西安地區(qū)雨水花園土壤中污染物的時空分布研究
發(fā)布時間:2020-12-06 17:33
隨著城市建成區(qū)域的面積逐漸增大,城市氣象條件與下墊面條件發(fā)生改變,城市水文水力特性發(fā)生改變,從而引發(fā)了等一系列水安全問題。雨水花園是一種典型的海綿城市LID集中入滲設施,它可以接納并凈化來自屋面或地面的雨水,緩解城市內澇、補給地下水、凈化水質。然而,雨水花園長期工作情況下,降雨徑流攜帶的污染物會在雨水花園的土壤基質中發(fā)生一系列繁復的生化及物理過程,土壤的結構特性也會隨之發(fā)生變化,雨水花園的壽命將會縮短,但這個具體過程和機理尚不明確。因此,研究雨水花園水文水質效應和土壤中污染物的時空分布規(guī)律,對黃土地區(qū)雨水花園的優(yōu)化設置與推廣應用具有重大意義。本研究以西安理工大學的入滲型和混合型雨水花園作為研究對象,以水文地球化學和土壤水文學理論為基礎,通過室外采樣和室內實驗分析相結合,研究雨水花園的水文水質效應和雨水花園土壤水分、TOC、TN、NH3-N、NO3-N、NO2-N、TP的時空分布特征。得出結論如下:(1)2017年5月到2019年10月監(jiān)測記錄的32場降雨事件中,匯流比為18:1,蓄水層深度為20cm的入滲型雨水花園出現(xiàn)了...
【文章來源】:西安理工大學陜西省
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
#雨水花園現(xiàn)場圖和剖面圖
西安理工大學碩士學位論文10續(xù)表2-1雨水花園構造表Tab.2-1Rain-gardenstructuretable花園編號底部處理尺寸填料類型填料厚度匯流比匯水面類型3#入滲長軸×短軸×深度=6m×2m×1.1m蓄水層0~0.5m15:01屋面和路0.5~1.1m面種植土圖2-12#雨水花園現(xiàn)場圖和剖面圖Fig.2-1Layoutandprofileof2#raingarden圖2-23#雨水花園現(xiàn)場圖和剖面圖Fig.2-2Layoutandprofileof3#raingarden2.3研究方法(1)雨水徑流監(jiān)測方法雨水徑流的監(jiān)測主要包括為降雨量監(jiān)測,入流監(jiān)測、出流監(jiān)測和溢流監(jiān)測四部分。降雨量監(jiān)測主要是通過雨量計對降雨量進行監(jiān)測計算,入流監(jiān)測、出流監(jiān)測和溢流監(jiān)測主要是對雨水花園入流、出流和溢流通過測流設備監(jiān)測記錄降雨期間各個時間段內的入流流量、出流流量和溢流流量?紤]降雨強度、降雨歷時、雨前干燥期、降雨徑流量和污染物濃度等外部因素,每年選取15~20場典型降雨,監(jiān)測整個降雨過程的入流水量、出流流量和溢流水量。2#雨水花園入流口、溢流口和3#雨水花園入口處以及入滲一側溢流口處都設置了三
2研究區(qū)概況與試驗方法1320-30cm、40-50cm,背景(CK)土樣采集層為0-10cm、20-30cm、40-50cm、70-80cm,2#雨水花園和3#雨水花園每層分3個點采樣組成一個混合土樣,背景(CK)每層分2個點采樣組成一個混合土樣,然后去除土壤表面的凋落物、石礫和根系(雜物)層,然后將分層取好的土壤樣品裝入自封袋做好標記后運回實驗室,用于土壤指標的測定。土樣采集示意圖如圖2-3所示。圖2-3雨水花園采土示意圖Fig.2-3soilsampleinraingarden(5)土壤分析方法土壤分析指標包括:土壤含水率、TOC、N(TN、NH3-N、NO3-N、NO2-N)、TP等,土壤分析方法參照《土壤農(nóng)業(yè)化學分析方法》[75],如下表2-3所示。