本文選取了國內(nèi)常見的六種透水鋪裝系統(tǒng)(水泥透水磚、砂基透水磚、頁巖透水磚、陶瓷透水磚、透水瀝青和透水混凝土),結(jié)合我國徑流雨水污染物的特性,以靜態(tài)實(shí)驗(yàn)-柱實(shí)驗(yàn)-實(shí)際鋪裝為技術(shù)路線,研究了不同類型透水鋪裝系統(tǒng)(PPS)對(duì)徑流常規(guī)污染物(pH值、TSS、COD、NH_4~+-N、NO_3-N、TN和TP)的去除效能,深入探討其去除污染物的機(jī)理和影響因素。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步研究不同降雨條件和因素(如重現(xiàn)期、落干期)對(duì)PPS凈化徑流雨水中常規(guī)污染物的效能和機(jī)制,以其作為城市PPS的構(gòu)建、運(yùn)行和維護(hù)提供有效的建議和參考。主要得到以下結(jié)論:(1)靜態(tài)實(shí)驗(yàn)中,研究了不同PPS面層材料對(duì)徑流常規(guī)污染物的去除效能和機(jī)制,結(jié)果表明多種透水鋪裝面層材料(除頁巖磚外)存在著釋放COD的現(xiàn)象;全部面層材料均會(huì)出現(xiàn)不同程度的NH_4~+-N釋放現(xiàn)象,說明材料本身的特性也是影響徑流雨水水質(zhì)的重要因素;對(duì)于NO_3-N污染物,頁巖磚、砂基磚和水泥磚都具有一定的去除效果,其中效果最好的是頁巖磚;而所有面層材料都能去除一定量的TP污染物,其主要是依靠材料本身的吸附作用。(2)柱實(shí)驗(yàn)中,研究了6種面層材料對(duì)徑流雨水污染物的控污效能,結(jié)果表明雖然在靜態(tài)實(shí)驗(yàn)中面層材料有一定污染物的釋放,但6種材料在柱實(shí)驗(yàn)中均能有效地截留去除徑流雨水中TSS污染物;頁巖磚對(duì)COD和NO_3-N的去除效果最好;6種面層材料對(duì)于NH_4~+-N的凈化趨勢(shì)均為先下降后上升,其中透水瀝青的凈化效果最好;六種透水鋪裝面層材料對(duì)于徑流中TP的去除效能較好,且不同材料之間凈化效能差異較小。面層材料對(duì)徑流污染物的去除主要是依靠材料本身的吸附截留作用;不同粒徑的6種透水鋪裝面層材料對(duì)于徑流雨水中不同種污染物的影響規(guī)律較為相似,粒徑較小的材料對(duì)于徑流中常規(guī)污染物影響更大。(3)對(duì)于實(shí)際鋪裝系統(tǒng),6種PPS中,透水瀝青對(duì)于徑流雨水中COD和NH_4~+-N的凈化效能最佳,出水濃度分別低至109.6 mg/L和0.6 mg/L。且6種PPS對(duì)于徑流雨水中NO_3-N污染物濃度變化影響有較大差別,其中頁巖磚系統(tǒng)效果最好,出水中NO_3-N濃度可達(dá)2.9 mg/L;但不同鋪裝系統(tǒng)對(duì)于徑流雨水中TP污染物濃度變化影響差別相對(duì)較小,其出水濃度均可保持在0.04 mg/L-0.12 mg/L之間。PPS主要的凈化床層大都是墊層和底基層等下層環(huán)境。(4)不同降雨重現(xiàn)期對(duì)6種PPS控污影響規(guī)律較為類似,PPS在降雨重現(xiàn)期0.5 a下的凈化效果明顯好于降雨重現(xiàn)期2 a。這主要是因?yàn)?.5 a的降雨量較小,其進(jìn)入PPS的污染物總量較少,導(dǎo)致PPS對(duì)于污染物的凈化效能更高。不同降雨落干期對(duì)于PPS對(duì)于徑流雨水控污效能的影響,主要分為兩種情況:1.隨著降雨落干期的增大,PPS對(duì)于徑流雨水中常規(guī)污染物的凈化效果逐漸變差。這可能是因?yàn)镻PS在較大降雨落干期下,內(nèi)部環(huán)境逐漸變干,濕度降低,導(dǎo)致材料表面吸附的污染物穩(wěn)定性變差,在下次降雨事件中容易被徑流雨水沖刷脫落。2.隨著降雨落干期的增大,PPS對(duì)于徑流雨水中常規(guī)污染物的凈化效果逐漸變好。這可能和針對(duì)某種污染物處理效果較好的微生物生長(zhǎng)特性有較大關(guān)系。
【學(xué)位單位】：北京建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：X52
【部分圖文】：

景城市化的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)水域、農(nóng)田、草地、林地等透水性路水泥、混凝土等不透水路面所替代，在阻斷降雨與土壤之間水一步增加了徑流污染的風(fēng)險(xiǎn)，從而影響了城市地表水體及地下排水系統(tǒng)主要表現(xiàn)為將過多的雨水盡快通過市政管道排入水體資源的利用價(jià)值。此外，大量未經(jīng)處理的徑流雨水直接排入水進(jìn)而引發(fā)更為嚴(yán)重的環(huán)境問題。城市中的建筑材料、汽車尾氣、瀝青混凝土路面及生活垃圾等的主要因素[1]。研究表明，城市徑流雨水污染物主要包括：營養(yǎng)（如 Cu、Zn、Pb、Cd 等）、有機(jī)物（如 PAHs、石油類碳?xì)浠望}類等[2]。若不及時(shí)對(duì)徑流雨水中的污染物加以控制，其可滲等遷移活動(dòng)，直接污染城市地表水體、城市地下水體及土壤流雨水進(jìn)行控污截留是目前治理城市水體的重點(diǎn)及難題。水基礎(chǔ)設(shè)施，如透水性路面系統(tǒng)（PPS）等，目前已經(jīng)被廣泛城市道路建設(shè)[3-5]，實(shí)際工程中常見的 PPS 如圖 1-1 所示。a b

圖 1-2 典型透水型路面結(jié)構(gòu)示意圖Fig. 1 Typical permeable pavement structure多，大致分類方式分為以下三種：為：a. 機(jī)動(dòng)車道 PPS；b. 非機(jī)動(dòng)車道 PPS；c. 人行道 PPS；d. 可分為：a. 全透水 PPS；b. 基層半透水 PPS；c. 基層不透水 P分類可分為：a. 透水磚類鋪裝系統(tǒng)；b. 透水瀝青鋪裝系統(tǒng)；c. 類。較高表面滲透率，天然降雨和徑流雨水通過表面鋪裝材料逐漸下此儲(chǔ)存、滲入地下水、底部暗管排放等多種方式進(jìn)入城市水環(huán)境中可通過在鋪裝系統(tǒng)內(nèi)部滲透、截留、過濾等機(jī)制得到去除[6]。學(xué)峰流量、改善徑流滲透性能及對(duì)徑流雨水控污效能等已有部分研峰及滲透性能研究進(jìn)展

技術(shù)路線圖

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2814924