綠地系統(tǒng)處理城市雨水徑流的實驗研究.pdf

1、近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展和人們生活的提高，我國的需水量日益增多，水資源短缺成為一個限制我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平提高的亟待解決的難題。而城市降雨后的徑流污染使得這種情況變得更為嚴(yán)峻。城市綠地是城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。作為一種特殊的土地處理系統(tǒng)，由于其對雨水徑流產(chǎn)生的污染的去除效果較好，且具有改善環(huán)境、處理和維護(hù)費用相對低廉的優(yōu)點，被各大城市廣泛的用于雨水徑流污染物的去除中。本論文針對西北地區(qū)的實際情況，通過實驗研究，確定綠地系

2、統(tǒng)處理雨水徑流的技術(shù)。
　　本實驗中，通過查閱西北地區(qū)雨水徑流水質(zhì)資料，并對降雨期間西北地區(qū)實際雨水徑流污染特征進(jìn)行研究分析，確定了西北地區(qū)雨水徑流的特點，為配置實驗用水提供理論依據(jù);在實驗用水配置好后，對西北地區(qū)綠地滲濾層的土壤進(jìn)行改良，通過不同滲濾介質(zhì)對雨水徑流污染物去除效果的研究分析，確定實驗用的最佳滲濾介質(zhì);在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建了種植不同草種的模擬綠地實驗裝置，研究了模擬綠地裝置對于城市雨水徑流中污染物的去除效果。通過實驗結(jié)果

3、的分析，確定了西北地區(qū)綠地系統(tǒng)的最佳草種及裝置運行的最佳參數(shù)，并對綠地系統(tǒng)處理雨水徑流污染物的機理進(jìn)行了研究。實驗結(jié)果表明:
　　(1)在不同滲濾介質(zhì)對于雨水徑流去除效果的對比實驗中，通過各滲濾介質(zhì)對濁度、總磷、氨氮、CODcr去除效果及各自滲透速度進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)，經(jīng)石英砂改良后的土壤滲透效果最好，可以使原土的滲透速度由3.5×10-6m/s增大到4.2×10-5m/s;三種滲濾介質(zhì)對于濁度和總磷的去除效果均較好;對于CODcr的

4、去除效果原土強于石英砂，而煤灰渣的去除效果最差;對于氨氮的去除，煤灰渣的去除效果大于石英砂，原狀土的去除效果最差。綜合考慮滲透速度和改良后土壤對雨水徑流中污染物的去除效果，本研究中選取石英砂作為城市綠地系統(tǒng)的滲濾層的填充介質(zhì)。
　　(2)在進(jìn)行模擬綠地實驗裝置草種培育過程中發(fā)現(xiàn)，黑麥草相對于早熟禾來說出草較快，且長勢和景觀效應(yīng)要強于早熟禾，并在后續(xù)的裝置實驗中，種植黑麥草的實驗組對于濁度、TP、氨氮、CODcr的綜合去除效果強于空

5、白和種植早熟禾的實驗組。
　　(3)模擬城市綠地系統(tǒng)在徑流強度為291.7L/h·m2，進(jìn)水濃度為濁度=160NTU;CODcr=140mg/L;氨氮=5mg/L;TP=1.8mg/L時整個系統(tǒng)的去除效果較好。此時經(jīng)黑麥草實驗組處理后，雨水徑流中各污染物指標(biāo)的去除率為:濁度為86.3％、TP為96.4％、氨氮為63.5％、CODcr為71.8％。
　　(4)兩種植被在模擬綠地去除雨水徑流污染物中均發(fā)揮著一定的作用，其中，黑麥

6、草對于雨水徑流中污染物的去除效果更好。其相比于空白組來說，在濁度方面去除率平均增加8.25％左右;在氨氮方面去除率平均增加18.5％左右;在TP方面去除率平均增加39.3％左右;在CODcr方面去除率平均增加18.7％左右。
　　(5)模擬綠地系統(tǒng)處理雨水徑流污染物機理的研究結(jié)果表明:土壤中的有機質(zhì)在降雨后隨著降雨時間的增加，出現(xiàn)先快速增加，然后逐步下降的趨勢，并在降雨9天后基本恢復(fù)到降雨前土壤有機質(zhì)的水平。土壤的呼吸作用在降雨剛

7、結(jié)束時，由于土壤的含水率較大，出現(xiàn)了下降的趨勢。但是隨著降雨后時間的延長，土壤的含水率逐步減少，土壤的呼吸作用逐漸的增強，當(dāng)達(dá)到5.4mg/g時又逐漸的降低，并在降雨9天后逐步恢復(fù)到降雨前的水平。土壤中的微生物隨著降雨時間的增加出現(xiàn)先增加后降低的趨勢。在降雨后5天，微生物的量達(dá)到最大，為4.2×108個/ml。在降雨后11天，基本恢復(fù)到降雨前土壤微生物的數(shù)量。
　　(6)土壤對于雨水徑流污染物的降解主要發(fā)生在雨后的7天內(nèi)，在雨后9