植被过滤带对地表径流中污染物的净化效果

2020年二级建造师继续教育题库358题【含答案】
一、单选题
1．植被缓冲带是一种水土保持和控制面源污染的生物治理措施的总称，可以使地表径流中的污染物（）。

A.沉降
B.下渗
C.过滤
D.吸收
E.挥发
参考答案:ACD
2．一般选择在城市中心繁华地区，对城市环境影响最小的一种线路敷设方式是（）。

A.地下线；
B.地面线；
C.高架线；
D.轻轨线
参考答案:A
3．对需要缓解暴雨时城市排水系统负担的各类新建、改建道路，宜选用（）透水沥青路面。

A.全透式
B.半透式
C.表层排水式
D.不透式
参考答案:B
4．对需要减小路面径流量和降低噪声的新建、改建城市高架道路及其他等级道路，宜选用（）透水沥青路面。

A.全透式
B.半透式
C.表层排水式
D.不透式
参考答案:C
5．选用清淤疏浚技术，应安全处理处置底泥，防止二次污染。

（）
A.正确
B.错误
参考答案:A
6．表流人工湿地应设计地形高差，形成不定向水流。

（）
A.正确
B.错误
参考答案:B
7．城市黑臭水体的整治技术选择应按照“控源截污、内源治理、活水循环、清水补给、水质净化、生态修复”的基本技术路线具体实施其中（）是选择其他技术类型的基础与前提。

A.生态修复
B.控源截污
C.活水循环
D.内源治理。

农业非点源污染控制中的最佳管理措施(BMPs)及其发展应用摘要：概述了最佳管理措施（bmps）的含义以及在农业非点源污染防治中的应用现状，工程措施有人工湿地、植被缓冲区，管理措施有养分管理、耕作管理、景观管理等，以及它们所取得的成果，介绍bmps的效用评价，并且展望bmps在国内的应用前景。

关键词：非点源污染最佳管理措施（bmps）效用评价非点源主要是指冲积物、农用化学物质等分散污染源。

与点源污染相比，非点源污染具有许多复杂的特性，归纳起来主要包括：随机性、广泛性、复杂性、滞后性、时空性、初级效应等[1]。

在点源污染不断得到控制后，非点源污染对环境造成的危害日益突出，成为水环境污染的重要来源。

据美国、日本等国报道，即使点源污染全面控制之后，湖泊水质达标率仅为42%，美国的非点源污染量占污染总量的2/3，其中农业的贡献率为75%[2]；据荷兰农业非点源提供的总氮、总磷分别占水环境污染总量的60%和40-50%[3]。

而从我国的研究现状来看，农业非点源污染是造成太湖流域、巢湖流域水体富营养化现象的重要因素[4,5]。

由于非点源污染具有众多复杂的特性，其控制与点源污染的控制有很大区别。

点源污染可根据污水排放标准和总量控制原则进行控制，而非点源污染控制更多的是采用综合措施。

目前提出的非点源污染控制技术措施以美国的最佳管理措施（best managementpractices，bmps）最具有代表性。

美国国家环保局、农业部水土保持局和各州政府都有相应的bmps实施细则和办法，提倡运用管理和工程措施控制非点源污染[6]。

一、bmps简介bmps是保护水环境免受污染的一种措施，通过采用清洁生产或提供水污染养分设施来达到水环境保护的目的[7]。

usepa将最佳管理措施（bmps）定义为”任何能够减少或预防水资源污染的方法、措施或操作程序，包括工程、非工程措施的操作和维护程序”[8]。

bmps 通过技术、规章和立法等手段来达到减少农业非点源污染的目的，其着重于源的管理而不是污染物的处理。

植物和植被型雨洪设施的水质净化功能国外文献综述摘要随着城市化的推进，雨洪问题在世界各国都引起了越来越多的关注，雨水流经大量不透水铺装，使径流量增加，同时携带上各种沉淀物和污染物，形成较难治理的非点源性污染，主要污染物有溶解氧、氮、磷、金属、颗粒悬浮物等。

各种应对理论和措施也随之而生，比如BMPs、LID等。

植被型雨洪设施是用来治理雨洪问题的具体措施，在不同的理论系统下有着不同的种类。

本文中主要研究的是雨水花园、雨水湿地、绿色屋顶、城市绿顶、植被过滤带和植被浅沟系统，这几个雨洪设施和植物都有着密切的关系。

植被型雨洪设施的净水作用通过植被和基质来实现，用植物来净水成本低、生态效应强。

植被型雨洪设施对雨洪的治理主要体现在两方面：一是滞留雨水，缓解径流量和径流峰值；二是通过吸附、化学反应和植物吸收等来去除径流中的污染物。

通过阅读大量的国外文献，发现不同植被型雨洪设施的特点、应用、影响因素都有所不同。

总体来说，雨水花园、雨水湿地和植被过滤带的综合能力较强，而硝态氮的去除在各雨洪设施中都是较弱的。

国内对雨洪问题和植被型雨洪设施的研究较国外而言都起步较晚，因此，本文希望通过文献调查的方式，了解国外各植被型雨洪设施的应用，并从国外的研究成果中了解并学习不同的植被型雨洪设施的特点，探索未来可能的研究方向。

关键词雨洪、植被型雨洪设施、水质净化AbstractWith urbanization, stormwater problems are attracted more and more attention all over the world.As a lot of rain flowing through impervious pavement, runoff increases, while carrying on a variety of sediment and pollutants ,which form a more non - point - source pollution difficult to control.The main pollutants are dissolved oxygen, nitrogen, phosphorus, metals, suspended solids and other particles. Various measures and theories related to stormwater come up, such as BMPs, LID, etc. Vegetated stormwater facilities are specific measures for rainwater stormwater management issues.There are different types of systems in different theories. This paper mainly discusses the rain garden, stormwater wetlands, green roofs, urban tree canopy, vegetative filter strip and shallow swale system, which closely related tovegetation. The role of vegetation types rainwater purification facilities by vegetation and the matrix to achieve low-cost water purification plants, ecological effect stronger. Vegetated stormwater facilities for rainwater governance is mainly reflected in two aspects: First, the retention of rainwater, runoff and alleviate peak; second,pollutants in the runoff can be removed through adsorption of plants and chemical reactions.By reading a lot of foreign literature ,it can be found that the characteristics and application of different Vegetated stormwater facilities are different. Overall, the rain garden, stormwater wetlands and vegetated filter strip comprehensive ability, and nitrate in the rainwater removal facilities are weak.Research on stormwater issues and vegetated stormwater facilities have a late start at home than in other countries.Therefore, through this article literature survey, I want to understand the application and characteristics of various Vegetated stormwater facilities abroad, and explore possible research directions in the future.Keywords stormwater，Vegetated stormwater facilities，water quanlity1 前言1.1 雨洪问题现状概述在城市化建设不断推进，人民生活水平不断提高的同时，人类社会和自然水环境之间的矛盾却愈演愈烈。

生物滞留设施处理地表径流污染物的试验研究1. 引言1.1 研究背景生物滞留设施是一种通过生物修复方式处理地表径流污染物的设施，其在城市雨水管理中起着重要作用。

随着城市化的进程和雨水径流的不断增加，地表径流污染物也逐渐成为城市生态环境的一个主要问题。

研究表明，地表径流中包含大量的污染物，如重金属、有机物和营养物质，对自然水体造成严重污染。

为了解决地表径流污染物问题，生物滞留设施被提出并应用于城市雨水管理中。

通过引入适量植物和微生物等生物元素，生物滞留设施能够有效去除地表径流中的污染物，净化水体，保护生态环境。

目前对生物滞留设施处理地表径流污染物的研究还比较有限，尤其是在实验研究方面。

本研究旨在通过实验研究，探讨生物滞留设施在处理地表径流污染物中的效果，并分析影响其效果的因素，为生物滞留设施在城市雨水管理中的应用提供科学依据。

1.2 研究目的研究目的：通过对生物滞留设施处理地表径流污染物的试验研究，探讨其对污染物的去除效果及机制，为城市雨水管理和环境保护提供科学依据。

具体目的包括：1.评估生物滞留设施对不同类型污染物的去除效率；2.探究生物修复机制，揭示生物滞留设施对污染物的处理过程；3.分析生物滞留设施在不同环境条件下的适用性及稳定性，为其推广应用提供参考依据；4.为生态工程和可持续城市建设提供技术支撑，促进城市水环境的改善和生态系统的恢复。

