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温度对雨水生物滤池系统中营养物质去除效率影响

摘要：在天然水体中，营养物质过多会导致富营养化。都市雨水是都市化限度较高地区重要营养来源，因而为减少营养负荷，必要进行解决。生物滤池采用土壤，生物膜和植物作为过滤介质，是解决营养物质良好选取。本文展示了一份生物滤池在低温下（+2°C，+8°C，对照+20°C）实验成果。低温也许使生物滤池解决效果浮现某些特殊问题。悬浮污染物如TSS和大某些磷被较好去除了，低温对其没有负面影响。然而氮没有减少，特别是在滤池中产生了NOX。这种现象可以用不充分脱氮原理和实验柱中高度浸滤来解释。

核心词:生物滤池；低温；营养物质；雨水解决

绪论

在天然水体中，营养过多会导致富营养化。(Browmanetal.,1979；Pittetal.，1999；Kimetal.，)雨水径流是都市化限度较高地区重要营养物质来源，因而为减少营养负荷，必要进行解决。

雨水生物解决，又名生物滞留池，能除去雨水中营养物质，防止接受水体富营养化，是一种较好解决方式。一组生物滤池涉及置于建于高位沟或槽以及其中中过滤介质。过滤介质放置在凹槽中，顶部保持一定水深，底部有收集解决水管道。通过过滤介质中机械作用和生物化学作用对雨水进行净化，植物及过滤介质和植物根系中生物膜也对雨水有净化作用。(PrinceGeorge’sCounty，；HsiehandDavis，).

目迈进行几种实验表白，磷，磷酸盐和铵盐有明显去除，但硝酸盐去除率很低（有时为负）。(Davisetal.，；Lloydetal.，；Hendersonetal.，).但是，考虑到生物滤池依然是一项相对年轻技术，只能得到有限运营数据。当在持续或暂时低温地区运营生物滤池时，由于生物活性减少，生长期缩短，以及适合植物种类减少，会浮现某些特殊问题。然而，考虑到在寒冷亚高山带，控制良好湿地系统也可以获得较高营养去除率，生物滤池系统仍也许在这些状况下运营良好。（Heyvaertetal.，).生物滤池在非冻结地区寒冷季节时降雨条件下（温带气候下秋冬季节及春季；寒温带气候下秋季，晚春和夏季）解决效率是其成功运营决定因素。

本文展示了一份生物滤池在不同温度下运营效果初步成果。其目是测定雨水生物滤池在低温条件下对营养物质解决效果，分析了温度和解决效率之间与否有关。

材料和办法

实验准备

实验在15个pvc雨水管道（内径377mm，截面积0.11m2，高900mm）制成生物滤池中型实验生态系（生物滤池柱）中进行。上部（高400mm）透明，可以贮存水同步让光线透入，使植物能正常生长。内壁做喷砂解决，防止水沿池壁产生短流。底部设排水管（直径58mm），用于取解决水样（图1、图2）。

柱中过滤介质分为四层（如图2，由上至下）：

沙壤土层，400mm，粗砂到中档砂，上部100mm加有20%表层土，

砂层，400mm，中档砂到细砂，

过渡层，30mm，粗砂以及

排水层，70mm，内部埋设排水管细碎石。

生物滤池柱上种植广泛分布于北半球灰株苔草(AnderbergandAnderberg，)。柱内植物密度为每柱8株植物，大概相称于每平方米73株植物密度。在种植于柱中之前，植物已在户外生长5周，使根系充分发育。之后将其移植到生物滤池柱中，用自来水灌溉，生长两个月。

图1温室中生物滤池柱

排水层过渡

排水层

过渡层

下层

上层

植被：灰株苔草

图2生物滤池柱构造

为调查温度对生物滤池解决效果影响，实验在三个恒温器控制温室内进行，设计温度分别为+2°C，+8°C，+20°C（相应+35.6°F,+46.4°F,+68°F）每个温室内放置五个生物滤池柱（图1）。温室中空气温度每隔15分钟由一台EBI20-T型（8°C）和两台EBI2T-112型（2°C和20°C）袖珍湿温度记录器（德国斯塔特埃布罗电子出品）记录一次。所有生物滤池柱每天都用高压温室钠灯（激动力技术出品，400W，55000Lm）照明12小时。

实验环节

雨水靠自然降雨无法获得需要雨量。实验期间需要稳定水质，而天然雨水不能在水质不发生明显变化条件下贮存。因而，本实验中使用是模仿雨水。实验用水是混合自来水和沟锅沉积物，调节使之达到设计TSS浓度，再加入特定污染物使其达到设计污染物浓度，如表1所示（只显示了营养物质；重金属亦有添加，本文中不作阐明）为保证水质和气温与实际状况相符，对每种雨水应用，均有其相应配制水。实验用水在相相应温度（+2°C，+8°C，+20°C）下贮存至少24小时后才干注入生物滤池柱。

瑞士吕勒奥九月和十月（低温下雨水最多月份）平均每周降