模拟装置研究绿地系统在暴雨径流污染控制中的作用

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1、V01．8No．6安全与环境学报第8卷第6期文章编号：1009．6094(2008)06—0034-05绿地对径流污染的去除效应，以期为城市绿地的规划和建设提供参考。模拟装置研究绿地系统在暴雨1材料与方法径流污染控制中的作用1．1试验装置余瑞彰，李秀艳，孟飞琴，张慧，吕淑华通过模拟绿地装置研究绿地对暴雨径流污染的去除作(华东师范大学环境科学系，上海200062)用，试验装置见图1。模拟绿地装置为长方体槽(长×宽×高为70cmx4Oem×50cm)，用有机玻璃制作，通过顶部穿孔管摘要：采用城市绿地和降雨系统模拟装置，研究绿地系统

2、对实际暴进水和底部穿孔管出水。布水管布水段长35cm，距土层1O雨径流污染的削减作用。历时60rain，降雨重现期为1a、3a．5a时，cm。降雨径流系统由高位集水箱、布水管(顶部穿孔)、流量绿地系统可以削减雨水径流量。18一遇时，绿地系统对雨水径流中计、阀门、出水管(底部穿孔)等组成。COD、氮和磷总量的去除率分别为60．2％，49．2％和61．5％。以无植装置中土壤和植被取自华东师范大学校园，土壤为轻壤被裸土为对照，模拟绿地系统对径流雨水中COD、NH4~一N及．rP去除土，暗黄棕色，偏碱性，通气性较差，代表了上海市的典型

3、土率较对照组分别提高7．1％，6．2％和4．4％。降雨期间污染物的去除壤。土壤pH值为6．71，容重为1．05g／cm3，土层深度为4o主要依靠土壤和植物根系的截留、吸附和吸收作用；降雨后微生物开cm。绿地植被为车前草、早熟禾等上海地区常见草本植物，始降解吸附于土壤颗粒表面和植物根系上的污染物，降雨后第5—8种植密度约为4200株／m2，植株高度为10cm。在尽量保持原d，土壤中微生物数量达到最大值，第14～17d微生物完成对吸附有机土壤结构情况下将土壤填充于绿地装置内，使草坪覆盖于土物等的降解，数量恢复到降雨前水平。研究表明

4、，模拟绿地对降雨地层上方，浇水，使植被接近自然生长状况。设置不种植植被对表径流量的削减、径流污染物浓度的削减和污染物总量的控制有较好作用。照。土壤性质见表1。关键词：环境工程学；绿地系统；暴雨径流；污染控制1．2试验用水中图分类号：X53文献标识码：A试验主要研究城市绿地对上海城区暴雨径流污染的去除作用，试验用水为降雨10min内的径流雨水，分别取白商业O引言区、居住区、马路路面和学校等不同功能区的实际径流雨水，随着工业和生活污染源等点污染源得到有效控制，非点混合，待悬浮物质沉淀后取上清液进行模拟径流试验。采用源污染已成为水体

5、污染的主要因素，尤其是城市非点源污染的降雨重现期和降雨强度见表2。已经成为影响其地表水环境质量的主要因素。美国EPA在试验设定降雨重现期为1a、3a和5a，上海地区暴雨强1993年将城市地表径流列为导致全美河流和湖泊污染的第度为三大污染源l】J。美国农业部(USDA)研究所开发的CREAM(化17．812+14．6881gT．学污染物径流负荷流失模型)，充分考虑了污染物在土壤中的(t+10．472)。·’物理、化学形态和分布状况，为城市径流污染模型的研究提供式中i为暴雨强度，mm·min。。；T为非最大值法选样的重了参考_2J

6、。随着地理信息技术的引入，城市地表径流污染的现期，a；t为降雨历时，min。模拟、预测和管理更加方便。集水箱布水管植被出水管我国城市非点源污染研究开始于2o世纪80年代，从北京开始，然后在上海、苏州、杭州、深圳、武汉等城市相继进行，主要是对城市非点源污染的宏观性调查和基于国外模型的污染负荷研究~3-53。国内研究者对土壤层削减降雨径流、生活污水或水库微污染水等进行了相关研究。杨丽萍等_6利用土壤毛管渗滤方法处理城市生活污水，发现在进水CODc为图1试验装置示意图45．8～86．3mg／L条件下，1O～60cm土层深度中CODc

7、T削减Fig．1Sketchmapoftheexperimentaldevices率平均可达80％以上；车武等4J对土壤层垂直渗透削减层面污染物的研究表明，在进水CODcr为143l91mg／L条件下，表1试验用土壤性质Table1Characteristicsofexperimentalsoil50cm和100ella厚度土壤层对CODcr的削减率分别为3O％40％和50％～70％。国内外对绿地系统在径流雨水污染的控制方面的研究很少，而且多是基于模型的研究。本文采用城市绿地和降雨系统模拟装置，研究上海城市*收稿日期：2008

8、—01—07作者简介：余瑞彰，硕士研究生，从事环境生物工程研究；李秀艳重现期／a降雨强度i／(mm·min)装置径流雨量／(mE·min)(通讯作者)，副教授，博士后，从事环境微生物学研究，xyli@des．eClftU，edu．en。基金项目：上海市科委重点项目(06dz1