通过本研究，旨在提高生物滞留设施对地表径流污染物的处理效率，减轻城市水环境负荷，促进生态环境的可持续发展。

1.3 研究意义通过对生物滞留设施处理地表径流污染物的试验研究，可以进一步验证其在城市水环境治理中的有效性和可行性。

通过研究不同影响因素对生物滞留设施处理效果的影响，可以为今后的工程设计和实际应用提供科学依据。

本研究的意义在于为城市水环境治理提供新的技术手段和理论支持，促进城市水环境质量的改善和生态环境的保护。

也可以为其他类似研究提供借鉴和参考，推动生物滞留设施在地表径流污染处理领域的进一步应用和推广。

城市地表径流净化研究综述众所周知，水是人类生产、生活不可或缺的资源，在城市化进程中，由不透水地表所引起的降雨径流量增加，同时高密度的人口和产业对水环境的需求逐渐增加，对水环境的影响和改变也越来越强，使得水系不断萎缩，河流湖泊的富营养化逐渐加重，城市水环境质量日益恶化。

而中国又是一个缺水的国家，这就需要我们充分的利用雨水，个别地方由雨水排放不当所造成的环境污染已相当严重。

因此城市水环境质量的改善就成为了当今社会亟需解决的重要问题。

1 研究背景与意义在我国，随着点源污染得到有效的解决，面源污染成为了水体恶化的重要贡献者。

同时，随着城市化进程的加速，城市的面积迅速扩展，大量天然绿地被不透水下垫面取代，可渗透地表面积越来越少，城市面源将成为重要污染源，将严重威胁城市水体、海岸线、河口等水体环境[1]。

城市降雨径流不经预处理，直接排进受纳水体，极易造成水体富营养化，破坏水生生态系统。

而磷是水质评价的重要指标，磷酸盐被认为是水生植物大量繁殖的重要因素之一，能引起水体富营养化。

所以由暴雨径流产生的面源污染已成为城市水环境恶化的重要原因[2]。

不透水面积的增加使得很小的雨量就会形成地表径流，地表径流冲涮沥青路面上的工业废水、汽车尾气、生活垃圾和建筑材料等造成含有悬浮物、耗氧物质、营养物质、有毒物质、油脂类物质等多种污染物的城市地表径流污染，不经过净化处理的城市地表径流极易引起富营养化、水华等环境问题，对生态环境造成极大的破坏[2,3]。

城市地表径流污染已成为仅次于农业面源污染的第二大面源污染，其中氮、磷被认为是水体富营养化的最主要原因[4，5]。

据统计,我国主要湖泊处于因氮、磷污染而导致富营养化的占统计湖泊的56%，水体富营养化会造成水中藻类等水生生物大量地生长繁殖，水体中有机物积蓄，破坏水生生态平衡，造成水体感官性能变差、自净能力减弱、水质下降、供水成本提高和湖泊沼泽化，影响食物链，使人类、动物、家畜等中毒死亡等等[6]。

2021年二级建造师继续教育题库一、单选题1．小区内公共地面停车场、人行道、步行街、自行车道和休闲广场、室外庭院应采用透水铺装，新建、改建的公共建筑透水铺装率应不小于（）。

A.70%B.50%C.35%D.60%参考答案:A2．公共项目的低影响开发设施由城市道路、排水、园林等相关部门按照职责分工负责维护监管其他低影响开发雨水设施，由该设施的所有者或其委托方负责维护管理。

（）A.正确B.错误参考答案:A3．植被缓冲带宽度由多种因素决定：所能投入的资金、缓冲带所处的坡度、土壤类型、渗透性能等、周边土地利用情况、缓冲带所要实现的功能等因素，海绵工程措施中，植被缓冲带宽度不宜小于（）。

A.1.5mB.1mC.2mD.3m参考答案:C4．人工湿地技术是由人工建造和控制运行的湿地类型，其中表流人工湿地设计的水力停留时间约为（）。

A.7d-10dB.4d-5dC.2d-3dD.1d-3d参考答案:A5．生态浮床的植物配置应尽量选用（），优先选用根系发达、净化能力好、生长期长、株型低、便于管理维护的植物。

A.浮叶植物B.乡土植物C.沉水植物D.漂浮植物参考答案:B6．城市黑臭水体的整治技术选择应按照“控源截污、内源治理、活水循环、清水补给、水质净化、生态修复”的基本技术路线具体实施其中（）是选择其他技术类型的基础与前提。

A.生态修复B.控源截污C.活水循环D.内源治理E.水质净化参考答案:BD7．城市水体底泥中含有污染物以及水体中各种漂浮物、悬浮物、岸边垃圾、未清理的水生植物或水华藻类等所形成的腐败物,因此内源治理技术包括（）。

A.漂浮物清理B.岸边的垃圾清运C.生态修复D.底泥的清淤疏浚E.水体中的生物残体清理。

参考答案:ABDE8．表流人工湿地应设计地形高差，形成不定向水流。

（）A.正确B.错误参考答案:B9．对需要减小路面径流量和降低噪声的新建、改建城市高架道路及其他等级道路，宜选用（）透水沥青路面。

A.全透式B.半透式C.表层排水式D.不透式参考答案:C10．城市道路是海绵城市规划建设的重要组成部分和载体，在城市道路交通专项规划中要保障交通安全和通行能力的前提下，尽可能通过合理的横、纵断面设计，结合道路绿化分隔带，充分滞蓄和净化雨水径流。

1. 城市生态排水系统设计应收集分析建设区域城市道路、地表高程、雨水管渠系统、河网水系等规划和现状，诊断（）。

A.河道存在的问题B.排水存在的问题C.主要污染源问题D.排水管道问题正确答案：B2. 由于水多，强调排水，并利用源头管理方法对径流和污染物进行控制，“排”的过程中体现可持续性的国家是（）。

A.英国B.美国C.澳大利亚D.日本正确答案：A3. 高温季节底泥疏浚后容易导致形成黑色块状漂泥底泥运输和处理处置难度较大，存在二次污染风险，需要按规定安全处理处置。

因此，应根据当地气候和降雨特征，合理选择底泥（）。

A.疏浚范围B.清淤季节C.疏浚深度D.疏浚方式正确答案：B4. 生态浮床的植物配置应尽量选用（），优先选用根系发达、净化能力好、生长期长、株型低、便于管理维护的植物。

A.浮叶植物B.乡土植物C.沉水植物D.漂浮植物正确答案：B5. 城镇雨水管道应符合《室外排水设计规范》（GB50014）的规定，根据所确定的暴雨重现期计算规模，市政管道的起始过水断面原则上不低于（）。

A.DN500B.DN900C.DN800D.DN1000正确答案：D6. 建筑安装工程费用构成为( )。

A.直接费、间接费、利税、规费B.工料机、措施费、规费、利润C.直接费、间接费、利润、税金D.工料机、技术措施费、规费、利润正确答案：C7. 道路广场雨水收集利用系统的雨水口担负的汇水面积不应超过其集水能力，且最大间距不宜超过，（）。

A.30mB.40mC.35mD.45m正确答案：B8. 依据《山东省济南市千佛山风景名胜区总体规划(2010—2030年) 》将金鸡岭景区规划范围划定为北侧紧邻千佛山南路，南侧相邻历阳大街，东至旅游路，西到千佛山西路，占地面积约( )亩。

A.1290.0B.1390.0C.1490.0D.1590.0正确答案：D 您9. 生态浮床的植物配置应尽量选用（），优先选用根系发达、净化能力好、生长期长、株型低、便于管理维护的植物。

第40卷第6期 2 0 2 0年1 2月中外公路53DOI：10. 14048/j.issn. 1671-2579. 2020.06.011种植土绿化带净化道路径流雨水的试验程树斌、关彤军、张春会冯宝叶2,赵彦辉1,马志中1(1.石家庄市政设计研究院有限责任公司，河北石家庄050000; 2.河北科技大学建筑工程学院）摘要：为分析种植土绿化带海绵道路结构对入渗道路径流雨水水质的净化性能，自制了 试验桶、降雨系统、雨水收集装置组成的种植土绿化带雨水人渗足尺试验模型。

