基于“海綿城市”理念下生物滯留設施的研究進展

1、1 / 9基于 基于“海綿城市 海綿城市”理念下生物滯留設施的研究進展 理念下生物滯留設施的研究進展摘要：隨著我國城市化進程的加快，由城市下墊面改變和降水徑流引發(fā)的環(huán)境問題日益嚴重，作為低影響開發(fā)措施之一，生物滯留技術對于消納、凈化降水徑流具有重要作用[1-2]。通過對生物滯留系統(tǒng)去除污染物存在的問題和國外現(xiàn)在研究的解決方案綜合分析。為進一步深入研究生物滯留系統(tǒng)提供參考性建議。關鍵詞：生物滯留設施；雨水污染；雨洪管理隨著城市化進程加快，

2、由雨水引發(fā)的城市水質(zhì)惡化、洪澇災害等問題日益凸顯。一方面，由于城市開發(fā)不合理，可滲透地表面積越來越少，由暴雨徑流產(chǎn)生的面源污染已成為城市水環(huán)境惡化的重要原因。降雨徑流中含有懸浮物、耗氧物質(zhì)、營養(yǎng)物質(zhì)、有毒物質(zhì)、油脂類物質(zhì)等多種污染物，這些污染物隨徑流流進江河湖泊，造成了水污染[4]。美國國家環(huán)保署把城市降雨徑流列為導致全美河流、湖泊污染第三大污染源，城市雨水徑流對河流污染的貢獻占 9%，129 種重點污染物中約有 50%在城市徑流中出現(xiàn)

3、，在一些州，城市徑流和其他非農(nóng)業(yè)的面源被列為主導污染源，城市水體 BOD 年負荷 40%-80%來自雨水徑流[5]。我國 90%以上城市水體污染嚴重，很多城市水體有黑臭或水華現(xiàn)象發(fā)生，嚴重影響社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。針對城市徑流污染及相應的雨洪管理，傳統(tǒng)的末端治理設施占地面積大、建設集中、卻無法改善城市環(huán)境。受全球氣候變化影響，強降雨引發(fā)的城市地表徑流強烈波動，使城市洪澇問題面臨不斷加劇的風險。目前，城市發(fā)展迫切需要可持續(xù)性的雨洪管理新策略

4、，低影響開發(fā)就是目前國際上城市水環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的于洪管理新策略[6]。低影響開發(fā)（low impact development,簡稱LID）就是目前國際上城市水環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的雨洪管理新策略。LID 措施于 20 世紀 90 年代發(fā)源于美國馬里，主要采用分散[7]。多樣。小型、本地化的技術從源頭上儲存、滲濾、蒸發(fā)以及截留雨水，最大程度地保護開發(fā)改造地區(qū)水文機制，減少負面環(huán)境影響，其主要包括生物滯留、綠色屋頂、可滲透路面鋪裝等

5、措施，均是通過減少不透水面積、增加雨水滲濾，利用雨水資源實現(xiàn)可持續(xù)雨洪管理。其中，生物滯留技術目前較流行，其凈化水質(zhì)效果在美國及3 / 9圖 2 生物滯留設施典型結(jié)構(gòu)2 生物滯留對水質(zhì)凈化效果2.1 對氮的去除效果LucasW C,GreenwayM[10]研究得出生物滯留技術對 NH+4 - N 的去除效果最好, 去除率大多在 70%以上; 分析認為生物滯留系統(tǒng)中硝化反應的發(fā)生以及土壤顆粒的吸附作用對氨氮的去除起到了重要作用。對 TN

6、 的去除率大多在30%—60%; 對 NO-3 - N 的去除效果最不穩(wěn)定, 去除率為 54%-90%。2.2 對 SS 的去除效果通常情況下, 在沉淀和過濾的作用下, 運行穩(wěn)定、成熟的生物滯留系統(tǒng)對SS 的去除非常有效。針對 SS 的去除率較低或出水負荷高于進水的情況, 在[10-11]中提到可能是填料填充時間較短, 在沒有完全穩(wěn)定的情況下細骨料被沖出造成的。2.3 對磷的去除效果系統(tǒng)中的磷主要通過植物吸收、微生物同化及填料吸

7、附過濾去除, 其中填料起到主要作用。粘粒含量較高的粘土對磷的吸附效果較好,但粘土含量過高會影響系統(tǒng)的滲透性能。為了提高生物滯留系統(tǒng)對 TP 的去除能力,Fletcher[11-12]等發(fā)現(xiàn)填料未添加腐殖土時( TP 含量為 150mg /kg) , 對 P 的去除率高達 86% ~88%, 而添加腐殖土后( TP 含量達 380 mg /kg )出現(xiàn)了嚴重的淋洗現(xiàn)象, 這表明添加有機質(zhì)造成填料中磷本底值過高, 反而使出水水質(zhì)惡化, 因此