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本研究采用土地处理系统和湿地生态系统对雨水径流内污染物的去除进行对比研究,在此基础上提出雨水径流收集、处理、利用的生态系统设计方案。深圳市西丽雨水径流的收集和分析表明,污染主要来自降雨初期的路面径流,占污染负荷总量80%左右,其中SS和COD浓度分别在1g/L和0.8g/L以上;西丽北路某场降雨径流所冲刷携带的SS和COD分别可达160.9kg和182.1kg。实地收集路面沉积颗粒物进行了配水实验。结果显示,颗粒物与水混合后,释放的污染物的量与投加的颗粒物量有很好的正相关关系,说明路面沉积颗粒物的累积会增大雨水径流的污染,是径流中污染物的来源之一。路面颗粒物进入水体后导致感官指标的下降是对水体的主要负面作用。雨水处理工艺由以填料为主要污染去除介质的土地处理装置和以填料、植物、无纺布料等综合作用的湿地生态装置并联组成,采用模拟雨水径流进行实验。结果表明土地处理系统可在进水2~3d内发挥较好的处理功效,对浊度、SS可达70~80%的处理效率,对COD、TN、TP分别有92.1%、3.2%、46.0%的去除率;湿地生态系统内由于植物根系的导氧作用、填料的吸附作用及无纺布料的导水作用,可以在较长时间(4~6d)维持较好的处理效率,对浊度、SS去除率在80%以上,对COD处理效率可达89.8%,对TN和TP去除率分别为土地组的3倍和1.3倍左右。土地系统内部孔隙度为湿地组1.75倍,因此可发挥水量调节的作用。花盆模拟实验的结果表明,菖蒲对污染物的去除率为芦苇的4~8倍;单独使用石灰粉较无烟煤与石灰粉同时使用效果为好,且石灰粉是TP去除的主要因素,可去除36.5%的TP,而无烟煤的TP去除率接近为0;无纺布料垂直水流方向的布置可达到更高的污染去除效率,垂直水流布置的去除率是与水流平行布置的2~12倍,两种布置方式的组合可发挥更好的去污功效。综合结论表明,土地系统适于蓄滞径流并对其进行初步处理,湿地系统宜设置于土地系统后,以使水量减缓,在较长停留时间下发挥其去污效能。在工程设计中,可将土地处理系统与湿地生态系统串联,以达更佳的处理效果。