配制人工雨水，对60 c m厚种植土绿化带开展6次降雨及雨水人渗试验，测试种植土绿化带结构出水污染物浓度及演化规律，结果表明：①种植土出水COD(化学需氧量）浓度随降雨次数先减小后增加，出水SS(悬浮物）浓度随降雨次数逐渐增加，出水NH3—N(氨氮）浓度和T P(总磷）浓度没有明显规律；②种植土出水C O D允许浓度限值建议取为天然雨水C O D浓度和第4类排放水体污染物浓度允许限值中的大值；③经过种植土绿化结构净化后，出水污染物浓度显著降低，C O D浓度平均降低约73. 5%,S S浓度平均降低约84. 2%,净化后道路径流雨水满足人渗地下的水质要求。

关键词：种植土绿化带；雨水污染物浓度；海绵道路结构1引言种植土绿化带是一种新型海绵城市道路雨水人渗 结构，这种结构中机动车道为不透水硬化路面，雨水沿 路面横坡汇流至下凹种植土绿化带内，雨水经过种植 土，人渗至储水碎石层内，再逐渐入渗至地基土，回补 地下水。

然而，城市道路行驶车辆众多，路表污染严重。

雨水降落于路表，形成径流，溶解、冲刷路表的污 染物，污染物悬浮或溶解于雨水径流内，随之流人种植 土绿化带内。

种植土孔隙小，对雨水污染物有很强的过滤和截留作用，使得雨水得到一定程度的净化。

然 而，种植土净化的道路雨水水质到底如何，人渗地下后 是否不污染地下水，目前尚不清楚。

目前，国内外在海 绵城市建设与土体内污染物迁移方面开展了很多研究。

植物对环境污染物的吸收与净化作用近年来，环境问题成为全球各国共同关注的焦点，尤其是污染问题的严重程度不断加剧。

而植物作为自然界中的重要一环，在净化环境、吸收污染物方面发挥着重要的作用。

本文将探讨植物对环境污染物的吸收与净化作用，并针对不同类型的环境污染物介绍相应的植物种类和处理方法。

一、大气污染物的吸收与净化大气污染是目前全球范围内普遍存在的环境问题，其中颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等是主要的污染物。

