城市下凹式绿地和草地对降雨径流磷污染控制效果研究

近年来,因面源污染而导致的城市水体富营养化问题越来越突出,研究城市径流中营养元素的含量、输出规律,提出控制磷素输出的技术措施尤为重要。城市绿地是城市下垫面的重要组成部分,在城市面源污染控制中意义重大。本文以下凹式绿地和草地作为城市绿地的代表,通过模拟降雨试验,研究下凹式绿地和草地对降雨径流中磷污染物的控制效果。首先搭建了下凹式绿地小试试验装置,将模拟道路径流汇入下凹式绿地内,分析了降雨重现期、进水总磷浓度、雨水口超高等参数对道路径流量和磷污染物的控制效果。试验结果表明,下凹式绿地对径流量具有很好的滞留效果,降雨重现期为5年,平均径流削减率是46.58%；试验条件下,下凹式绿地对总磷的削减率最低为58.38%；径流中颗粒态磷的去除率最高,为90.28%,溶解态有机磷的去除率最低；雨水口超高越大、降雨重现期越小、进水总磷浓度越低,下凹式绿地削减总磷的效果越好,各参数对总磷削减率的影响由高到低排序为：雨水口超高>降雨重现期>进水总磷浓度。其次,以相同土壤质地的裸地和草地作为研究对象,对比分析了不同降雨强度、不同坡度对裸地和草地的产流特征、磷流失浓度和形态的影响。试验结果表明,草地的产流比、总磷浓度、颗粒态磷浓度、溶解性无机磷浓度均低于相同条件的裸地；草地能降低降雨对磷元素的冲刷程度,防止磷流失。提出草地削减总磷的概念,发现降雨强度和地面坡度是影响总磷削减率的重要因素,削减率与降雨强度、坡度成反比；降雨强度从22.86 mm/h升高至41.44 mm/h时,3个坡度的平均总磷削减率从76.27%降低至25.92%。