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不同类型生物滞留设施温室气体排放特征研究 被引量:3
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作者 王建龙 樊佳乐 +1 位作者 王雪婷 秦昊辰 《环境工程技术学报》 北大核心 2025年第4期1097-1104,共8页
生物滞留设施是应用较广泛的绿色雨水基础设施之一,已有研究主要聚焦于其对雨水径流水量、水质的控制,而关于其二氧化碳(CO_(2))、甲烷(CH_(4))、氧化亚氮(N_(2)O)等温室气体排放特征尚缺乏系统研究。针对上述问题,采用实验室柱状模拟... 生物滞留设施是应用较广泛的绿色雨水基础设施之一,已有研究主要聚焦于其对雨水径流水量、水质的控制,而关于其二氧化碳(CO_(2))、甲烷(CH_(4))、氧化亚氮(N_(2)O)等温室气体排放特征尚缺乏系统研究。针对上述问题,采用实验室柱状模拟实验的方法,人工配置雨水模拟城市道路雨水径流水量水质,以普通绿地作为参照,研究了传统生物滞留、倒置生物滞留与无植物生物滞留设施的温室气体排放特征和碳减排效果。结果表明:不同类型生物滞留设施的温室气体排放特征存在明显差异。其中,倒置生物滞留设施的CO_(2)、N_(2)O平均排放通量均较低,分别为66.18 mg/(m^(2)·h)、2.98μg/(m^(2)·h),显著低于传统生物滞留和无植物生物滞留设施。倒置生物滞留设施的温室气体累积排放量总量最低,全球增温潜势为224.18 kg/hm^(2),较其他类型设施具有明显的碳减排优势,其在场次降雨事件中可减少CO_(2)排放量0.40 kg,表明其在降低温室气体排放方面具有较大的潜力。实际工程应用中可优先选择倒置生物滞留设施,从而有效减少温室气体的排放通量。研究结果可为“双碳”背景下的生物滞留设施优化设计提供支撑。 展开更多
关键词 生物滞留设施 全球增温潜势 温室气体 碳减排 雨水径流
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雨水径流碳氮比对生物滞留设施温室气体排放特征的影响 被引量:3
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作者 王建龙 李慧莹 +2 位作者 王雪婷 秦昊辰 李涵菊 《环境工程技术学报》 北大核心 2025年第4期1112-1118,共7页
生物滞留设施作为绿色雨水基础设施的重要组成部分,在去除雨水径流中污染物的过程中也伴随着二氧化碳(CO_(2))、一氧化二氮(N_(2)O)等温室气体的排放,同时植物通过光合作用具有固碳的作用,但目前关于生物滞留设施温室气体排放特征及碳氮... 生物滞留设施作为绿色雨水基础设施的重要组成部分,在去除雨水径流中污染物的过程中也伴随着二氧化碳(CO_(2))、一氧化二氮(N_(2)O)等温室气体的排放,同时植物通过光合作用具有固碳的作用,但目前关于生物滞留设施温室气体排放特征及碳氮比(C/N)对其影响尚缺乏系统研究。采用实验室柱状模拟的方法,人工配置雨水径流模拟城市道路雨水径流水量和水质,系统研究了雨水径流中C/N对生物滞留设施温室气体排放特征的影响,并对水量水质控制效果进行分析。结果表明:C/N对生物滞留设施温室气体排放以及全球增温潜势(GWP)具有明显影响,其中C/N对N_(2)O气体排放影响较大。当C/N为15时,N_(2)O平均排放通量最大,为166.32μg/(m^(2)·h);当C/N<1时,N_(2)O平均排放通量最小,为31.26μg/(m^(2)·h)。生物滞留设施GWP随C/N增大呈升高趋势,C/N为15时GWP约是C/N<1的4倍;C/N<1时,生物滞留设施碳减排潜力最大且对雨水径流中水质水量控制效果最好。研究可为生物滞留设施碳减排潜力评估提供支撑。 展开更多
关键词 生物滞留 温室气体 碳氮比(C/N) 雨水径流 海绵城市
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填料对生物滞留设施温室气体排放特征的影响及减污降碳效果 被引量:1
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作者 王建龙 苏笑冰 +2 位作者 王雪婷 秦昊辰 樊佳乐 《环境工程技术学报》 北大核心 2025年第4期1105-1111,共7页