植物通过光合作用吸收二氧化碳，同时通过叶片上的气孔吸收空气中的颗粒物和有害气体。

一些具有落叶性的树木，如槐树、杨树等，在秋季脱落的叶子上积累了大量的颗粒物，起到了一定程度上的净化作用。

此外，苔藓类植物也能吸附大气中的有害物质，对于改善城市空气质量发挥了积极作用。

二、土壤污染物的吸收与净化土壤污染已成为世界性难题，影响着作物生长和人类健康。

植物根系通过吸收土壤中的污染物，将其转化为生物形式或存储在根、茎、叶等部位，减少其对周围环境的污染。

一些重金属元素如铅、镉等对植物根系有较高的选择性吸收能力，因此可以利用这一特性来修复受到重金属污染的土壤。

植物吸收土壤中的污染物还可以通过植物代谢作用将其分解、降解或转化为无害物质，对土壤的净化产生积极影响。

三、水体污染物的吸收与净化水体污染是当前亟待解决的环境问题，其中有机物、重金属、农药等是主要的污染物。

植物能够通过根系的吸收作用，将水中的有机物和重金属等污染物富集到植物体内，起到净化水体的作用。

一些湖泊和河流湿地中常见的植物如芦苇、蒲公英等，具有较强的吸附能力和生化降解能力，能够有效减少水中有机物和重金属的浓度。

此外，水中的一些藻类植物还能通过光合作用吸收水中的二氧化碳，调节水中的pH值，促进水体的自净作用。

综上所述，植物对环境污染物的吸收与净化作用是不可忽视的。

不同类型的环境污染物需要采用不同的植物种类和处理方法进行处理，以达到最佳的净化效果。

进一步探索植物的净化机制和筛选出更具有吸附和降解能力的植物物种，将有助于提高环境污染物的治理效率，促进环境保护和可持续发展。

Vol.11,No.3May,2021环㊀境㊀工㊀程㊀技㊀术㊀学㊀报Journal of Environmental Engineering Technology 第11卷,第3期2021年5月张瑞斌.2种生态植草沟对路面径流净化效果的对比[J].环境工程技术学报,2021,11(3):493-498.ZHANG R parison of the effect of two kinds of ecological grass swales on road runoff purification [J].Journal of Environmental Engineering Technology,2021,11(3):493-498.收稿日期:2020-07-22基金项目:国家水体污染控制与治理科技重大专项(2018ZX07208-010);江宁区科技发展计划项目(2020SHSY0061)作者简介:张瑞斌(1985 ),男,高级工程师,博士,主要从事水体污染治理及生态修复研究,zhangruibin@2种生态植草沟对路面径流净化效果的对比张瑞斌1,2,31.江苏龙腾工程设计股份有限公司2.江苏省雨污水资源化利用工程技术研究中心3.南京市生态河道工程技术研究中心摘要㊀将铝污泥生物填料与台阶型植草沟相结合,构建台阶型生态植草沟系统,现场比较台阶型生态植草沟和常规生态植草沟对路面径流的净化效果㊂结果表明:在2次降雨(大雨㊁中雨)事件中,台阶型生态植草沟径流量削减效果优于常规植草沟,径流总量削减率分别为63.04%和55.21%,峰值流量显著降低,峰值时间至少延迟24~30min;台阶型生态植草沟具有较好的水质控制及污染负荷削减效果,对径流中SS㊁COD Cr ㊁NH 3-N㊁TN 和TP 浓度削减率分别可达79.54%㊁67.08%㊁34.75%㊁63.61%和78.36%,对总量削减率分别可达92.44%㊁87.83%㊁74.29%㊁84.45%和90.31%,出流水质均优于GB 3838 2002‘地表水环境质量标准“Ⅳ类水质标准㊂台阶型生态植草沟对路面径流可取得较好的水质控制及污染负荷削减效果,具有较好的推广应用价值㊂关键词㊀台阶型植草沟;铝污泥;径流控制;浓度削减;总量削减中图分类号:X52㊀㊀文章编号:1674-991X (2021)03-0493-06㊀㊀doi :10.12153∕j.issn.1674-991X.20200181Comparison of the effect of two kinds of ecological grassswales on road runoff purificationZHANG Ruibin 1 2 31.Jiangsu Long-leaping Engineering Design Co. Ltd.2.Nanjing Engineering Technology Research Center for Rainwater and Wastewater Utilization3.Nanjing Ecological River Engineering Technology Research CenterAbstract ㊀The biological packing of aluminum sludge was combined with the stepped ecological grass swale toconstruct stepped ecological grass swale system and the effects of stepped ecological grass swale and conventional grass swale on the road runoff purification were compared.The results showed that effect of stepped ecological grass swale on the runoff volume reduction was better than that of conventional grass swale in the two rainfall events and the reduction rate of runoff volume was 63.04%and 55.21% respectively.The peak flow was significantly decreased and the peak time was delayed at least 24-30min.The stepped ecological grass swale had good waterquality control and pollution load reduction effect.The concentration reduction rates of SS COD Cr NH 3-N TN andTP in the runoff could reach 79.54% 67.08% 34.75% 63.61%and 78.36% respectively and the reduction rates of the runoff volume could reach 92.44% 87.83% 74.29% 84.45%and 90.31% respectively.The effluent water quality was better than that of Class Ⅳrequirement of Environmental Quality Standards for Surface Water GB 3838-2002 .The stepped ecological grass swale could achieve better water quality control and pollution load reduction effect on road runoff and thus had a good popularization and application value.Key words ㊀stepped grass swale aluminium sludge runoff control concentration reduction runoff volume reduction环境工程技术学报第11卷随着城镇化的发展,城市不透水路面增加,容易出现城市内涝㊁洪峰径流过大等问题,同时雨水径流携带大量的污染物进入市政管网后增加下游有机物负荷,因此海绵城市建设意义重大[1-2]㊂常规植草沟的截面大多以梯形为主[3-4],边坡顺直,雨水流动速度快,无法缓解径流峰流量,在暴雨季节雨水猛烈冲刷下容易坍塌,净化雨水的过滤层又多以简单的上下叠加形式设置,严重影响雨水的渗透和快速排出,且过滤层的净化效果较差,这些都限制了植草沟的推广和应用[5-6]㊂作为给水厂生产过程中的副产物,铝污泥含有大量铝离子及其聚合物,用作生物填料时可有效提高脱氮除磷效果[7-8]㊂笔者将铝污泥生物填料与台阶型植草沟相结合,以常规植草沟作为对照,构建台阶型生态植草沟系统,研究并分析该系统净化路面径流水质的效果,以期为海绵城市建设提供技术支撑㊂1㊀材料与方法1.1㊀试验材料铝污泥取自给水厂,主要成分为Al2O3,浓度为38.62%~45.84%,体积密度为(1.18ʃ0.10)g∕cm3,孔隙率为40%,比表面积为21.54~36.50m2∕g,电导率为0.0104~0.0140S∕m㊂铝污泥原料经过搅拌㊁造粒后,在105~120ħ下烘干2~3h,以去除水分;在500~600ħ下无氧焙烧6~8h,自然冷却后制备成铝污泥生物填料㊂1.2㊀试验设计试验地点位于南京市江宁区某新建小区,该小区建设时间短,绿地率高,适合试验的开展㊂在小区主干道一侧的绿地上沿纵坡方向建造2种渗透型干式植草沟,分别记作设施Ⅰ和设施Ⅱ(图1),承接路面雨水㊂经计算,2种植草沟汇水面积均为150m2㊂设施Ⅰ为常规植草沟,纵向全长10m,坡度0.5%,最大深度0.3m,横向为倒梯形剖面,底宽0.6m,侧面坡度为1ʒ2,底部设置了种植土层㊁砂层及穿孔下排水管道㊂其中,种植土层为混有腐殖质㊁动物粪便㊁膨润土和灰土的营养土,厚度8cm;砂层选用粒径为2~3mm的粗砂,厚度30cm,且种植土层和砂层之间铺设有透水土工布;穿孔下排水管道管径100mm,纵向布置,表面开孔直径2mm,管底距砾石层底部10cm㊂设施Ⅱ为台阶型生态植草沟,在设施Ⅰ基础上将两侧坡面改造,设置三级台阶,每级台阶水平面宽15cm,水平面从上往下依次设置厚度均为5cm的碎石过滤层(粒径10~20mm)㊁砾石过滤层(粒径5~10mm)㊁铝污泥过滤层(粒径1~5 mm);过滤层采用石笼网装填,且笼孔直径小于所装材质的粒径㊂设施Ⅰ和设施Ⅱ的表面均种植多年生草本植物黑麦草,种植后需经10~15d维护管理,以确保栽种成活,待生长至约10cm即可进行试验㊂试验期间选择2020年3月中的2场降雨事件,设施Ⅰ和设施Ⅱ均有出流,具体数据如表1所示,根据中国气象局降水强度等级划分标准,降雨事件1为中雨(24h内降雨量为10.0~24.9mm),降雨事件2为大雨(24h内降雨量为25.0~49.9mm)㊂下文用设施Ⅰ-1代表设施Ⅰ在降雨事件1中对路面径流的处理情况,其余类同㊂图1㊀2种植草沟结构示意Fig.1㊀Structure of two kind of grass swales表1㊀降雨事件的降雨特征Table1㊀Characteristics of rainfalls in rainfall events降雨事件降雨量∕mm降雨历时∕h平均降雨强度∕(mm∕min)前期晴天数∕d 118.490.034 5.5 232.050.107 3.8 1.3㊀样品采集与分析设施Ⅰ和设施Ⅱ沿道路纵向布置且与道路之间无开口路缘石,没有集中进水点,因此选择距植草沟起始端1㊁3㊁5㊁7㊁9m处作为5个水质测量点,取平均值;由于2种植草沟的汇水面位于同一条道路的一侧且面积相同,监测时发现进水水质几乎相同,因此选取设施Ⅱ㊃494㊃第3期张瑞斌:2种生态植草沟对路面径流净化效果的对比的进水作为进水水质㊂分别在2个设施出水口处采集水样,出水流量采用Hydro Vision 流量计测定㊂降雨初期每5~10min 采集1个样品,后期采样间隔时间取30~60min,具体根据降雨强度而定㊂所有水质指标均实行过程样的连续监测,结合流量过程的监测获得单次降雨事件的污染物平均浓度(整个降雨径流事件中该污染物质量与径流总体积之比)㊂使用SL3-A 