濱岸緩沖帶對面源污染物的凈化效果研究

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1、濱岸緩沖帶對面源污染物的凈化效果研究第19卷第5期2008年9月????水科學(xué)進展ADVANCESINWATERSCIENCEVol??19,No??5??Sep.,2008??黃沈發(fā),吳建強,唐??浩,吳??健,王??敏(上海市環(huán)境科學(xué)研究院,上海??200233)摘要:選擇百慕大、白花三葉草、高羊茅三種土著植被和2%、3%、4%、5%4個不同坡度構(gòu)建了緩沖帶現(xiàn)場試驗基地,開展面源污染防治試驗。結(jié)果表明,濱岸緩沖帶能有效截留徑流水中的懸浮物質(zhì)和降解滲流水中的氮、磷營養(yǎng)物質(zhì);植被和坡度的不同對緩沖帶污染物凈化效果影響顯著,19m長2%坡度緩沖帶

2、懸浮物截留率比5%坡度高14%,19m長百慕大緩沖帶懸浮物截留率比高羊茅高11%;進水濃度在10mg/L以內(nèi)時,2%坡度百慕大試驗帶滲流出水TN濃度低于??地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838??2002)!類水標(biāo)準(zhǔn);進水濃度在0??6mg/L左右時,百慕大、白花三葉草、高羊茅和2%、3%、4%試驗帶滲流出水TP濃度均低于GB3838??2002?類水標(biāo)準(zhǔn);計算出緩沖帶最佳寬度,2%坡度試驗帶比5%坡度試驗帶節(jié)約8??6m,百慕大試驗帶比高羊茅試驗帶節(jié)約4??3m。關(guān)??鍵??詞:濱岸緩沖帶;面源污染;植被;坡度;最佳寬度;凈化;上海———————

3、————————————————————————————————————————中圖分類號:X143??????文獻標(biāo)識碼:A??????文章編號:1001??6791(2008)05??0722??07濱岸緩沖帶(riparianbufferstrips),是指介于河溪和陸域之間的生態(tài)過渡帶,是陸地生態(tài)系統(tǒng)與水生生態(tài)系統(tǒng)交錯帶的一種類型[1,2],特殊的地理位置決定了其具有防治面源污染、營造濱岸景觀、提供生物棲息地、連接生態(tài)廊道、改良土壤生境、保持水土等多種功能[2~5]。國外的研究與實踐表明,濱岸緩沖帶是截留陸域面源污染物、改善河道水質(zhì)和生

4、態(tài)環(huán)境的有效手段[3],但國內(nèi)對此研究起步較晚,相關(guān)研究報道較少。植被的存在是濱岸緩沖帶的特點所在,植被通過自身吸收、輸送溶解氧、為微生物提供棲息地、疏松土壤、滯緩徑流、調(diào)節(jié)微氣候等功能來實現(xiàn)其對濱岸緩沖帶面源污染防治和生態(tài)環(huán)境改善作用的巨大貢獻[6]。不同植被在濱岸緩沖帶生態(tài)系統(tǒng)中所起的作用是不一樣的,草本類植物由于其生長密集、覆蓋于地表等特點,能最有效地滯緩徑流,截留地表徑流污染物和降解、吸收沉積污染物質(zhì)[6]。據(jù)研究報道,傳統(tǒng)濱岸緩沖帶截留懸浮物(suspendedsolid,SS)和削減其他污染物質(zhì)的作用,主要發(fā)生在前端草皮緩沖帶[7,

5、8]。因此,對于濱岸緩沖帶面源污染防治而言,效果的好壞關(guān)鍵在于前端草本植被緩沖帶。河流兩岸的坡度又是決定緩沖帶攔蓄沉積物和滯留養(yǎng)分的重要變量。坡度越小,地表水流流速越低,流經(jīng)緩沖區(qū)的時間越長,污染物截留和降解效率也越高[9]。在眾多自然河道實踐應(yīng)用中:一方面,濱岸緩沖帶形成的坡度是多種多樣的,對其進行大規(guī)模工程改造不切實際;———————————————————————————————————————————————另一方面,受到河流兩岸土地資源的限制,濱岸緩沖帶的建設(shè)也不能無限制地擴大寬度來提高其面源污染防治的功效。因此,濱岸緩沖帶技術(shù)的推廣

6、應(yīng)用必須因地制宜,利用有限的資源充分發(fā)揮其各方面的功能。本研究選擇上海市青浦區(qū)東風(fēng)港建立濱岸緩沖帶試驗基地,從植被種類和坡度兩個重要變量入手,開展面源污染防治現(xiàn)場試驗,旨在對比不同條件下緩沖帶對徑流污染物凈化效果的差異,并探索性地提出緩沖帶最佳寬度的確定方法,為上海及全國類似地區(qū)開展濱岸緩沖帶研究和生產(chǎn)實踐提供借鑒。收稿日期:2007??07??16基金項目:上海市科學(xué)技術(shù)委員會科研計劃項目(04DZ12032)作者簡介:黃沈發(fā)(1967-),男,上海人,教授級高級工程師,主要從事水污染控制與水生態(tài)修復(fù)、城市生態(tài)規(guī)劃與管理。1??1??試驗場地

7、試驗基地選址于上海市青浦區(qū)華新鎮(zhèn)東風(fēng)港,該地處于上海市西部、蘇州河上游區(qū)域。年均降雨量1104??4mm,降雨天數(shù)130d左右,主要集中在5~10月的汛期。當(dāng)?shù)赝临|(zhì)類型主要為青紫泥和溝干泥,質(zhì)地略顯粘重。1??2??試驗條帶設(shè)計基于影響濱岸緩沖帶功能的兩個主要因素,為更好地比較不同植被和坡度對濱岸緩沖帶污染物凈化效果的影響,植被和坡度選擇不同植被相同坡度和不同坡度相同植被兩種方式來構(gòu)建濱岸緩沖帶現(xiàn)場試驗條帶?！x擇上海地區(qū)常見的3種草皮植被,構(gòu)建相同坡度

8、(2%)不同植被試驗條帶。#百慕大(Cynodondactylon):多年生暖季型草本,耐踐踏,抗高溫,抗干旱,繁殖速度快,恢復(fù)力強,適合于華東地區(qū)生