基于多目标评价的市政道路径流污染控制生物滞留设施填料优化

赵云云，李骐安，陈正侠，周国华，贾海峰

(1.清华大学环境学院，北京 100084; 2.农业农村部规划设计研究院，北京 100125;3.天津生态城市政景观有限公司，天津 300486)

生物滞留设施作为最重要的一类低影响开发技术，已被广泛应用于海绵城市建设中的城市径流控制[1-2]，但如何提升其对污染物的去除效果仍是研究的热点和难点[3-4]。生物滞留设施的填料配置是影响其径流污染控制效果的关键因素[5]。目前，国外已有生物滞留设施的设计规范和相关填料的选择标准，而国内还没有形成成熟的技术规范，在设计时结合当地的实际情况，主要考虑填料的渗透性能、污染物去除效果以及经济成本等因素[6]。早期生物滞留设施的填料种类比较单一，主要为天然的壤质砂土、砂质壤土和壤土等[7]。这些填料的渗透性能较好，成本也相对较低，但对污染物的去除效果欠佳。而对于黏粒含量高的黏土，虽然这些填料对污染物的去除效果好，但是渗透性能差，容易产生堵塞。Singh等[8]通过在土壤中掺砂的同时添加木屑、草炭土等有机质来优化填料的颗粒级配，以维持土壤的保水及渗透性能。随着城市化进程中面源污染问题的日益严峻，包含天然土壤、有机质及土壤改良剂等介质的混合填料逐渐用于生物滞留设施的改良[9]。已有研究表明，生物滞留设施对悬浮性颗粒物的去除率基本都能够超过90%，对COD的去除率能达到60%以上；而对氮、磷的去除效果则不稳定[10-12]。在填料中添加比表面积大、吸附能力强的介质，如沸石、蛭石、生物炭等，能够提高氮、磷的去除率[13]。……