翻斗式雨量计监测研究区域的降雨特征数据㊂SS 粒径采用光电感应法(激光粒度粒形分析仪,Mastersizer 3000,Malvern)测定;COD Cr 采用重铬酸盐法测定;TP 浓度采用钼酸铵分光光度法(紫外可见分光光度计,UV1200,MAPADA)测定;TN 和NH 3-N 浓度采用气相分子吸收光谱法(气相分子吸收光谱仪,GMA3510,森普)测定㊂2㊀结果与分析2.1㊀植草沟径流量削减效应植草沟径流总量削减效应统计结果如表2所示㊂由表2可见,设施Ⅰ在2次降雨事件中径流总量削减率分别为51.45%和44.79%,而改良后的设施Ⅱ水量削减效果优于设施Ⅰ,径流总量削减率分别达到63.04%和55.21%㊂2种植草沟在2次降雨事件下的出水口流量拟合曲线如图2所示㊂由图2可知,由于植草沟土壤初始的孔隙存储和渗透[9],设施Ⅰ和设施Ⅱ均完全消纳了最初降雨产生的进水,且随着降雨的进行,设施Ⅱ特有的台阶型构造延长了径流路径和植草沟的消纳时间,使设施Ⅱ出流时间大幅延缓㊂在随后的降雨过程中设施Ⅰ㊁Ⅱ均发生了出流;相较于设施Ⅰ,设施Ⅱ出流的峰值流量显著削减,峰值时间至少延迟24~30min,出流总流量减小㊂表2㊀植草沟径流总量削减效应统计Table 2㊀Statistical analysis of runoff volumereduction by grass swales降雨事件类型径流总量∕m 3进水出水径流总量削减率∕%1设施Ⅰ设施Ⅱ 2.76 1.3451.451.0263.042设施Ⅰ设施Ⅱ4.802.6544.792.1555.21图2㊀2种植草沟在2次降雨事件下的出口流量拟合曲线Fig.2㊀Fitting curve of outlet flow of two kind of grass swales under two rainfall events2.2㊀植草沟SS 和COD Cr 削减效应植草沟进出水中颗粒物粒径分布及SS㊁COD Cr污染物的削减统计结果见表3和表4㊂由表3和表4可知,设施Ⅰ和设施Ⅱ均可有效降低出流SS 浓度和粒径较大的颗粒物占比,设施Ⅰ对径流中SS 浓度和总量的削减率分别可达66.28%和83.63%,设施Ⅱ对径流中SS 浓度和总量的削减率分别可达79.54%和92.44%㊂研究表明,城市地表降雨径流中其他污染物浓度与SS 浓度有着相似的变化趋势,且这种相关关系能够保持相当一段时间[10],植草沟对径流中COD Cr 的去除易受到SS 去除效果的影响㊂㊀㊀㊀㊀表3㊀2种植草沟进出水中颗粒物粒径分布Table 3㊀Particle size distribution in the inlet andoutlet water by two kind of grass swales降雨事件项目SS 浓度∕(mg∕L)粒径分布∕μmD10D50D901进水164.829.2831.5261设施Ⅰ出水55.58 6.5618.9118设施Ⅱ出水33.72 4.1215.7412进水208.34㊀7.4436.2880设施Ⅰ出水86.21 5.4822.3458设施Ⅱ出水50.562.8614.4133㊀㊀注:D10㊁D50㊁D90分别表示颗粒物累计体积比例达到10%㊁50%㊁90%时所对应的粒径㊂㊃594㊃环境工程技术学报第11卷在中雨条件下,设施Ⅰ对径流中COD Cr 和总量削减率分别可达51.11%和76.26%,设施Ⅱ对径流中COD Cr 和总量削减率分别可达67.08%和87.83%,设施Ⅱ的去除效果显著㊂表4㊀植草沟SS ㊁COD Cr 污染物削减效应统计Table 4㊀Statistical analysis of SS,COD Cr reduction by grass swales降雨事件类型SS 浓度∕(mg∕L)进水出水SS 浓度削减率∕%SS 总量∕g进水出水SS 总量削减率∕%COD Cr ∕(mg∕L)进水出水COD Cr削减率∕%COD Cr 总量∕g 进水出水COD Cr 总量削减率∕%1设施Ⅰ设施Ⅱ164.8255.5866.2833.7279.54454.9074.4883.6334.3992.4460.2729.4751.1119.8467.08166.3539.4976.2620.2487.832设施Ⅰ设施Ⅱ208.3486.2158.6250.5675.731000.03228.4677.15108.7089.1372.6938.6746.8027.8961.63348.91102.4870.63㊀59.9682.822.3㊀植草沟NH 3-N 和TN 削减效应植草沟对NH 3-N㊁TN 污染物的削减效应统计结果如表5所示㊂由表5可见,设施Ⅰ在2次降雨事件中对NH 3-N 浓度的削减率分别为-15.22%和0.93%,对TN 浓度的削减率分别为27.74%和35.83%;设施Ⅱ在2次降雨事件中对NH 3-N 浓度的削减率分别为30.43%和34.75%,对TN 浓度的削减率分别为57.92%和63.61%㊂在2次降雨事件中,设施Ⅰ对NH 3-N 总量的削减率分别为44.06%和45.31%,对TN 总量的削减率分别为64.92%和64.57%;设施Ⅱ对NH 3-N 总量的削减率分别为74.29%和70.77%,对TN 总量的削减率分别为84.45%和83.70%㊂表5㊀植草沟对NH 3-N ㊁TN 污染物削减效应统计Table 5㊀Statistical analysis of NH 3-N,TN reduction by grass swales降雨事件类型NH 3-N 浓度∕(mg∕L)进水出水NH 3-N 浓度削减率∕%NH 3-N 总量∕g 进水出水NH 3-N 总量削减率∕%TN 浓度∕(mg∕L)进水出水TN 浓度削减率∕%TN 总量∕g 进水出水TN 总量削减率∕%1设施Ⅰ设施Ⅱ0.92 1.06-15.220.64㊀30.43 2.54 1.4244.060.6574.29 2.65 1.9127.741.1257.92㊀7.31 2.5764.921.1484.452设施Ⅰ设施Ⅱ1.181.17㊀0.930.77㊀34.755.663.1045.311.6670.773.342.1435.831.2263.6116.035.6864.572.6183.702.4㊀植草沟TP 削减效应植草沟TP 污染物削减效应统计结果如表6所示㊂由表6可见,在2次降雨事件中,设施Ⅰ对TP 浓度的削减率分别为44.83%和49.12%,对TP 总量的削减率分别为73.21%和71.91%;设施Ⅱ对TP 浓度的削减率分别为72.41%和78.36%,对TP 总量的削减率分别为89.80%和90.31%,设施Ⅱ对磷的去除效果明显优于设施Ⅰ㊂表6㊀植草沟TP 污染物削减效应统计Table 6㊀Statistical analysis of TP reduction by grass swales降雨事件类型TP 浓度∕(mg∕L)进水出水TP 浓度削减率∕%TP 总量∕g进水出水TP 总量削减率∕%1设施Ⅰ设施Ⅱ0.290.1644.830.0872.410.800.2173.210.0889.802设施Ⅰ设施Ⅱ0.440.2249.120.1078.362.110.5971.910.2090.313㊀讨论由试验可知,设施Ⅱ对SS 的净化机制除了植被㊁土壤层和砂层的过滤㊁截留作用[10-11]外,较长的径流路径和三道过滤层使SS 更容易被截留,很少存在沉淀颗粒物受径流冲刷再悬浮的问题㊂设施Ⅰ出㊃694㊃第3期张瑞斌:2种生态植草沟对路面径流净化效果的对比流NH3-N浓度不降反升(表5),一方面可能是大粒径颗粒优先沉降,小粒径颗粒具有更高的污染物吸附效应[10];另一方面是植草沟表层土壤中部分污染物更易通过淋溶和解吸进入径流,导致出流污染物浓度不降反升[12]㊂设施Ⅱ的去除效果优于设施Ⅰ,主要原因是一般路面径流的pH为6.5~8.0[4],铝污泥等电点约6.4,此时铝污泥表面带负电,带正电的NH3-N通过静电作用和分子间作用力吸附在多孔结构的过滤层上[13-14],尤其过滤层内部的微生物硝化反硝化作用大量削减水流中的NH3-N[15-16],而绝大部分小粒径SS则通过三道过滤层的截留被去除(表4),小颗粒的污染物吸附效应大幅减弱;另外,过滤层能够营造雍水环境,降雨强度越大,径流与过滤层的接触面积越大,增强了过滤层对污染物的去除效果㊂设施Ⅱ对磷的去除效果明显优于设施Ⅰ,最主要的原因是过滤层中填料的吸附固定作用:碎石和砾石中钙含量较高,且路面径流pH一般为弱碱性,这时Ca2+极易与PO3-4生成难溶于水的磷酸钙盐[17],从而永久固定在填料上;铝污泥中的铝主要以无定形形态存在[18],表面存在大量 OH基团,可与PO3-4发生离子交换作用[19],且铝离子作为絮凝剂,能够与水体中的阴离子反应形成絮状物,这些絮状物对PO3-4有吸附络合作用[20]㊂另外,碎石㊁砾石与铝污泥均有较大的比表面积和发达的孔洞结构,可为PO3-4提供更多的吸附点位,提高对磷的去除效果㊂径流污染物总量削减率与进出水污染物浓度及径流量有关,径流总量的量级远大于污染物浓度的量级,因此,受径流总量削减效应影响,污染物总量也呈现出较好的削减效应,再加上植草沟对污染物的过滤吸附作用,其污染物总量削减率高于径流总量削减率㊂设施Ⅰ对溶解态污染物浓度影响较小,下渗作用[21]成为设施Ⅰ去除污染物的主要机制;而设施Ⅱ的台阶型坡面延长了径流路径,台阶水平面上设置的填料过滤层强化去除径流污染物,造成设施Ⅱ径流总量和峰值流量减少,峰值时间大幅延迟,污染物浓度和总量削减率提高㊂由试验结果可知,2次降雨事件设施Ⅱ出流水质均优于GB3838 2002‘地表水环境质量标准“Ⅳ类水质标准,甚至部分指标达到Ⅲ类水质标准,而设施Ⅰ除了TN指标,其他指标均达到Ⅳ类水质标准,说明台阶型生态植草沟可取得较好的水质控制及污染负荷削减效果㊂4　结论(1)在2次降雨事件中,改良后的设施Ⅱ径流量削减效果优于设施Ⅰ,径流总量削减率分别为63.04%和55.21%,峰值流量显著降低,峰值时间至少延迟24~30min㊂(2)设施Ⅱ具有较好的水质控制及污染负荷削减效果,对径流中SS㊁COD Cr㊁NH3-N㊁TN和TP浓度削减率分别可达79.54%㊁67.08%㊁34.75%㊁63.61%和78.36%,对总量削减率分别可达92.44%㊁87.83%㊁74.29%㊁84.45%和90.31%㊂(3)设施Ⅱ在2次降雨事件中,出流水质均优于GB3838 2002‘地表水环境质量标准“Ⅳ类水质标准,部分指标达到Ⅲ类水质标准㊂参考文献[1]㊀冯玉启,王文海,李俊奇,等.植草沟专用堰的设计与率定研究[J].环境工程,2019,37(7):30-33.FENG Y Q,WANG W H,LI J Q,et al.Design and its calibrationof special turtles for grassing ditch[J].EnvironmentalEngineering,2019,37(7):30-33.[2]㊀范钦栋,季晋皛.海绵城市理念下道路植草沟植物的选择:以西咸新区为例[J].环境工程,2019,37(7):47-51.FAN Q D,JI J J.Plant selection of grass swales in road greeningof sponge city construction:a case study of Xixian New District inChina[J].Environmental Engineering,2019,37(7):47-51.[3]㊀周开壹,高伏良,胡跃华,等.基于多孔混凝土的植草沟(GP水沟)降污能力研究[J].给水排水,2011,47(增刊1):269-274.[4]㊀黄俊杰,沈庆然,李田.植草沟控制道路径流污染效果的现场实验研究[J].环境科学,2015,36(6):2109-2115.HUANG J J,SHEN Q R,LI T.Performance 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城市河流面源污染及其控制措施摘要：本文主要讨论城市河流流域范围内的面源污染控制问题，阐述了逐级控制管控模式，并分别介绍了目前城市河流的面源污染控制的技术性措施。