生物滞留设施作为广泛应用的绿色雨水基础设施之一,当前研究主要聚焦于其对雨水径流水质净化和水量调控效果,而关于生物滞留设施温室气体的排放特性及其填料对温室气体排放的影响尚缺乏系统研究。采用实验室柱状模拟的方法,系统研究了... 生物滞留设施作为广泛应用的绿色雨水基础设施之一,当前研究主要聚焦于其对雨水径流水质净化和水量调控效果,而关于生物滞留设施温室气体的排放特性及其填料对温室气体排放的影响尚缺乏系统研究。采用实验室柱状模拟的方法,系统研究了沸石、中砂、细砂填料对生物滞留设施的温室气体排放通量、累积排放量、全球增温潜势(GWP)和碳减排效果的影响。结果表明:填料类型对生物滞留设施温室气体排放特征存在显著影响,以细砂为填料的生物滞留设施的CO_(2)和CH_(4)平均排放通量最低,分别为254.85 mg/(m^(2)·h)、9.06μg/(m^(2)·h),以沸石为填料的生物滞留设施的N_(2)O平均排放通量最低,为7.72μg/(m^(2)·h)。以沸石、中砂、细砂为填料的生物滞留设施的GWP分别为472.83、213.96、137.60 kg/hm^(2)(以CO_(2)计)。生物滞留设施可通过对雨水径流中COD削减实现碳减排,以沸石、中砂、细砂为填料的生物滞留在场次降雨中可减少CO_(2)排放量分别为0.0517、0.0506、0.0506 kg。从降低温室气体排放、削减径流流量和径流污染控制方面综合考虑,生物滞留设施可优先选择细砂作为填料。 展开更多
关键词 生物滞留设施 全球增温潜势 填料 温室气体 碳减排
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基于全生命周期的生物滞留设施碳排放核算及碳减排策略
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作者 王建龙 苏笑冰 +1 位作者 王雪婷 秦昊辰 《环境工程技术学报》 北大核心 2025年第4期1119-1126,共8页
近年来我国海绵城市建设过程中生物滞留设施得到广泛应用,但关于其全生命周期碳排放尚缺乏系统研究。以嘉兴市海绵城市建设中某建筑小区传统生物滞留设施为研究对象,构建了涵盖材料生产、运输、施工及运行维护全生命周期的碳排放核算框... 近年来我国海绵城市建设过程中生物滞留设施得到广泛应用,但关于其全生命周期碳排放尚缺乏系统研究。以嘉兴市海绵城市建设中某建筑小区传统生物滞留设施为研究对象,构建了涵盖材料生产、运输、施工及运行维护全生命周期的碳排放核算框架,并基于《2006年IPCC国家温室气体清单指南》(2019年修订版)的碳排放因子法,量化评估了该小区内现状生物滞留设施运行寿命为30年的碳足迹。核算结果表明:在建设阶段,材料生产、材料运输、施工过程碳排放量分别为18699.81、10129.95和789.89 kg(以CO_(2)计,下同);在运行阶段,生物滞留设施通过排放温室气体产生的碳排放量为63100.42 kg/a,由于其对雨水径流总量、污染物削减作用及植物固碳作用,生物滞留设施碳汇量为82706.63 kg/a;全生命周期内生物滞留设施净碳排放因子为−3.43 kg/(m^(2)·a)。从填料选择方面考虑,相同运行条件下沸石填料生物滞留设施在全生命周期内净碳排放因子较小,为−4.53 kg/(m^(2)·a);从生物滞留设施构造方面考虑,倒置生物滞留设施在全生命周期内净碳排放因子较小,为−3.76 kg/(m^(2)·a)。进一步提出了通过选择低碳材料、优化植物和填料配置、改进生物滞留结构的生物滞留设施碳减排策略。 展开更多
关键词 海绵城市 生物滞留设施 碳排放核算 生命周期评价 碳减排
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淹没区高度对生物滞留设施温室气体排放特征的影响
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作者 王建龙 伊丽努尔·艾力 +1 位作者 王雪婷 戴艺萌 《环境污染与防治》 北大核心 2025年第5期45-51,I0003,共8页
生物滞留设施具有水质净化、水量调控等多重功能,但其在净化径流雨水过程中也伴随着CO_(2)、CH_(4)、N_(2)O等温室气体的产生,温室气体的排放量受种植土层厚度、填料层厚度、植物类型及淹没区高度等多种因素的影响。目前,关于淹没区高... 生物滞留设施具有水质净化、水量调控等多重功能,但其在净化径流雨水过程中也伴随着CO_(2)、CH_(4)、N_(2)O等温室气体的产生,温室气体的排放量受种植土层厚度、填料层厚度、植物类型及淹没区高度等多种因素的影响。目前,关于淹没区高度对生物滞留设施中温室气体排放特征的影响尚缺乏系统研究。针对上述问题,采用实验室柱状模拟实验的方法,系统研究了淹没区高度对生物滞留设施中CO_(2)、CH_(4)、N_(2)O排放特征的影响。研究结果表明当淹没区高度为0、300、600 mm时,全球增温潜势(GWP)分别为392.98、546.56、872.92 kg/hm^(2)。随着淹没区高度的增加,温室气体累积排放量及GWP均呈增加趋势。综上,通过控制生物滞留设施适宜的淹没区高度,可有效减少温室气体的排放。 展开更多
关键词 生物滞留 温室气体 排放通量 全球增温潜势
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