生态景观绿化配置在城市非点源污染控制中的应用探微论文_彭绍飞

生态景观绿化配置在城市非点源污染控制中的应用探微论文_彭绍飞

济南市市政工程设计研究院(集团)有限责任公司新疆分院 新疆乌鲁木齐 830000

摘要:非点源污染已成为威胁城市居民生活环境和健康的主要污染源之一。非点源污染分析在机理和现有控制方法的基础上,设计了基于生态绿化配置的非点源污染控制措施。

关键词:绿化配置;城市非点源污染;控制措施

前言:所谓“非点源污染”,是相对于工业点源污染而言的,具体指溶解的或固态污染物从非特定的地点,在降水和径流冲刷作用下,通过径流过程而汇入受纳水体(如河流、湖泊,水库、海湾等),引起的水体污染。其污染物类型主要有盐分、重金属和有机物。由于非点源污染起源于分散、多样的土地区,其地理边界和位置难以识别和确定,和点源污染相比,非点源污染为害规模大,防治困难。

1非点源污染概述

1.1非点源污染的污染源

非点源污染的污染源种类很多,大致有土壤侵蚀、农业、地表径流、大气沉降等。其中,土壤侵蚀是规模最大、危害程度最严重的一种污染源,现在全世界每年遭受土壤侵蚀而弃耕的土地仍达500万hm2[3]。农药、化肥、家畜粪便和垃圾堆放是另外一个重要的污染源,USEPA把农业列为全美河流和湖泊污染的第一污染源。此外,降雨过程中流经城市及矿区地表未经收集的雨水形成的地表径流也是重要的污染源。容易被人们忽视的大气沉降在很多地区是重要的非点源污染源,比如美国著名的五大湖区,大气沉降就是第一大污染源。

1.2非点源污染的特征及危害

非点源污染具有随机性、广泛性、滞后性、潜伏性和控制难度大的特点。非点源污染与所有的污染源几乎都与降水有着密切关系,因此,降水的随机性也就决定了污染发生的随机性,而地表径流的广泛分布更决定了其污染区域的广泛性,研究表明,农业中施用化肥和农药造成的污染通常具有滞后性,同时,分布广泛的污染物在降水形成地表径流前并不马上成为污染,这就形成了非点源污染的潜伏性特点。正是由于非点源污染的以上特点,其治理难度很大。非点源污染对农业生产、水资源、水生生物栖息地和流域水文特征均有着严重影响。非点源污染物中大量的泥沙、营养物质及有害物质对于受纳水体的水质产生许多危害,将会改变水生生物的生存环境,造成水体富营养化、影响水体的农业利用功能、旅游功能,对于部分左右饮用水源的受纳水体还将影响人们的生存。

2城市非点源污染主要特征

2.1随机性

城市非点源污染的来源众多且最后排放地点不明确,也不固定。污染受外在因素影响大,一些水文区域活动往往都能成为非点源污染的引发原因,从而造成非点源污染的发生,因此非点源污染具有偶然性和随机性。

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2.2滞后性

非点源污染物在进入地表水体或下渗到地下水之前,主要产生在广阔的地面上并在地面上迁移。由于这种地面上污染物随地表水流动运输导致污染物逐渐累积增多,从而对城市水环境的影响表现出滞后性。

2.3复杂性

城市空气中含有各种杂质废物,它们会随着降雨过程而降落到城市地面上,而地面上也会产生许多对人体有害而又污染城市水环境来自人类生产活动的污染物,这些都会随地表径流而污染其他水体。城市非点源污染其污染物质来源复杂多样,且在其污染源处不易监测。在分析城市非点源污染时,要充分考虑其复杂性。

2.4广泛性

非点源污染的范围广,且不同城市间的气候不同也会导致各个城市间污染物的不同。城市中大气污染物会在降雨时随地表径流污染城市水环境,因此城市非点源污染在时间变化和空间跨度上大。