关键词：城市河流面源污染管控措施前言我国目前正处在城市化快速发展的阶段，城市的高速发展给水环境带来了巨大的压力和挑战，引发了一系列的环境问题。

近年来，随着点源污染逐步得到治理，面源污染对于水环境的危害性受到人们的普遍关注，面源污染问题已成为当前城市水环境综合治理亟待解决的主要问题之一。

开展研究城市面源污染的特征及规律，制定可行的污染控制技术及对策，对政府部门进行面源污染的控制管理决策提供科学依据具有重要意义。

1 面源污染的研究进展20世纪60年代以来，美、日、英等一些发达国家开始农业面源污染研究，主要开展面源污染的分类特征研究、降雨--径流之污染物迁移转化过程的数学模型研究、大气层污染物通过输送与沉积进人地表水体的机理性研究、面源污染扩散与负荷的模型研究等。

我国面源污染研究起始于80年代，相继在北京、珠江流域的广州、辽河流域的沈阳、长江中下游流域的上海、杭州、苏州、南京等城市开展。

在基础研究方面，清华大学开展了面源污染负荷估算及降雨径流过程、侵蚀过程、污染物迁移转化过程的模型研究。

滇池、太湖、巢湖污染治理过程中也对面源污染作了较深入研究。

但总体上面源污染研究的重点还是放在了基础研究、农业面源污染研究上，对面源污染控制的研究比较落后，尤其是城市面源污染控制研究仍相对薄弱。

2 城市河流面源污染的来源及特征面源污染，是指溶解的或固体污染物从非特定的地点，在降水和径流冲刷作用下，通过径流过程而汇入受纳水体(如河流、湖泊、水库、海湾等)，引起的水体污染。

