多级雨水塘径流污染特征及底泥氮、磷污染风险评价研究

以全国首批海绵试点城市雨水塘为例,探究其在受到降雨径流污染时其水质变化,以及底泥中氮、磷营养元素的污染特征。通过对二级联用和三级联用的两组雨水塘实测,结果表明:在设计雨水截留量为4 mm时,雨水塘能有效缓冲初期雨水径流带来的污染。降雨期间和降雨后5日水体水质四、五类水占比分别为20%、22.9%和22.8%、25.7%。两组雨水塘底泥中氮总体表现为下降趋势,监测期间两组分别降低了331 mg/kg(削减57%)、272 mg/kg(削减46%);底泥氮、磷综合污染指数法评价显示,除了三级雨水塘底泥磷污染处于轻度污染外,其余各塘整体处于尚清洁和清洁状态,总体看运行5年的雨水塘底泥氮磷污染水平不高。

城市雨水塘生态风险评价方法

雨水塘已广泛用于城市雨洪管理实践中,并成为城市景观的重要组成部分。但作为受纳水体,雨水塘长期暴露于人类活动所造成的压力源中,易表现出生态脆弱性和易损性,雨水塘生态风险评价有助于提高生物多样性的保护与恢复。虽然沉积物质量评价"三元法"(sediment quality triad,SQT)等多学科综合评价方法已得到广泛应用,但其因参照站位选取问题并不适合于雨水塘生态系统,同时评价结果缺少一致性与特异性。研究提出更科学、有效的综合评价方法用于识别并确定雨水塘的生物状态,对于掌握城市雨水塘处理雨水径流的潜在生态风险具有重要的意义。为此,笔者回顾了城市雨水塘生态风险评价研究进展,从参照站位角度分析了现有基于底栖生物的生物评价法存在的局限性。介绍了2类生态质量功能目标的定义以及寡毛类动物指数法(oligochaete index methodology,OIM)结合其三基元(即OIM-SQT)的综合评价方法,并对该方法在生态质量目标概念框架中的应用前景与研究领域进行了展望,提出应用该方法解决参照站位选取问题并形成标准化的操作规程是未来的重点研究方向。

植物-微生物复合强化雨水塘水质净化效果

针对雨水塘易受上游服务区域初期径流冲击及周边人类活动的影响、传统雨水塘自净能力弱、在连续径流或高污染负荷冲击时雨水塘排出水存在水环境风险的问题,构建上层植物-下层填料及填料内部微曝气的复合强化型人工浮岛可提升雨水塘净化能力。结果表明:复合浮岛启动期约50 d,参数优化前,有机物、氨氮的去除率分别约为65.25%、35.1%;优化水力停留时间、微曝气量两个关键参数分别为5 d和25 L/min后,有机物、氨氮去除率提高到60.78%和66.02%;模拟高负荷冲击等情况,运行效果持续稳定;与自然雨水塘相比,强化雨水塘有机物、氨氮去除率分别提高了44.3%、49.5%,单位面积有机物、氨氮去除能力分别提高了13.2倍和13.1倍,复合强化浮岛可作为有高冲击负荷及高出水要求的雨水塘技术之一。

雨水塘的多级出水口及其设计方法探析

出水口作为雨水塘的重要组成,它的构造、尺寸等会直接影响雨水塘削峰减排、改善水质等效果。出水口分多种类型,其中多级出水口既能控制雨水塘水位,又能增加雨水水力停留时间,控制外排流量,应用范围很广。在分析多级出水口构造特点及其与雨水塘控制目标的关系的基础上,对雨水塘的类型及其多级出水口构造进行了比较,对多级出水口的设计方法进行了探讨,提出了基于多目标控制的多级雨水口的实用设计程序。

多功能雨水塘水位-流量曲线的构建及水力学原理

采用多级出水口的雨水塘,随着塘中水位的变化,可兼具出流峰值削减、径流总量控制、水质净化、雨水回用等多重功能,同时可提供景观滨水休闲场地,是国际上应用较为广泛的雨洪管理设施之一。随着塘中水位的上升,多级出水口在孔口、堰流、短管等不同水力流态下进行转换。针对不同水位下的水力控制条件,对多级出水口的水位-流量曲线计算及水力学原理进行了探讨,构建了基于多目标控制的雨水口的出流曲线算法,并应用于实际算例中。

生态雨水设施的污染物积累效应及风险研究进展

对植被浅沟、雨水花园及雨水塘3 种具有代表性的生态雨水设施应用于径流中有机质、颗粒物、重金属等污染物控制时,污染物在设施内的积累特性进行了归纳总结,分析了设施长期运行时面临的污染风险,提出了这3 种生态雨水设施运行管理与维护的建议： 植被浅沟运行寿命应结合我国道路雨水径流水质综合确定,超期运行的植被浅沟应对表层5cm 种植土进行更换;雨水花园表层介质重金属含量较高时,可更换0-10 cm 深度范围内的种植土,为减少表层磷溶出量,可在表层覆盖树皮以加强对磷的吸附;雨水塘中沉积物的清理周期应按功能区分类确定,对于沉积物中多环芳烃含量较高的干塘应酌情增加清理次数.

低影响开发(LID)在市政道路设计中的应用

随着城市市政道路的开发建设,原有地表状态被破坏,硬化道路的面积比例逐年增加,使得城市洪涝灾害时有发生,低影响开发(LID)是解决城市水资源短缺、减少城市洪灾、改善城市生态环境、实现水资源可持续利用的有效举措。本文介绍了低影响开发(LID)在市政道路中应用的设计思路、技术措施及需注意的事项。合理利用低影响开发技术能实现经济、社会及环境效益的整体优化。