüüdid. Seda tüüpi tehismärgalapuhastid on '''[[maailm]]as kõige enam levinud'''. Erinevad vabaveelised süsteemid erinevad standardist domineeriva taimestiku [[kasvuvorm]]i poolest: puitunud veetaimed, veealused või hõljuvad makrofüüdid.<ref name="Fonder" />
====Kasutamine====
Kõige tavalisem rakendus on '''reovee järelpuhastus'''. Süsteem töötab igas [[kliima]]s, kaasa arvatud väga [[külm]]ades oludes. Antud puhastitüüp on levinud valik [[linn]]ade, [[põllumajandus]]e ja [[tööstus]]liku sadevee puhastamiseks, kuna kannatab võrreldes pinnasisese vooluga süsteemiga suuremat [[juurdevool]]u ning ajutisi [[veetase]]me kõikumisi. Süsteemi kasutatakse tihti ka [[kaevandusvesi|kaevandusvee]] ja [[põhjavesi|põhjavee]] puhastamiseks ning nõrutamiseks. Avaveelist [[puhasti]]t eelistatakse suurtel [[maa-ala]]del (rohkem kui 1 [[hektar]]), sest sellisel [[pindala]]l on pinnasisese vooluga tehismärgalapuhastites substraadiks kasutatav [[liiv]] või [[kruus]] liiga kallis ning takistab [[hüdraulika]]t.<ref name="Fonder" /> Avaveelisi süsteeme kasutatakse ka [[maastik]]u [[esteetika|esteetiliseks]] ning [[ökoloogia|ökoloogiliseks]] rikastamiseks<ref>Kadlec, R.H., Wallace, S.D., 2009. Treatment Wetlands, 2nd ed. CRC Press, Boca Raton, FL</ref>. Kulud süsteemi ehitamiseks ning käigushoiuks on teiste tehismärgalapuhastitega võrreldes enamasti madalamad. Avaveeline märgala on vähem efektiivne [[fosfor]]i sidumise ning külma kliimaga aladel ka [[hapnik]]ku nõudvate protsesside osas. Need protsessid küll toimivad, kuid märkimisväärse [[efekt]]i saamiseks on vaja väga suurt ala.<ref name="Vymazal1">Vymazal, J., Brix, H., Cooper, P.F., Haberl, R., Perfler, R. & Laber, J. 1998. Removal mechanisms and types of constructed wetlands. In: Vymazal, J., Brix, H., Cooper, P.F., Green, M.B. & Haberl, R. (Eds). Constructed Wetlands for Wastewater Treatment in Europe, Backhuys Publishers, Leiden, The Netherlands. pp 11–60</ref>
===Teine standardtüüp: ujuvate veetaimedega tehismärgalapuhasti===
===Kolmas standardtüüp: parvel ujuvate veetaimedega tehismärgalapuhasti===
Kolmandas puhastitüübis hõljuvad veetaimed [[tiik|tiigi]] pinnal inimese ehitatud '''matil või [[parv]]el'''. Voolusuund on horisontaalne, sisse- ning väljavool on horisontaalselt lahus. Süsteem talub vertikaalseid veetaseme kõikumisi tänu [[ujuvstruktuur]]ile, millel kasvavad taimed ei taluks muidu sügavat veetaset. Vesi voolab läbi ujuva mati ja [[juur]]tel oleva [[biofilm]]i, mis on vees mati all.<ref name="Fonder" />
====Kasutamine====
Süsteem sobib '''kõikuva voolurežiimiga''' äravoolu korral nagu linnade [[sadevesi]], [[torustik]]e üleujutused ning põllumajanduse äravool. Põhjus on [[tolerants]] kõikuvate ja sügavate veetasemete suhtes. Hõljuvate veetaimedega tehismärgalapuhasti on kohaldatav olemasolevate veesüsteemide [[efektiivsus]]e parandamiseks: see lisatakse [[puhvertiik|puhvertiigina]] näiteks enne linna reovee [[intensiivpuhasti]]t. Lisatud puhasti kogub sadevett, kindlustab vee jõudmise põhilisse [[puhastusjaam]]a, kannab pidevat sissevoolu edasi ning [[redutseerimine|redutseerib]] [[süsivesinikud|süsivesinikke]], kogudes rasvakihi enda pinnale. Üks [[potentsiaal]]ne kasutusala on töötavate stabilisatsioonitiikide efektiivsuse parandamine. Juurte biofilm on lisa-kasvupind ning filtreerib osakesi, ujuvmatt võib pakutava varju tõttu takistada ka [[vetikplankton]]i kasvu. Puhastit on kasutatud ka [[eutroofne|eutroofsete]] [[järv]]ede ja [[veehoidla|veereservuaaride]] puhastamisel.<ref name="Fonder" />
=Pinnasisese vooluga süsteemid=
Siia kuuluvad kõik tehismärgalapuhastid, kus suurem osa vett voolab läbi poorse [[filter]]keha, milles toimub enamus puhastusprotsesse. Põhiline erinevus võrreldes vabaveeliste märgalapuhastitega on '''pinnasefilter'''. Vastavalt sissevoolu laadimise tüübile (katmata üleujutamine või kaetud [[dispersioon]] substraadi pinna all) või [[töörežiim]]ile võib süsteemi pinna [[üleujutamine]] olla lühiajaline või pidev, kuid enamus puhastamist toimub siiski [[poor]]ses filterkehas. Pinnasisese vooluga süsteemid jagunevad voolusuuna järgi horisontaal- ning vertikaalvoolulisteks.<ref name="Fonder" />