表2-3土壤分析方法Tab.2-3Soilanalysismethods檢測項目檢測方法土壤含水率烘干法TOC重鉻酸鉀氧化-分光光度法TN凱氏定氮法NH3-N靛酚藍比色法NO3-N酚二磺酸比色法NO2-N氯化鉀溶液提取-分光光度法TP堿熔法2.4數(shù)據(jù)分析采用Excel和Origin對2#雨水花園和3#雨水花園徑流進出水水質計算制圖,對2#雨水花園、3#雨水花園和背景CK組3個土壤系統(tǒng)中水分、碳、氮、磷時空變化制圖,采用SPSS22對不同系統(tǒng)和不同土層污染物含量進行單因素方差分析或相關性分析。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]城鄉(xiāng)空間差異對麻櫟林土壤活性有機碳的影響[J]. 范洪旺,BUI Van Thang,陶曉,管致瑋,許克福. 南京林業(yè)大學學報(自然科學版). 2020(04)
[2]青海省森林土壤磷儲量及其分布格局[J]. 唐立濤,劉丹,羅雪萍,胡雷,王長庭. 植物生態(tài)學報. 2019(12)
[3]土壤有機碳時空變化研究進展與展望[J]. 張秀,趙永存,謝恩澤,彭雨璇,陸訪儀. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報. 2020(04)
[4]黃菖蒲根際低分子量有機酸對土壤吸附氨氮的影響[J]. 李海波,趙孝明,李英華,陳熙. 東北大學學報(自然科學版). 2020(02)
[5]凋落物處理對不同林型土壤有機碳全氮全磷的影響[J]. 李常準,陳立新,段文標,李少然,李亦菲,于穎穎,朱佳慧,趙戈榕. 中國水土保持科學. 2020(01)
[6]額濟納旗檉柳林土壤水分動態(tài)變化特征研究[J]. 趙楠,王尚濤,朱高峰,張揚,馬金珠. 干旱區(qū)資源與環(huán)境. 2020(05)
[7]滇東南喀斯特小生境土壤水分差異性及其影響因素[J]. 匡媛媛,范弢. 浙江農(nóng)林大學學報. 2020(03)
[8]廣西仙島公園和沙井紅樹林土壤碳氮儲量的空間分布[J]. 陶玉華,黃星,王薛平,鐘秋平,亢振軍. 漁業(yè)科學進展. 2020(05)
[9]模擬降雨對黃土高原典型草原土壤化學計量及微生物多樣性的影響[J]. 王譽陶,李建平,井樂,張翼,張娟. 生態(tài)學報. 2020(05)
[10]黃河口濕地典型鹽堿植被群落土壤氮素的季節(jié)動態(tài)及根際效應[J]. 梁坤,樊玉清,Kudakwashe Meki,敦萌,閆琴,鄭浩,李鋒民,羅先香. 環(huán)境化學. 2019(10)
博士論文
[1]土壤氮循環(huán)主要微生物對全球環(huán)境變化及火災干擾的響應[D]. 石玉杰.東北師范大學 2019
[2]黃土高原不同空間尺度土壤水分動態(tài)變化影響因素分析與隨機模擬[D]. 索立柱.西北農(nóng)林科技大學 2019
[3]綠洲荒漠交錯區(qū)土壤水分時空分布及隨機模擬[D]. 張帥普.西北農(nóng)林科技大學 2017
[4]季節(jié)性凍土區(qū)生態(tài)系統(tǒng)土壤溫室氣體排放研究[D]. 陳哲.中國農(nóng)業(yè)科學院 2016
[5]海綿城市建設中小型綠色基礎設施對雨洪徑流的調控作用研究[D]. 唐雙成.西安理工大學 2016
[6]關中盆地地下環(huán)境氮污染機理與地下水質安全評價[D]. 段磊.長安大學 2010
碩士論文
[1]凍融作用對大興安嶺森林土壤碳氮礦化的影響[D]. 魯博權.哈爾濱師范大學 2019
[2]北京通州區(qū)淺層地下水中“三氮”遷移轉化與弱透水層阻滯作用研究[D]. 藍天杉.吉林大學 2019
[3]不同土地利用方式對有機氮組分的影響[D]. 李子密.浙江師范大學 2019
[4]土壤水分動態(tài)對氮素凈礦化的影響[D]. 魏麗云.西北農(nóng)林科技大學 2019
[5]閩楠杉木混交林土壤DOM的季節(jié)動態(tài)變化研究[D]. 孔學夫.中南林業(yè)科技大學 2019
