基于海綿城市的雨水滯留滲濾系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究——以南寧市為例.pdf

1、近年來(lái)，國(guó)家大力提倡海綿城市建設(shè)以提升城市水環(huán)境質(zhì)量與安全。雨水滯留滲濾系統(tǒng)具有滯蓄雨水、凈化污染物及回補(bǔ)地下水等功能，是海綿城市建設(shè)的典型措施之一。但由于每個(gè)地區(qū)的降雨特征、土壤類(lèi)型各異，雨水滯留滲濾系統(tǒng)的應(yīng)用普遍缺乏區(qū)域適應(yīng)性研究。如何將該項(xiàng)技術(shù)消化吸收、再創(chuàng)新、轉(zhuǎn)化應(yīng)用將是海綿城市建設(shè)的難點(diǎn)之一。
　　本研究基于南寧市土壤類(lèi)型、降雨特征及地表雨水徑流水質(zhì)等特點(diǎn)，對(duì)現(xiàn)有的雨水滯留滲濾系統(tǒng)進(jìn)行填料層的改良及植物種類(lèi)的優(yōu)選分類(lèi)，構(gòu)

2、建新型雨水滯留滲濾系統(tǒng)，探討外界因素對(duì)其凈化效果的影響及其內(nèi)部垂向沿程對(duì)污染物的凈化規(guī)律。研究結(jié)論如下:
　　(1)雨水滯留滲濾系統(tǒng)填料層組成物質(zhì)篩選及其工藝條件優(yōu)化實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:填料層主要組成基質(zhì)為0～10％的本地紅壤土與粗砂混合物，其平均滲透系數(shù)為28.47cm/h～30.90cm/h。對(duì)5種吸附凈化介質(zhì)及4種碳源添加劑進(jìn)行篩選，根據(jù)水質(zhì)去除效果與PCA分析結(jié)果優(yōu)選沸石、蛭石作為填料層吸附凈化介質(zhì)，甘蔗渣作為填料層碳源添加劑。

3、填料層各物質(zhì)的組成比例為60％的粗砂與紅壤土混合基質(zhì)、15％沸石、15％蛭石、10％甘蔗渣，填料層厚度為120cm，均質(zhì)組合效果最優(yōu)。根據(jù)PLS回歸分析結(jié)果表明，沸石與蛭石的添加量是NH3-N、TP、土柱的滲透系數(shù)首要影響因素，填料厚度是NO2-N、NO3-N、COD凈化效果的關(guān)鍵因素，均質(zhì)及分層組合方式對(duì)上述指標(biāo)的影響較弱。
　　(2)對(duì)雨水滯留滲濾系統(tǒng)的植物進(jìn)行篩選，結(jié)果表明:7種植物實(shí)驗(yàn)組各污染物的去除率比空白組提高了0～2

4、0％不等，植物的存在提高了雨水滯留滲濾系統(tǒng)的凈化效果。對(duì)植物細(xì)胞傷害率、可溶性糖含量、丙二醛含量、葉片相對(duì)含水率、土壤水分相對(duì)含水率以及葉綠素?zé)晒庵笜?biāo)(Fv/Fm，Y(Ⅱ)，qP，qN)的平均變化速率進(jìn)行PCA分析及聚類(lèi)分析，將7種植物的耐淹性分為3類(lèi):鵝掌柴、龍船花、菖蒲為強(qiáng)耐淹性植物，麥冬為中耐淹性植物，水鬼蕉、紫竹梅、腎蕨為弱耐淹性;將7種植物抗旱性分為4類(lèi):鵝掌柴為強(qiáng)抗旱性植物，水鬼蕉、麥冬、龍船花為中抗旱性植物，腎蕨為弱抗旱性

5、植物，菖蒲與紫竹梅為不抗旱性植物。可根據(jù)雨水滯留滲濾系統(tǒng)的功能需求選擇上述木本植物與草本植物組合種植。
　　(3)在雨水滯留滲濾系統(tǒng)中試模擬研究中，外界因素與污染物去除率的相關(guān)性分析表明，NH3-N與進(jìn)水負(fù)荷、進(jìn)水流量顯著相關(guān)，TN、COD與雨前干期顯著相關(guān)，TP與雨前干期、進(jìn)水流量顯著相關(guān)。對(duì)外界因素與水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行多元線性回歸分析，經(jīng)擬合方程得出的預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值對(duì)比，NH3-N、TP的模型擬合程度較高（R2為0.750、0.80