雨水花园对雨水径流中不同形态污染物去除效果的研究

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城市化进程会对降雨径流水文及水质过程产生一定的负面影响,主要表现在径流过程更加迅猛短暂、径流入渗量减小以及径流带来的污染加重等。就地分散的生态滞留技术是解决或减轻这些负面影响的有效途径,其中雨水花园是一种重要形式。本文根据现场监测,研究了径流水质、水质的改善和不同赋存形态污染物的去除效果。主要结论如下:  1不同降雨产生的路面径流污染物浓度变化趋势基本一致,主要表现为:初期污染物浓度较高(属于劣V类水《地表水环境质量标准》);随后污染物浓度减少十分迅速,并能够达到相对稳定。本试验监测地点位于大学校园,路面径流水质优于国内相关研究;但相比欧美发达国家,污染状况仍比较严重。  2雨水花园对各污染物浓度去除效果有很大差异。总悬浮颗粒物的浓度削减效果不是很稳定,平均浓度削减率为35.5%;总磷的浓度削减率为-19.3%-46.0%,但雨水花园对总磷的最大浓度有很好的削减效果;氮类污染物中,削减效果最好的为氨氮,平均浓度削减率可达54.3%;雨水花园对总氮和硝氮的浓度削减效果均不理想,硝氨的浓度都有所增加。  3雨水花园通过浓度削减及水量滞留的双重作用,对各污染物负荷削减效果较好。总悬浮颗粒物和氨氯的平均负荷削减率分别为81.4%和84.7%。总氮和总磷平均负荷削减率为65.2%和69.4%。负荷削减效果最差的是硝氨,平均负荷削减率仅为5.3%。  4雨水花园对不同赋存形态污染物有不同的去除效果,颗粒态污染物的浓度和负荷削减率均大于溶解态污染物。溶解态污染物的浓度一般有所增加,而颗粒态氮、磷的浓度削减率分别为52.1%和33.1%,负荷削减率则高达83.4%和76.5%。雨水花园对颗粒态污染物的处理效果明显优于溶解态。  5雨水花园人流和出流颗粒态与溶解态污染物比值结果显示:入流中氮、磷均以颗粒态为主,所占比例均大于1.;经过雨水花园处理后,颗粒态所占比例明显减小。说明雨水花园对于颗粒态污染物处理效率高,拦截效果较好。根据一级反应动力学方程计算得知,氨氮在雨水花园中降解系数为0。072min-l,远大于天然河流(0.105-0.350 dlI),说明雨水花园对氨氨的降解能力明显强于天然河流。  虽然雨水花园对个别污染物的浓度处理效果不太理想,但通过对水量削减可以达到对污染物负荷的削减。除了一些必要的维护,雨水花园不仅在运行过程中没有能耗,而且能实现雨水资源的可持续利用,是城市非点源污染控制的一种有效手段。
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