2.5空间性

非点源污染涉及大气、水体土壤及地下水等多层空间,同时污染物来源分布范围广,某一层次发生污染都会影响其它层次,污染负荷的空间变幅大。由于城市地面由混凝水泥土浇筑而成,地面硬度大,因而其产流、汇流、产污和集污历时很短,降雨径流随时间变化过程幅度大,短时暴雨时冲刷及淋洗作用更强,刚开始降雨时由于排水管道不能及时排放而产生大量积水,积水中携带大量污染物,所以危害最大的是降雨初期。

2.6突发性

城市中人类生活生产活动丰富,城市水泥地面等透水性差的土地占城市土地面积多,而且径流来势猛、水量大、水质差、污染具有突发性。

3基于生态景观与植被匹配的非点源污染控制

3.1绿色生态景观及植被设计要素

城市中绿色生态景观及植被配置设计是城市美化的点睛之笔,这些城市中的绿岛不仅是城市居民休闲娱乐的最好去处,还在城市非点源污染控制过程中发挥着至关重要的作用。城市中的绿色生态景观设计元素主要包括景观、道路、水体、草坪类植被和树木类植被,绿色植被生态景观的设计既要考虑到适合城市居民的休闲娱乐,又要考虑到对城市非点源污染的控制。在具体的设计中,要尽量地增加绿色植物的种植面积,减少对景观空间的占用。此外,在景观的设计中要提高污染物吸附能力较强的植被种植比例,使绿色生态景观区域成为城市的肺和污染物处理中心,并采用生态循环的方式解决城市中的热岛效应和非点源污染,节省城市污染防治的支出比例。由于城市的绿色空间有限,并且从实用性和成本控制的角度来看,基于生态景观与植被匹配的非点源污染防治,要采用少景观多绿化的方式。绿色生态区域的道路设计不能过宽,景观的设计要小巧、精致,并突显出城市独特魅力和特征,在道路和景观建筑材料的选择方面主要材料的环保性能和吸水性能,便于大气循环中非点源污染物质的下沉及绿色植被对这些有机污染物的分解。绿色植被中的水体设计尤为关键,因为这些景观水体一般与城市的地下水相连,绿化带的水体非点源污染物,可以成为处理城市水体污染的核心环节。在景观区水体内部可以安装氮磷物质含量检测装置和绿化装置,这样当城市内部的水循环到达景观区域时,由于非点源污染而造成的污染物含量就会明显降低,经过长期的城市水体循环,就可以明显地降低城市中非点源污染物的含量。

3.2植被配置原则与方案选择

在植被的选择方面,首先要考虑的因素是与当地的气候条件相适应,因为植被配置需要保证选用的草坪及树种能够存活。在树种的选择方面挑选适应能力较强的种类,适应能力较强的树种具有较强的非点源污染物吸附能力,便于管理和养护。此外,具有较强的抗病虫害能力,也是植被配置需要考虑的重要因素之一。在具体的植被种类选择方面,可以采用速生与慢生相结合的方式,在种类的选择方面将地表植被、藤本植物、灌木类树木、乔木类植物相结合,讲究色彩搭配、错落有致,给城市居民带来一定的美感。从控制城市非点源污染物的视角出发,在植被的配置与相互组合方面既要考虑到美观的因素,还要考虑到植被的搭配选择对于污染物的分解所起到的积极作用,以达到生态景观区域内碳氧平衡的最终目的。因此从美观、成本、污染治理等多个视角出发,制定了多套植被配置优化选择方案,并采用BP神经网络的优化选择方法,筛选出一套最优的植被组合方案,能够达到美观性、成本性及污染治理性等方面的协调统一。

结束语:

城市中的绿化带及生态景观不仅起到了美化环境的作用,还可以改善城市中的非点源污染情况,而不同植物种类的搭配也会起到不同的实际效果。在绿化树种的选择中要因地制宜,保持植物群落的稳定性,依靠生态圈原本的功能,来实现城市环境的调节,为城市居民提供更好的生活环境。

参考文献:

[1]黄宁,王红映,吝涛,等.基于“源-汇”理论的流域非点源污染控制景观格局调控框架———以厦门市马銮湾流域为例[J].应用生态学报,2016,27(10):3325-3334.

[2]郝学凯,耿立馨.城市径流污染控制与治理的探讨[J].环境工程,2016(1):112-113.

论文作者:彭绍飞

论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期

论文发表时间:2019/7/2

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