基于市政污泥的拓展型绿色屋顶基质的固碳潜力研究

为提高固体废弃物资源化利用率,探索绿色屋顶基质的固碳能力,推广绿色屋顶的应用,研究选择混合污泥土(污泥与自然土等体积混合)和本地自然土作为绿色屋顶的种植基质,分别修建20 cm、25 cm和30 cm三个不同厚度的绿色屋顶,进行了一年的对比试验。结果表明:混合污泥土平均总碳含量较高,为(44.33±7.12)g·kg–1,平均总有机碳(36.02±6.03)g·kg–1高于自然土的总有机碳(19.64±4.3)g·kg–1。混合污泥土TC与TOC含量随土层深度的增加降低规律不明显,而自然土比较明显。混合污泥土的碳密度(13.15 kg·m–2)是本地自然土(8.58 kg·m–2)的1.53倍,一年的固碳量混合污泥土(3.81 kg·m–2)与自然土(3.89 kg·m–2)相当,两者的固碳能力都处于较高水平。可见混合污泥土是一种潜力较大的绿色屋顶种植基质。若将成都市34 km2没有绿化的屋顶面积的50%选择混合污泥土作为绿色屋顶基质进行推广应用,成都绿色屋顶基质每年将增加固碳6.48×107 kg,相当于每年减少CO2排放量2.38×108 kg,利用市政污泥2.125×106 m3(2.231×106 t),这将对成都市固体废弃物资源化利用和成都"世界现代田园城市"的建设起十分积极的作用。

植被类型和蓄水层对绿色屋顶蒸散发的影响

为了定量分析植被类型和蓄水层设置对干旱时期拓展型绿色屋顶蒸散发特性的影响,设计了两种形式(有无蓄水层)和3种植被类型(麦冬草、佛甲草或姬十二单)的6个绿色屋顶模型桶,通过对绿色屋顶进行连续3个月的现场监测。结果表明,蓄水层设置显著提高了基质含水量,并在降雨后一定时间(约3 d)内保持较高的稳定含水量;有蓄水层绿色屋顶实际蒸散发(actual daily evapotranspiration,AET)总是高于无蓄水层绿色屋顶,平均AET提高0.6 mm/d;经历了13 d的干旱时间,蓄水层设置对维持佛甲草的蒸腾速率最有效,相比于无蓄水层的佛甲草提升49%的气孔导度值;蓄水层对增加种植姬十二单的绿色屋顶AET效果最好,平均AET增加了1.1 mm/d。研究结果可为旱涝季节分明的地区绿色屋顶植被选择和蓄水层设置提供基础数据支撑和参考借鉴。