[6]城市化對綠地土壤磷素賦存形態(tài)及分布特征影響研究[D]. 鄭雯文.四川農(nóng)業(yè)大學 2018
[7]基于SWMM的濕陷性黃土地區(qū)海綿城市建設研究[D]. 李杰.長安大學 2018
[8]古田山國家級自然保護區(qū)土壤磷素空間分布影響因素分析[D]. 閆龍.哈爾濱師范大學 2017
[9]氨氮在黃土包氣帶中吸附解吸特征和影響因素探討[D]. 李慧.長安大學 2014
[10]土壤表層對徑流污染物的削減效應研究[D]. 魏穎.西安建筑科技大學 2014
本文編號:2901766
【文章來源】:西安理工大學陜西省
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
#雨水花園現(xiàn)場圖和剖面圖
西安理工大學碩士學位論文10續(xù)表2-1雨水花園構造表Tab.2-1Rain-gardenstructuretable花園編號底部處理尺寸填料類型填料厚度匯流比匯水面類型3#入滲長軸×短軸×深度=6m×2m×1.1m蓄水層0~0.5m15:01屋面和路0.5~1.1m面種植土圖2-12#雨水花園現(xiàn)場圖和剖面圖Fig.2-1Layoutandprofileof2#raingarden圖2-23#雨水花園現(xiàn)場圖和剖面圖Fig.2-2Layoutandprofileof3#raingarden2.3研究方法(1)雨水徑流監(jiān)測方法雨水徑流的監(jiān)測主要包括為降雨量監(jiān)測,入流監(jiān)測、出流監(jiān)測和溢流監(jiān)測四部分。降雨量監(jiān)測主要是通過雨量計對降雨量進行監(jiān)測計算,入流監(jiān)測、出流監(jiān)測和溢流監(jiān)測主要是對雨水花園入流、出流和溢流通過測流設備監(jiān)測記錄降雨期間各個時間段內的入流流量、出流流量和溢流流量?紤]降雨強度、降雨歷時、雨前干燥期、降雨徑流量和污染物濃度等外部因素,每年選取15~20場典型降雨,監(jiān)測整個降雨過程的入流水量、出流流量和溢流水量。2#雨水花園入流口、溢流口和3#雨水花園入口處以及入滲一側溢流口處都設置了三
2研究區(qū)概況與試驗方法1320-30cm、40-50cm,背景(CK)土樣采集層為0-10cm、20-30cm、40-50cm、70-80cm,2#雨水花園和3#雨水花園每層分3個點采樣組成一個混合土樣,背景(CK)每層分2個點采樣組成一個混合土樣,然后去除土壤表面的凋落物、石礫和根系(雜物)層,然后將分層取好的土壤樣品裝入自封袋做好標記后運回實驗室,用于土壤指標的測定。土樣采集示意圖如圖2-3所示。圖2-3雨水花園采土示意圖Fig.2-3soilsampleinraingarden(5)土壤分析方法土壤分析指標包括:土壤含水率、TOC、N(TN、NH3-N、NO3-N、NO2-N)、TP等,土壤分析方法參照《土壤農(nóng)業(yè)化學分析方法》[75],如下表2-3所示。表2-3土壤分析方法Tab.2-3Soilanalysismethods檢測項目檢測方法土壤含水率烘干法TOC重鉻酸鉀氧化-分光光度法TN凱氏定氮法NH3-N靛酚藍比色法NO3-N酚二磺酸比色法NO2-N氯化鉀溶液提取-分光光度法TP堿熔法2.4數(shù)據(jù)分析采用Excel和Origin對2#雨水花園和3#雨水花園徑流進出水水質計算制圖,對2#雨水花園、3#雨水花園和背景CK組3個土壤系統(tǒng)中水分、碳、氮、磷時空變化制圖,采用SPSS22對不同系統(tǒng)和不同土層污染物含量進行單因素方差分析或相關性分析。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]城鄉(xiāng)空間差異對麻櫟林土壤活性有機碳的影響[J]. 范洪旺,BUI Van Thang,陶曉,管致瑋,許克福. 南京林業(yè)大學學報(自然科學版). 2020(04)