===Neljas standardtüüp: horisontaalse pinnasisese vooluga tehismärgalapuhasti===
====Kasutamine====
Horisontaalse pinnasisese vooluga tehismärgalapuhasteid kasutatakse enamasti esmase või teisese töötluse läbinud heitvee puhastamiseks. Tihti kasutatakse neid väikestes kohapealsetes süsteemides, kus puhastile järgneb [[septik]]upaak. On ka spetsiifilisi rakendusi tööstusliku reovee ning [[happeline keskkond|happelise]] [[kaevandusvesi|kaevandusvee]] käitlemiseks. Üldiselt rakendatakse neid süsteeme '''väiksemate vooluhulkade puhul''' kui vabaveelisi tehismärgalapuhasteid hinna ning filtri veevoolu takistamise tõttu. Süsteem töötab külmemates tingimustes kui vabaveeline puhasti, sest pealmine pind on isoleeritav ning substraat tagab soojuspuhvri.<ref name="Fonder" />
===Viies standardtüüp: vertikaalse allavooluga tehismärgalapuhasti===
Vertikaalse allavooluga tehismärgalapuhastis voolab vesi vertikaalselt läbi poorse filterkeha (liiv või kruus), mis pole enamasti veega küllastunud ning millel on vaba äravool. [[Euroopa]]s kasutatavad [[taim]]ed on enamasti rohttaimsed makrofüüdid (Phragmitesharilik australispilliroog).<ref name="Fonder" /> Filterkeha koosneb erineva hüdraulilise juhtivusega filtermaterjali kihtidest. Alumisel kihil on kõige suurem hüdrauliline juhtivus, et tagada allapoole imbunud vee kiire äravool. Pealmine kiht on aga madala hüdraulilise juhtivusega.<ref name="Karabelnik" /> Pinna üleujutamist või pinnasisese [[vedelik]]u paljastumist aitab vältida graanulmaterjali sees või isoleeriva [[multš]]ikihi all olev '''torustik''', mis jaotab voolu ühtlaselt üle süsteemi pealmise kihi.<ref name="Xanthoulis" /> Alumine kiht koosneb enamasti suureteralisest materjalist ja augulisest torustikust, mida [[ventilatsioon|ventileeritakse]] mõnikord, et parandada substraadi [[passiivne|passiivset] [[aeratsioon]]i<ref name="Fonder" />.
====Kasutamine====
Euroopas kasutatakse neid esmase setitusega reovee '''sekundaarseks puhastamiseks'''. Tänu kõrgemale aereerimisvõimele kasutatakse süsteemi [[prügila]] [[prügilanõrgvesi|nõrgvee]] ning põllumajandusliku heitvee puhastamiseks.<ref name="Fonder" /> Vertikaalse läbivooluga pinnasfiltreid võib kasutada iseseisva puhastussüsteemina või kombineerituna horisontaalse läbivooluga pinnasfiltrite ning vabaveeliste tehismärgalasüsteemidega. <ref name="Karabelnik" />
===Kuues standardtüüp: vertikaalse ülesvooluga tehismärgalapuhasti===
Süsteem on väga sarnane vertikaalse allavooluga tehismärgalapuhastile, põhiline erinevus on ülespidine voolusuund. Standardtüübil on alati veega küllastunud pinnas ja pidevalt üleujutatud [[pind]] isegi juhtudel, kui väljavoolutorud on paigutatud nii, et pealmise pinna üleujutust vältida. Reovesi voolab süsteemi '''jaotustorustiku''' kaudu ning liigub aeglaselt substraadi pinna suunas. Kuigi pind ujutatakse vahepeal väljavoolu kogumise lihtsustamiseks üle, klassifitseeritakse süsteem siiski pinnasisese vooluga tehismärgalapuhastite hulka kuuluvaks, sest enamus tähtsaid puhastusprotsesse toimuvad ideaaljuhul veega küllastatud pinnases. Süsteemi nimetatakse mõnikord ka [[anaeroobne|anaeroobseks]] filtriks.<ref name="Fonder" />
====Kasutamine====
Vertikaalse ülesvooluga tehismärgalapuhasteid kasutatakse tavaliselt '''[[kaevandus]]- või tööstusreovee''' puhastamisel, kui on vaja anaeroobseid tingimusi.<ref name="Fonder" />
===Seitsmes standardtüüp: kombineeritud tehismärgalapuhasti===
====Kasutamine====
Kombineeritud märgalapuhasteid kasutatakse üha enam kõrge hapnikunõudluse või täielikku [[lämmastik]]u eemaldamist vajavate reovete puhul. See süsteem jätab enamasti väiksema [[ökoloogia|ökoloogilise]] jalajälje kui teised tehismärgalapuhastite variandid, mistõttu on see potentsiaalselt '''sobiv [[ariidne kliima|ariidses kliimas]]''', kus [[evapotranspiratsioon]]ist tingitud veekadu võib muidu tehismärgalapuhasti tööd takistada.<ref name="Fonder" />
=Viited=
|