生物炭改良土壤对初期雨水径流污染物去除实验研究

作者：薛英文; 吴铭轩; 肖云龙; 胡晓兰

来源：中国农村水利水电, 2021, (08): 1-13.

• 初期雨水径流
• 生物炭改良土壤
• 海绵城市
• 渗透系数
• 面源污染

以450℃下热解棉花杆制备的生物炭作为土壤改良剂,设计了生物炭、河砂、黏土3种材料完全混合、砂土混合-炭分层、完全分层3种情况对土壤的改良方案,通过模型实验,研究了改良土层渗透系数,以及对模拟初期雨水径流中浊度、CODCr、NH4+-N(氨氮)、TP(总磷)的去除效果,研究表明完全混合方案的渗透系数,对浊度以及CODCr的去除效果高于其他两种方案,对NH4+-N和TP去除率与砂土混合-炭分层方案接近。研究了完全混合方案下3种介质不同体积比对改良土壤性质的影响,研究表明河砂与生物炭的体积比增加会增大改良土的渗透系数。当河砂∶黏土∶生物炭体积比为2∶2∶1时,改良土壤对雨水中浊度、NH4+-N及TP的去除效果最好,CODCr去除效果仅次于河砂∶黏土∶生物炭体积比为1∶1∶1改良土壤。进一步通过在改良土壤种植草皮实验表明,草皮种植会降低改良土壤的渗透系数,可以较好地保护土壤结构,提高浊度去除率,同时能提高改良土壤对CODCr、NH4+-N以及TP的去除稳定性,延长改良土壤的使用寿命。因此生物炭改良土壤可以有效控制城市道路雨水径流所造成的面源污染,是解决初期雨水污染问题较为有效的解决方案。

• 单位
  武汉大学; 同济大学; 建筑工程学院; 环境科学与工程学院