城市河流面源污染物主要来自于降雨对城市地表的冲刷，所以，城市地表沉积物是城市河流中污染物的主要来源。

城市地表沉积物包含许多污染物质，有固态废物碎屑(城市垃圾、动物粪便、城市建筑施工场地堆积物)、化学药品(草坪施用的化肥农药)、空气沉降物和车辆排放物等。

植被在水土保持中的作用植被是地球上最重要的生物资源之一，对于维护生态平衡和保护水土资源起着重要作用。

植被在水土保持中发挥着不可替代的作用，它可以减少水土流失、防止滑坡、固定沙丘、净化水源等。

下面将详细介绍植被在水土保持中的作用。

植被可以减少水土流失。

植物的根系能够牢固地固定在土壤中，形成网状结构，有效防止土壤受风雨侵蚀而流失。

而且，植物的茂盛枝叶能够挡住雨水的冲击力，减缓雨滴对土壤的直接冲击，减少水土流失的速度和程度。

此外，植物的根系还能增加土壤的黏性和稳定性，使得土壤更加结实，减少地表径流的产生，从而降低水土流失的风险。

植被能够防止滑坡。

植物的根系能够牢固地扎根在土壤中，形成一种类似于粘合剂的作用，增加土壤的抗剪强度，从而有效地防止土壤的滑动。

特别是在山区和丘陵地带，植被的覆盖可以有效地稳定土壤，减少地质灾害的发生。

研究表明，植被覆盖率每增加1%，就能使坡面抗剪强度提高10%以上，可见植被对于防止滑坡有着重要的作用。

植被还能固定沙丘。

在沙漠地区，植被的根系能够扎根在沙丘中，形成一种天然的护坡结构。

植物的根系能够有效地防止风沙的侵蚀，减缓沙丘的迁移速度。

同时，植物还能提供阴凉的环境，减少水分的蒸发，为其他植物的生长提供条件，进一步稳定沙丘，防止沙漠的蔓延。

植被在水土保持中还具有净化水源的作用。

植物的根系能够吸收土壤中的营养物质和有害物质，净化土壤中的污染物。

植物还能吸收降雨中的营养物质和污染物，减少水体中营养物质过剩和富营养化的风险。

特别是在河流和湖泊周围的植被带，植物的根系能够有效地截留和过滤水中的固体颗粒和有机物，提高水质的净化效果。

植被在水土保持中扮演着重要的角色。

它通过根系固定土壤、减少水土流失、防止滑坡、固定沙丘和净化水源等方式，保护和改善了水土资源的质量。

因此，在进行水土保持工程时，应充分重视植被的保护和恢复，加强植被的管理和维护，以实现可持续地利用和保护水土资源的目标。

同时，公众也应增强对植被保护的意识，积极参与植被保护活动，共同推动水土保持工作的开展。

J. Lake Sci.(湖泊科学), 2008, 20(6): 761-765. E-mail: jlakes@©2008 by Journal of Lake Sciences缓冲带径流污染物净化效果研究及其与草皮生物量的相关性*吴建强, 黄沈发, 吴健, 熊丽君(上海市环境科学研究院, 上海200233)摘要:利用自行设计的实验装置和5种土著草皮构建草皮缓冲带, 模拟上海地区农业面源污染和降雨特征, 进行缓冲带污染物净化效果和草皮生物量监测实验研究. 结果表明, 草皮缓冲带对径流污染物质的净化效果明显高于空白对照, 百慕大实验带SS平均截留率最高, 达到74%; 白花三叶草TN、TP去除率最高, 分别为28%和25%; 黑麦草受高温的影响, 污染物净化效果最差. 5种草皮中, 百慕大和白花三叶草生物量最大, 栽种当年9月份, 两者地上部分的生物量鲜重分别为6.14kg/m2和6.49kg/m2; 百慕大生长速度最快, 9月份生物量几乎达到5月份的6倍; 草皮生物量的增加明显提高了缓冲带对径流污染物的去除效果, 生物量与径流SS去除率呈显著线性相关关系.关键词:缓冲带; 净化效果; 草皮; 生物量; 相关性Pollutant removal efficiency of sward buffers to runoff and the correlation with biomassWU Jianqiang, HUANG Shenfa, WU Jian & XIONG Lijun(Shanghai Academy of Environmental Sciences, Shanghai 200233, P.R.China)Abstract: To examine the pollutant removal efficiency of different sward buffers to runoff and the correlation with biomass, 5 native grasses were selected to construct buffer strips and conduct an experiment under the simulation of agricultural non-point pollution and rainfall characteristics in Shanghai. The results showed: 1) the clarification efficiency to runoff of sward buffers was significantly better than the blank control, the SS average retention rate of Cynodon dactylon buffer strip was the highest, up to 74%; 2) the TN and TP average removal rate of Trifolium repens buffer strip was the highest, up to 28% and 25%; 3) the clarification efficiency of Lolium perenne buffer was the lowest because of the high temperature; 4) the aboveground biomass of C. dactylon was 6.14kg/m2, and T. repens was 6.49kg/m2, higher than the other species; 5) the growth rate of C. dactylon was the fastest, whose biomass in September was almost as six times higher as in May; 6) the clarification efficiency of the sward was increased with higher biomass, there was a significant linear correlation between sward biomass and SS removal efficiency.Keywords: Buffer strips; clarification effect; sward; biomass; correlation缓冲带(Buffer strips)是指利用永久性植被拦截污染物或有害物质的条带状、受保护的土地[1-5]. 人们通常所指的缓冲带是植物缓冲带, 它构建于河流、湖泊岸边, 能有效地滞缓地表径流的速度, 截留径流中的污染物质, 保护水体水质和水生态系统不受侵害[6-12].植物在缓冲带污染物净化作用中所起的重要作用是众所周知的, 通常认为, 生长浓密、迅速且耐污能力强的草皮比其他植被拦截地表径流污染物质的能力要强[13]. 通过选择上海地区常见的5种草皮种类, 利用自行设计的实验装置开展了缓冲带面源污染防治实验研究, 旨在对比和分析草皮种类和生物量变化对缓冲带污染物净化效果的影响, 为上海地区缓冲带建设提供借鉴依据.* 上海市科学技术委员会科研计划项目(04DZ12032)资助. 2007-11-28收稿; 2008-03-18收修改稿. 吴建强, 男, 1977年生, 硕士, 工程师; E-mail: wujq@.J. Lake Sci .(湖泊科学), 2008, 20(6)762 1 材料与方法1.1 实验装置实验装置由钢化玻璃实验槽和不锈钢托架组成,前端设置配水平板, 后端设置集水平板和漏斗以收集径流水(图1). 实验槽置于托架之上, 设计坡度为4%.1.2 基质与植被1.2.1 基质 取自苏州河上游东风港坡岸, 土质类型主要为青紫泥和沟干泥, 质地略显粘重.1.2.2 植被 选用上海地区常见的5种多年生草皮植物, 百慕大(Cynodon dactylon )、高羊茅(Festuca Arundinacea )、白花三叶草(Trifolium repens )、黑麦草(Lolium perenne )和马蹄金(Dichondra repens ), 于2005年3月栽种. 1.3 实验方法根据上海地区农业面源污染特征[14-15], 人工配置污水, 模拟上海地区降雨时产生的汇流过程和雨量开展实验研究.1.3.1 降雨量和降雨历时 上海地区年均降雨量1104.4mm, 降雨天数130d 左右, 主要集中在5-10月的汛期, 实验模拟易产生地表径流的汛期典型工况(降雨历时45-60min, 降雨量30mm)开展研究.1.3.2 污水配置 采用碳酸氢铵、过磷酸钙和泥土颗粒配制污水, 主要模拟面源污染中的氮、磷和SS 污染物质.1.3.3 监测方法 实验从2005年5月开始, 10月结束, 每月1次, 共6次. 检测SS 、TN 、TP. 实验分析方法参照《水和废水监测分析方法》[16].1.3.4 径流水取样方法 实验模拟降雨于前部配水平板, 污水经过平板流入实验槽, 一部分污水渗流进入土壤后从底部小孔流出, 另外一部分形成表面径流后从集水平板和漏斗流出, 待形成稳定表面径流后从漏斗处采集径流水样.1.3.5 生物量取样方法 采用重量样方取样法[17], 沿实验槽长度方向平均取3个点, 每个点面积6cm×6cm, 称重地上部分生物量, 取3点平均值然后换算为单位面积(1m 2)地上部分草皮生物量. 生物量计量分为鲜重和干重, 取样之后立即用分析天平称重得到鲜重, 样品在恒温85℃烘箱内烘干24h 称重得干重. 实验期间共取样3次, 分别是5月、7月和9月.2 结果与讨论2.1 缓冲带径流污染物净化效果2.1.1 径流SS 截留效果 6次实验各缓冲带进出水SS 平均浓度和去除率如图2所示. 在进水SS 平均浓度为137mg/L 的条件下, 百慕大缓冲带出水最稳定, 平均浓度也最低, 仅为38mg/L, 去除率达到74%, 其次为白花三叶草、马蹄金、高羊茅、黑麦草和空白对照,SS 截留率分别为68%、64%、59%、32%和8%(图2). 究其原因, 在实验期间, 暖季型草皮百慕大生长有浓密的匍匐茎, 覆盖于整个土壤表层, 能充分拦截径流中悬浮物质, 而黑麦草则由于在高温状态下长势很差, 从而降低了其截留污染物质的能力. 相对于空白图1实验槽设计示意图Fig.1 Tray design for laboratory test 图2 不同草皮缓冲带径流SS 进出水浓度及去除率Fig.2 The SS concentration of influent and effluent andit’s removal efficiency to runoff waterin different sward buffers吴建强等: 缓冲带径流污染物净化效果研究及其与草皮生物量的相关性763对照而言, 草皮的存在能明显提高缓冲带对径流污染物质的截留效果. 2.1.2 径流TN 净化效果 草皮缓冲带对径流TN 的净化效果不明显, 主要是因为径流水在缓冲带表面流过, 时间较短, 植物的吸收和微生物的降解功能没能得到体现. 对比6个实验带, 在进水TN 平均浓度为15.6mg/L 的条件下, 白花三叶草缓冲带径流出水最稳定, 平均浓度也最低, 为11.50mg/L, 去除率为到28%, 其次为百慕大、高羊茅、马蹄金、黑麦草和空白对照, 其中黑麦草的去除率仅为10%, 空白对照则为6%(图3a).2.1.3 径流TP 净化效果 各缓冲带对径流水中TP 的净化效果基本同于TN, 效果不明显, 甚至比TN 净化效果更差. 在进水平均TP 浓度为0.8mg/L 的条件下, 各缓冲带径流出水TP 去除效果对比是白花三叶草>百慕大>马蹄金>高羊茅>黑麦草>空白对照, 去除率分别为25%、21%、18%、17%、11%和5%(图3b).2.2 草皮生物量与净化效果相关性分析3个月的污染物监测结果见表1.表1 生物量和污染物去除效率变化Tab.1 The changes of biomass and contamination removal efficiency草皮类型时间 (月) 鲜重 (kg/m 2) 干重 (kg/m 2) 径流SS 去除率(%)径流TN 去除率(%) 径流TP 去除率(%)5 1.13 0.40 58.52 20.92 13.797 5.33 2.09 69.75 24.94 20.75百慕大 9 6.14 2.53 78.62 25.00 23.575 2.68 0.64 53.61 25.00 12.077 1.48 0.35 44.72 16.85 10.84高羊茅 9 3.84 0.92 62.61 18.54 23.695 3.56 0.57 56.58 20.50 23.977 6.24 1.07 67.64 27.46 26.24白花三叶草 9 6.49 1.26 73.37 30.36 26.315 0.95 0.27 45.36 11.51 6.907 － － 17.17-3.43 -2.89 黑麦草9 0.77 0.24 28.66 11.89 18.305 1.21 0.21 57.42 13.49 14.877 2.22 0.40 63.43 18.95 17.24马蹄金9 2.54 0.49 68.16 24.46 18.06 图3 不同草皮缓冲带径流TN(a)和TP(b)进出水浓度及去除率 Fig.3 The TN(a) and TP (b)concentrations of influent and effluent and it’s removal efficiency to runoff water in different sward buffersJ. Lake Sci .(湖泊科学), 2008, 20(6)764 采用SPSS 统计软件对生物量和SS 去除率进行相关性分析, 得出生物量与SS 去除率的关系如图4. 根据相关分析结果, 在0.99置信度(P <0.01)下两者的相关系数为0.83, 说明生物量与SS 去除率呈显著线性相关, 两者线性拟合结果如下:E =4.468BIO +39.948(n =14, R 2=0.83, P <0.01)式中: E 为SS 去除率(%); BIO 为生物量,(kg/m 2, 鲜重); n 为样本数; R 2为相关系数; P为检验的显著性水平.2.3 讨论植被的存在是缓冲带的特点所在, 植被通过自身吸收、输送溶解氧、为微生物提供栖息地、疏松土壤、滞缓径流、调节微气候等功能来实现其对滨岸缓冲带面源污染防治和生境改善作用的巨大贡献[18]. 研究发现[19], 草本类植物由于其生长密集、覆盖于地表等特点, 能最有效地滞缓径流, 截留地表径流污染物和降解、吸收沉积污染物质. 虽然缓冲带技术已经在国外研究实践中得到广泛应用并取得了一致公认的效果, 但国内对其研究起步较晚, 相关的研究工作主要停留在陆域土地利用、规划设计、景观功能和植被重建等方面[20-21].本文根据上海地区大量农业面源污染未得到有效控制的实际情况, 开展不同草本植被缓冲带面源污染防治实验研究, 旨在为今后缓冲带在上海及类似地区的实际应用提供基础依据. 实验研究发现, 草本类植物能有效截留地表径流中的悬浮物质, 而且草皮生物量与缓冲带径流污染物质去除效果具有明显相关性, 生物量越大, 去除率越高, 以本实验研究SS 监测结果为例, 草皮生物量与SS 去除率呈显著线性相关关系. 本实验选用的5种草皮, 百慕大和白花三叶草生物量增长最快, 其实验带污染物去除效果也最好. 而对于冷季型草皮高羊茅和黑麦草, 在高温季节生长不好, 直接影响缓冲带的污染物净化效果, 并且植物的枯萎腐烂还能导致营养物质重新回到水体中. 草皮缓冲带对径流水中氮、磷营养物质降解效果不明显, 分析原因可能主要有两个方面: 一是径流水直接从缓冲带表层流过, 时间较短, 植物吸收作用不明显; 二是缓冲带构建时间较短, 未形成稳定的微生物群落, 对氮、磷的去除作用简单依靠过滤、截留等物理作用, 效果不佳.总体而言, 在河道和湖泊周围岸坡建设草皮缓冲带, 以此来防止降雨径流对泥土的冲刷, 削减进入水体的地表悬浮物质总量是行之有效的手段. 因为上海地区雨量集中在5-10月汛期, 农业面源污染物随径流流失也主要发生在这一时期, 所以实验周期也是5-10月. 但是, 不同季节温度的差异、不同地区土壤条件差异以及不同时间跨度植被生长的差异等都会对缓冲带面源污染防治的功能产生较大的影响, 因此, 今后还需要在这些方面开展深入研究, 以提高缓冲带的实际推广应用价值.3 结论(1)草皮缓冲带能有效截留径流水中的悬浮物质, 在进水SS 平均浓度为137mg/L 的条件下, 5种草皮缓冲带的SS 截留效果排序为百慕大>白花三叶草>马蹄金>高羊茅>黑麦草>空白对照, 截留率分别为74%, 68%、64%、59%、32%和8%.(2)草皮缓冲带对径流水中的氮、磷营养物质净化效果不明显, 白花三叶草缓冲带对TN 、TP 的去除率最高, 分别为28%和25%. 黑麦草由于夏季高温条件下地上部分出现枯萎现象, 导致其实验带径流出水浓度反而高于进水.(3)百慕大和白花三叶草生物量最大, 9月份两者的地上部分生物量鲜重分别达到了6.14kg/m 2和图4 草皮生物量与SS 去除率相关关系 Fig.4 Correlation of sward biomass and SS removal efficiency吴建强等:缓冲带径流污染物净化效果研究及其与草皮生物量的相关性7656.49kg/m2; 百慕大生长速度最快, 其9月份生物量几乎达到5月份的6倍. 缓冲带径流水污染物净化效果随着草皮生物量的增加显著提高, SS截留率与草皮生物量呈显著线性相关关系.4 参考文献[1] Washington DC. 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河岸缓冲带植物配置模式对面源污染物的净化效果刘燕;夏品华;郑钧宁;张俊美;林陶;薛飞;寇永珍【摘要】为选择适合喀斯特山区河岸带修复的植物种类及其配置模式，构建了白花三叶草、高羊茅、金叶女贞3种植物及其不同配置模式的缓冲带试验基地，开展农田径流总氮（TN）、总磷（TP）、固体颗粒悬浮物（SS）的截留净化试验。

