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3嘉兴海绵城市破解之策
3.1增强土壤渗透
《指南》指出“海绵城市建设应遵循生态优先等原则,将自然途径与人工措施相结合”。城市建设过程中,必然减少了不透水的表面积。为了维持和开发前的水文状态,必须要加入人工措施。嘉兴的渗透主要依靠复杂型生物滞留设施,按照《指南》中的做法,复杂型生物滞留设施的渗透能力主要取决于换土层。对嘉兴的淤泥质粘土进行改良并增加入渗能力,以此作为换土层。选择既经济又高效的添加剂成为研究重点。
实验以嘉兴本地淤泥质粘土为基质,采用不同成分作为添加剂形成土壤组分比较,添加剂包括15%净水厂污泥颗粒填料、15%陶粒、40%中粗砂、15%珍珠岩、15%瓜子片共计6种方法。测定不同土壤的渗透系数后发现,掺中粗砂、珍珠岩和瓜子片的土壤,其渗透能力基本未有实质性的改善,而掺陶粒的土壤,渗透能力约是原来的28倍,掺净水厂污泥颗粒填料的土壤,渗透能力是原来的78倍,如表2所示。按照市场的价格,净水厂污泥颗粒填料比陶粒更经济,且体现了循环经济的理念。此外,根据国外相关文献研究,净水厂污泥颗粒不仅土壤渗透能力强,而且还具有相当强的脱N除P效果,因此,嘉兴在海绵城市建设时优先选取净水厂污泥颗粒填料作为改良土壤的添加剂。
表2嘉兴不同配方的改良土壤渗透能力
3.2削减径流污染
嘉兴的海绵城市建设重点方向应为水环境保护。随着五水共治推进,污水入河现象将减少。因此削减径流污染、控制面源污染显得尤为重要。考核要求“海绵城市建设区域内的河湖内的河湖水系水质不得低于《地表水环境质量标准》Ⅳ类标准”。嘉兴目前河道水质超标主要为氨氮和总磷,因此对雨水入河的这两项指标更应严控。相关研究表明,雨水径流经过土壤过滤后,COD、氨氮、总磷基本能削减30%以上。实验对嘉兴2016年3月8日的两个不同的采样点的雨水进行了水质分析,分别测试了过滤前和过滤后(滤纸孔径为0.2μm)的雨水COD,以研究雨水中SS对COD的贡献率[贡献率=(COD滤前-COD滤后)/COD滤前)×100%]。结果表明,SS对COD的贡献率较高,SS每削减1mg/L,COD相应能削减0.3mg/L以上,详见图3、4。另外实验研究结果表明,添加剂为15%净水厂污泥颗粒填料种植土的生物滞留带对氨氮的削减率为35%以上、对TP削减率为40%以上。因此嘉兴在海绵城市建设过程中可参照相关规范,提出雨水径流污染物SS削减60%以上,COD、氨氮、总磷削减30%以上的要求。
图3采样点1的雨水SS对COD的贡献率
图4采样点2的雨水SS对COD的贡献率
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