[发明专利]一种海绵城市配方工程土及生物滞留系统

说明书

一种海绵城市配方工程土，具体是按照体积组分由黏土20~30份、河砂70~80份、炉渣2~12份、活性炭1~3份、蛭石1~3份、海绵铁3‑5份，和珍珠岩2份组成。本发明的海绵城市配方工程土协调了土壤的孔隙度，使得土壤具有优异的持水性能和渗透性能，同时使得污染物均匀扩散在土壤中，提高土壤的去污能力。本发明的配方工程土调节了体系的pH值，提高了土壤的缓冲能力，促进植物和微生物的生长，进一步使得本发明的生物滞留系统同时具有高效的去污能力和优异的水文效能。

技术领域

本发明涉及生态修复技术领域，具体涉及一种海绵城市配方工程土及生物滞留系统。

背景技术

海绵城市是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的弹性，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水释放并加以利用。雨水溶解了空气中的大量酸性气体、汽车尾气、工厂废气等污染性气体，降落地面后，又由于冲刷屋面、沥青混凝土道路等，使得雨水中含有大量氮、磷等污染物质，当雨水流入地表或湖泊中，产生水体的富营养化。生物滞留池(又称雨水花园)是一种从源头削减雨水和控制污染物迁移的高效雨洪控制措施。生物滞留池可以储存雨水，削减雨水洪峰，去除雨水中悬浮固体等污染物。

但是生物滞留系统却不能有效的去除雨水中污染物的同时保持较高的水文效能，原因是在生物滞留系统使用的填料配方土中添加改良剂增加土壤的去污能力，但是改良剂的添加容易使得土壤团聚，增加了配方土对水的固持能力，水分长时间留在土壤中，使得下一次降雨时，滞留雨水的空间减小，会有更多的进水流出，降低了生物滞留系统对雨水径流量的缓解能力；随着运行时间的增加，生物滞留系统运行负荷的剧增，不确定性的外来颗粒持续加入会导致土壤理化性质的改变，各种不同粒径的配方土成分逐渐出现明显的粒径团聚、分层现象，会使得生物滞留池的渗透性能变差；另外，在配方土表面种植植物时，植物根系无法与土壤成熟结合，其根部并未起到疏通土壤的作用，反而对入水渗透形成了阻塞。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种海绵城市配方工程土，在高效去除雨水中污染物的同时，具有优异的水文效能。

本发明的另一目的在于提供含有上述海绵城市配方工程土的生物滞留系统。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种海绵城市配方工程土，其特征在于：具体是按照体积组分由黏土20～30份、河砂70～80份、炉渣2～12份、活性炭1～3份、蛭石1～3份、海绵铁3-5份，和珍珠岩2份组成。

具体的，上述海绵城市配方工程土按照体积组分由黏土30份、河砂70份、炉渣10份、活性炭2份、蛭石2份、珍珠岩2份和海绵铁4份组成。

进一步，上述黏土粒径为0.025-0.075mm、河砂粒径为0.43-0.9mm、炉渣粒径为0.25-0.5mm、活性炭粒径为0.20-0.40mm、蛭石粒径为0.15-0.40mm、珍珠岩粒径为0.8-1.0mm、海绵铁粒径为0.5-1.0mm。

配方工程土的总孔隙度越小，渗透速率越低，土壤的孔隙度是影响氮污染物去除性能的一个关键指标，而孔隙度包括毛管孔隙和非毛管孔隙，毛管孔隙度代表了土壤的小孔隙(直径小于0.1mm的孔隙)，其具有持水性，非毛管孔隙度代表了土壤的大孔隙(直径大于0.1mm的孔隙)，其不具有持水性但是具有通气性，毛管孔隙过多，非毛管孔隙过少，容易导致土壤结块、微生物活动受阻，反之，则会降低土壤的持水性，并形成好氧条件，抑制反硝化细菌及部分微生物的活性，使得硝态氮的去除效率降低。本发明正是通过上述特定粒径的各成分的组合，使得配方土中具有合理的毛管孔隙和非毛管孔隙分布，具有优异的持水性，同时有利于微生物在土壤中活动，为反硝化细菌的繁殖及作用提供合适的缺氧条件，同时增强了土壤的导水能力，并且降低了硝态氮的淋洗现象。