[2]青海省森林土壤磷儲量及其分布格局[J]. 唐立濤,劉丹,羅雪萍,胡雷,王長庭. 植物生態(tài)學報. 2019(12)
[3]土壤有機碳時空變化研究進展與展望[J]. 張秀,趙永存,謝恩澤,彭雨璇,陸訪儀. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報. 2020(04)
[4]黃菖蒲根際低分子量有機酸對土壤吸附氨氮的影響[J]. 李海波,趙孝明,李英華,陳熙. 東北大學學報(自然科學版). 2020(02)
[5]凋落物處理對不同林型土壤有機碳全氮全磷的影響[J]. 李常準,陳立新,段文標,李少然,李亦菲,于穎穎,朱佳慧,趙戈榕. 中國水土保持科學. 2020(01)
[6]額濟納旗檉柳林土壤水分動態(tài)變化特征研究[J]. 趙楠,王尚濤,朱高峰,張揚,馬金珠. 干旱區(qū)資源與環(huán)境. 2020(05)
[7]滇東南喀斯特小生境土壤水分差異性及其影響因素[J]. 匡媛媛,范弢. 浙江農(nóng)林大學學報. 2020(03)
[8]廣西仙島公園和沙井紅樹林土壤碳氮儲量的空間分布[J]. 陶玉華,黃星,王薛平,鐘秋平,亢振軍. 漁業(yè)科學進展. 2020(05)
[9]模擬降雨對黃土高原典型草原土壤化學計量及微生物多樣性的影響[J]. 王譽陶,李建平,井樂,張翼,張娟. 生態(tài)學報. 2020(05)
[10]黃河口濕地典型鹽堿植被群落土壤氮素的季節(jié)動態(tài)及根際效應[J]. 梁坤,樊玉清,Kudakwashe Meki,敦萌,閆琴,鄭浩,李鋒民,羅先香. 環(huán)境化學. 2019(10)
博士論文
[1]土壤氮循環(huán)主要微生物對全球環(huán)境變化及火災干擾的響應[D]. 石玉杰.東北師范大學 2019
[2]黃土高原不同空間尺度土壤水分動態(tài)變化影響因素分析與隨機模擬[D]. 索立柱.西北農(nóng)林科技大學 2019
[3]綠洲荒漠交錯區(qū)土壤水分時空分布及隨機模擬[D]. 張帥普.西北農(nóng)林科技大學 2017
[4]季節(jié)性凍土區(qū)生態(tài)系統(tǒng)土壤溫室氣體排放研究[D]. 陳哲.中國農(nóng)業(yè)科學院 2016
[5]海綿城市建設中小型綠色基礎設施對雨洪徑流的調控作用研究[D]. 唐雙成.西安理工大學 2016
[6]關中盆地地下環(huán)境氮污染機理與地下水質安全評價[D]. 段磊.長安大學 2010
碩士論文
[1]凍融作用對大興安嶺森林土壤碳氮礦化的影響[D]. 魯博權.哈爾濱師范大學 2019
[2]北京通州區(qū)淺層地下水中“三氮”遷移轉化與弱透水層阻滯作用研究[D]. 藍天杉.吉林大學 2019
[3]不同土地利用方式對有機氮組分的影響[D]. 李子密.浙江師范大學 2019
[4]土壤水分動態(tài)對氮素凈礦化的影響[D]. 魏麗云.西北農(nóng)林科技大學 2019
[5]閩楠杉木混交林土壤DOM的季節(jié)動態(tài)變化研究[D]. 孔學夫.中南林業(yè)科技大學 2019
[6]城市化對綠地土壤磷素賦存形態(tài)及分布特征影響研究[D]. 鄭雯文.四川農(nóng)業(yè)大學 2018
[7]基于SWMM的濕陷性黃土地區(qū)海綿城市建設研究[D]. 李杰.長安大學 2018
[8]古田山國家級自然保護區(qū)土壤磷素空間分布影響因素分析[D]. 閆龍.哈爾濱師范大學 2017
[9]氨氮在黃土包氣帶中吸附解吸特征和影響因素探討[D]. 李慧.長安大學 2014
[10]土壤表層對徑流污染物的削減效應研究[D]. 魏穎.西安建筑科技大學 2014
本文編號:2901766
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