Silva Cell悬浮铺装树/土壤系统的雨水效益与传统生物蓄水池系188金宝搏投注统的雨水效益相比如何?由于在这些系统中，树木和土壤提供雨水效益的机制与传统生物截留的机制相同，我们预计效益也是相当的。来自北卡罗来纳州威尔明顿的Silva Cell雨水处理188金宝搏投注性能监测研究的最终结果表明，具有Silva Cell的树木/土壤系统确实可以提供与传统生物蓄水池系统相同(或更好)的雨水效益。

虽然席尔瓦单元本身不188金宝搏投注直接提供雨水效益，但席尔瓦单元使“主力”——树木和可扎根的土壤——即使在超城市环境中也能提供雨水效益成为可能。它们可以保护铺设下的土壤，最高可达HS20，防止压实，从而使土壤能够生长健康的植物，并使土壤和植物都能提供现场雨水的好处。这项由北卡罗来纳州立大学的威廉·亨特、乔纳森·佩奇和瑞安·温斯顿进行的研究表明，由席尔瓦细胞保护的路面下的土壤和根确实可以提供与传统生物保留系统相当的雨水效益。188金宝搏投注

研究回顾

在我分享最终结果之前，这里是之前分享初步结果的博客中实验设置的概述:

• 该系统安装在两个邻近住宅街道(下图为研究地点地图):

• 两个树/土壤/席尔瓦细胞系统188金宝搏投注安装的土壤介质略有不同:一个有3%的有机物重量，而另一个有6%的有机物重量:

表1:填充媒体摘要(Page et al.， 2013)

媒体分级一个	橙街地盘	安街地盘
砾石	4.5%	0.0%
沙子	87.4%	87.3%
淤泥	7.0%	8.7%
粘土	1.1%	4.0%
有机质含量	3％	6%

^一个-砾石、沙子、粉砂和粘土的等级按体积计算;有机含量按重量计算

• 每个系统都有700立方英尺的土壤和2单元深席尔瓦单元系统:68席尔瓦188金宝搏投注单元框加上34层。
• 这两个系统都有一个池塘衬垫
• 来自街道的径流通过一个集水池进入系统配管进入席尔瓦细胞系统188金宝搏投注(见下图中的A)
• 暗渠与朝上的肘部减缓水流，然后直接流入城市现有的雨水下水道系统(见下图B)。
• 威尔明顿年平均降水量为57.61英寸，平均气温为64.0华氏度(数据来自美国国家海洋和大气管理局;用于计算平均值和平均值的时间:1981-2010)

每个席尔瓦单元/树木/土壤系统的排水面积总结如下:188金宝搏投注

这些Silva Cell/树/土壤系统的排水面积明显大于典型安188金宝搏投注装。在一个典型的装置中，会有不止一棵树从这个分水岭收集径流。例如，如果树木之间间隔30英尺，那么在这些地点，只有一棵树能吸收的径流就会被10棵树吸收。如果两棵树相距30英尺，街道从树冠到路边宽22英尺，那么每棵树的分水岭将是每棵树660平方英尺，几乎比这里的分水岭小10倍(橙街和安街分别是5231平方英尺和5663平方英尺)。

最终结果

水的质量

表2显示了Wilmington Silva Cell装置的水质结果与Page等人(2013年)同行评审文献中生物188金宝搏投注滞留系统的平均值进行比较。

对于所有监测的污染物，席尔瓦细胞系统表现更好，或与同行评审文献中生物保留系统的平均188金宝搏投注值相同。特别值得注意的是，席尔瓦细胞系统继续表现出良好的188金宝搏投注营养去除。这是特别令人鼓舞的，因为虽然大多数生物保留系统显示出优秀的TSS和金属去除率，一些生物保留系统显示出养分从生物保留土壤中的堆肥中淋出。控制生物滞留废水中的营养物质对保护接收水体的水质尤其重要:磷通常是淡水系统中的限制性营养物质，氮通常是咸水水体中的限制性营养物质。

除磷

尽管Ann Street和Orange Street Silva细胞系统的总磷(TP)平均去除率分别为72%和74%，但Page等人(2013)的同行评审文献中传统生物保留系统的平188金宝搏投注均TP去除率增加了70% !安街和橙街系统的磷酸盐去除率分别为70%和82% (Page等人(2013)没有给出同行评议的平均浓度)。

氮去除

安街和奥兰治街席尔瓦细胞系统的平均硝酸盐去除率分别为35%和60%，而Page等人(2013)的同行评审文献中传统生物保留系统的平均硝酸188金宝搏投注盐去除率为14% !

异常高的硝酸盐去除率可能是由于上翻的弯头和不透水衬垫。这是因为延长饱和条件被认为允许厌氧条件的发生，导致反硝化，将亚硝酸盐/硝酸盐转化为氮气-因此总亚硝酸盐/硝酸盐和总氮浓度在流出物中下降。

尽管安街土壤的有机物含量是橙街土壤的两倍，但两个地点的废水硝酸盐浓度没有显著差异。虽然堆肥通常被认为可以滤出氮(和磷)，但威尔明顿混合土壤中使用的松树皮似乎并没有滤出氮或磷。

体积的好处

典型的席尔瓦细胞系统188金宝搏投注通过渗透和峰值降低，以及树木的拦截和蒸散发提供体积效益。位于威尔188金宝搏投注明顿的Silva Cell装置内衬有不渗透衬垫，因此不可能渗透。由于下垫土为沙质土壤，在没有衬垫的情况下，预计将获得较大的渗透效益。然而，如果这些系统的所有水都直接渗透到下面的土壤中，就不可能收集到水质样本。因此，即使没有衬管也可以获得巨大的体积效益，研究人员还是选择了衬管系统，消除渗透，以确保能够监测水质效益。对于新种植的小树木来说，树木的截留和蒸发作用是最小的，但随着树木年龄的增长会急剧增加。因此，新种植的Wilmington Silva Cell安装的唯一容量效益是峰值降低。188金宝搏投注对于没有产生旁路的风暴，安街站点的峰值流量减少显著:62%。

结论

总之，来自北卡罗来纳州威尔明顿的两个树/土壤/席尔瓦细胞系统的监测结果表明，席尔瓦细胞系统在总悬浮固体[T188金宝搏投注SS]和重金属方面表现更好，或与同行评审文献中生物保留系统的平均值相同。不像某些生物保留系统会过滤养分，这两种树/土壤/席尔瓦细胞系统也提供养分去除。188金宝搏投注树木/土壤/席尔瓦细188金宝搏投注胞系统现在已被证明是在超城市地区提供可持续雨水管理的可行选择，通过在铺设区域下提供高达HS20负载的树木生根量，在这些区域的空间不允许使用传统的生物保留系统。

参考文献

j·l·佩奇，r·j·温斯顿和w·f·亨特三世。2013.北卡罗来纳州威尔明顿两个Silva Cell™装置的现场监测188金宝搏投注草案:初步监测报告。

图片来源:Matt N. Charlotte