基于海綿城市的雨水滯留滲濾系統(tǒng)實驗研究——以南寧市為例.pdf

1、近年來，國家大力提倡海綿城市建設以提升城市水環(huán)境質量與安全。雨水滯留滲濾系統(tǒng)具有滯蓄雨水、凈化污染物及回補地下水等功能，是海綿城市建設的典型措施之一。但由于每個地區(qū)的降雨特征、土壤類型各異，雨水滯留滲濾系統(tǒng)的應用普遍缺乏區(qū)域適應性研究。如何將該項技術消化吸收、再創(chuàng)新、轉化應用將是海綿城市建設的難點之一。
　　本研究基于南寧市土壤類型、降雨特征及地表雨水徑流水質等特點，對現有的雨水滯留滲濾系統(tǒng)進行填料層的改良及植物種類的優(yōu)選分類，構

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

3、填料層各物質的組成比例為60％的粗砂與紅壤土混合基質、15％沸石、15％蛭石、10％甘蔗渣，填料層厚度為120cm，均質組合效果最優(yōu)。根據PLS回歸分析結果表明，沸石與蛭石的添加量是NH3-N、TP、土柱的滲透系數首要影響因素，填料厚度是NO2-N、NO3-N、COD凈化效果的關鍵因素，均質及分層組合方式對上述指標的影響較弱。
　　(2)對雨水滯留滲濾系統(tǒng)的植物進行篩選，結果表明:7種植物實驗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。對植物細胞傷害率、可溶性糖含量、丙二醛含量、葉片相對含水率、土壤水分相對含水率以及葉綠素熒光指標(Fv/Fm，Y(Ⅱ)，qP，qN)的平均變化速率進行PCA分析及聚類分析，將7種植物的耐淹性分為3類:鵝掌柴、龍船花、菖蒲為強耐淹性植物，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:鵝掌柴為強抗旱性植物，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性分析表明，NH3-N與進水負荷、進水流量顯著相關，TN、COD與雨前干期顯著相關，TP與雨前干期、進水流量顯著相關。對外界因素與水質指標進行多元線性回歸分析，經擬合方程得出的預測值與實測值對比，NH3-N、TP的模型擬合程度較高（R2為0.750、0.80