结果表明：不同植物及配置对面源污染物的净化效果不同。

混合草本（高羊茅＋白花三叶草）对 TN、TP 的去除效果较好，去除率分别为39．35％和50．89％；混合草本＋灌木（高羊茅＋金叶女贞＋白花三叶草）对 SS 的截流效果明显，去除率为86．71％；高羊茅对SS、TN、TP 去除效果最差，去除率分别为72．33％、26．49％和26．98％。

应加强河岸缓冲带不同植物配置模式下污染物的截留转化机理的研究。

%In order to select plant species and configuration modes of riparian buffer strips suitable for karst mountainous area,a riparian buffer strip test base was constructed with Trifolium repens ,Festuca arundinacea and Ligustrumx vicaryi ,and the purification effects on TN,TP and SS were studied. Results:The purification effect of T.repens mixed withF.arundinacea and L.vicaryi riparian buffer strip was obvious and it could reach 86.71% of the SS reduction.T.repens mixed with F.arundinacea riparian buffer showed remarkable reduction effect of TN and TP,with removal rates of TN and TP of 39.35% and 50.89%.F.arundinacea had the lowest removal rates of runoff pollution in all field test.It was the worst responsible for 72.33% SS reduction,followed by for TN removal rate of 26.49% and for TP reduction rate of 26.98%.So the transformationmechanism of different plant configuration mode in riparian buffer strips should be strengthened.【期刊名称】《贵州农业科学》【年(卷),期】2014(000)010【总页数】4页(P248-251)【关键词】河岸缓冲带;植物;配置模式;径流污染;面源污染;净化效果【作者】刘燕;夏品华;郑钧宁;张俊美;林陶;薛飞;寇永珍【作者单位】贵州省生物研究所，贵州贵阳 550009;贵州师范大学贵州省山地环境信息系统和生态环境保护重点实验室，贵州贵阳 550001;贵州大学农学院，贵州贵阳 550021;贵州师范大学贵州省山地环境信息系统和生态环境保护重点实验室，贵州贵阳 550001;贵州师范大学贵州省山地环境信息系统和生态环境保护重点实验室，贵州贵阳 550001;贵州师范大学贵州省山地环境信息系统和生态环境保护重点实验室，贵州贵阳 550001;贵州师范大学贵州省山地环境信息系统和生态环境保护重点实验室，贵州贵阳 550001【正文语种】中文【中图分类】S273.5河岸缓冲带作为河岸和湖库周边水陆交界的重要组成部分，具有生物栖息地、维护河流和湖库的完整性和生物多样性、拦截和降解地表径流污染、增强河(湖)岸稳定性和景观美学等多重功能[1]。

森林植被变化对水文过程和径流的影响效应一、本文概述随着全球气候变化的加剧，森林植被作为地球生态系统的重要组成部分，其动态变化对水文过程和径流的影响日益受到关注。

本文旨在深入探讨森林植被变化对水文过程和径流的影响效应，以期为解决水资源短缺、洪水灾害等全球性问题提供科学依据。

文章首先将对森林植被变化的概念、类型及其驱动因素进行概述，进而分析森林植被变化对水文循环、径流形成及径流特性的影响，最后探讨应对森林植被变化带来的水文挑战的策略与措施。

通过本文的研究，我们期望能够更全面地认识森林植被变化对水文过程和径流的影响，为水资源管理和生态保护提供决策支持。

二、森林植被变化对水文过程的影响森林植被作为地球生态系统的重要组成部分，其变化对水文过程具有深远的影响。

森林植被的变化不仅影响地表的截流、蒸发和入渗等水文循环的各个环节，而且还通过改变地表粗糙度、土壤性质和微气候等方式影响水流的运动和分布。

森林植被的变化对地表截流有着显著影响。

森林植被的增加可以增强地表截流能力，减少地表径流，增加地下水的补给。

相反，森林植被的减少会降低地表截流能力，增加地表径流，减少地下水的补给。

这种变化会进一步影响河流的水位和流量，从而对洪涝灾害和干旱等水文事件产生影响。

森林植被的变化还会影响蒸发过程。

森林植被的增加可以提高地表的蒸发能力，增加大气中的水汽含量，从而影响降雨过程和云的形成。

而森林植被的减少则会降低地表的蒸发能力，影响大气中的水汽含量和降雨过程。

这种变化会影响水循环的过程和强度，从而对气候和生态环境产生影响。

森林植被的变化还会影响入渗过程。

森林植被的增加可以提高土壤的入渗能力，增加地下水的补给，从而改善土壤的水分状况。

而森林植被的减少则会降低土壤的入渗能力，减少地下水的补给，导致土壤水分的减少和干旱的发生。

这种变化会影响土壤的水分状况和地下水的补给，从而对生态环境和农业生产产生影响。

森林植被的变化还会通过改变地表粗糙度、土壤性质和微气候等方式影响水流的运动和分布。