雨水花园对雨水径流中不同形态污染物去除效果的研究

摘要

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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1绪论

1.1研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3研究内容

1.4 研究方案

2雨水花园试验以及监测

2.1雨水花园的布置

2.2 试验方法

3研究区降雨径流污染与初始冲刷

3.1 研究区降雨特征

3.2降雨径流污染变化

3.3 不同下垫面雨水径流水质变化规律

3.4 小结

4雨水花园对悬浮颗粒物和磷类污染物的去除效果

4.1雨水花园对悬浮颗粒物（TSS）的去除效果

4.2 雨水花园对磷类污染物的削减

4.3 小结

5. 雨水花园对氮类污染物的去除效果

5.1雨水花园对TN的削减

5.2雨水花园对不同形态氮的净化效果

5.3雨水花园对氨氮（NH3-N）的净化效果

5.4雨水花园对硝氮（NO3-N）的净化效果

5.5小结

6.雨水花园中不同形态氮磷去除效果分析

6.1氮磷在雨水花园中的迁移方式

6.2氨氮（NH3-N）降解系数的计算

6.3小结

7结论与建议

7.1 结论

7.2 建议

致谢

参考文献

附录