城市路面径流污染负荷及采样次数对其估算准确性的影响
西安市城市主干道路面径流污染特征研究
782
中国环境科学
31 卷
处于快速发展时期,近年来相关学者在北京[8]、 广州[9]、澳门[10]、上海[11-12]、南京[13-15]等地相 继展开路面径流污染的基础测试研究.国内外 研究均表明,受降雨特征、土地利用类型、大气 污染状况、道路管理情况等诸多随机因素影响, 不同地区路面径流污染强度、污染特征、排污 负荷差异较大,即使为同一地点,不同场次径流 污染效应也有显著差异,因此需进行大量实地 测试研究,才能有效识别当地路面径流污染特 征和污染效应,并随之开展径流污染控制和雨 水资源化利用研究.
降雨产生的路面径流,测试径流 SS、COD、溶解性 COD、NH3-N、Pb、溶解性 Pb、Zn 和溶解性 Zn 的事件平均浓度(EMC),研究路面径 流污染强度、污染物赋存状态、相关关系、浓度影响因素以及季节变化规律.结果表明,城市主干道路面径流污染物 EMC 变异大且污染严
重,SS、COD、溶解性 COD、NH3-N、Pb、Zn、溶解性 Zn 的 EMC 中值分别为 1543,574,129,1.86,0.042,0.219,0.111mg/L,变异系数 0.41~0.8, 其中 SS、COD 的 EMC 中值远大于《污水综合排放标准》三级标准,是主要污染物.路面径流中 Pb 主要以颗粒态存在,而 47.4%的 Zn、25.1%
图中尺寸单位均为 mm
1.4 降雨特征
特征进行同步监测.因 2009 年 12 月雨量计发生
采样期间利用 JFZ-01 型数字雨量计对降雨 故障,故仅对 2009 年 3~11 月的 30 场降雨的降雨
城市场次降雨径流污染负荷快速估算方法
J Lake SOg湖泊科学)，2021,33(1)：138-147DOI10.18307/2021.0107©2021by Journal g Lake Sciences城市场次降雨径流污染负荷快速估算方法”何胜男打陈文学2二廖定佳3，周瑾4,穆祥鹏1(1：中国水利水电科学研究院"北京100038#(2：中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室"北京100038#(3：深圳市水文水质中心，深圳518055#(4：深圳市东部水源管理中心"深圳518172#摘要：城市降雨径流污染是城市水质恶化的重要原因之一"定量计算城市降雨径流污染负荷"是实施城市水环境污染总量控制管理的基础和关键"可为城市水环境治理和污染控制提供科学依据•本文以污染物累积一冲刷理论为基础"提出了“特征面积”的概念和计算公式"建立了场次降雨径流污染负荷数学模型"并结合案例"对数学模型在有效性、预测精度、适用性和局限性等方面进行评价.结果表明"特征面积较好地反映了污染物在各类土地上的污染负荷特性"场次降雨径流污染负荷与特征面积和降雨量的乘积呈正比.利用3场及以上降雨径流污染负荷结果"可较好地率定模型"从而可快速且较准确地估算单场次降雨径流污染负荷•该方法简单实用"获取数据工作量小"适用地区广.对于小降雨事件"建议采用降雨量相近的观测结果对模型进行率定"以提高模型的预测精度.关键词：降雨径流污染'污染负荷'特征面积'数学模型Rapid estimatio n method of pollutio n load from each rdinfal I-runoff in urba n area*He Shengnan1,Chen Wenxue2*!,Liao Dingjia3,Zhou Jin4&Mo Xiangpeng1(1:China Institute of Water Resources and Hydropower Re,arch,Beijing100038,P.R.China#(2:State Ke#Laborator#of Simulation and Regulation of Water Cycle in River Basin,China Institute of Water Resources and H#dropower Researc8,Beijing100038,P.R.China#(3:Shenzhen Hydrology and Water Qualin Center,Shenzhen518055 ,P.R.China#(4:Shenzhen Eastern Water Resources Management Center,Shenzhen518172,P.R.China#AbshdCt：Urban rainfab-vnoW pWlution is one of the imporUnt reasons for the deteriorafon of urban water quality.Quantitative caacuaatoon ofueban eaonfa-euno f po a u toon aoad osthebasosand keyfoeompaementongtotaaueban wateeeneoeonmentaapo a u toon control management,which can provide scientific basis for urban water environment management and pWlution control.Based on the theom of pWluUon build-up and wash-off,this paper put fovvard the concept and calculation formula of%the characteCstic area",and established a mathemafcal model of pWlution load Oom each rainOll bined with the case studies,the validity, accuracy,applicability,and limitation of the mathematical model were evaluated.The results showed that the characteCstic area betUr mtected the pWlution load characteristics on vaCous Upes of land,the rainfall-runWO pWlution load was proportional to the product of the characUVs/e area and rainfal l.The model established in this paper coulU be calibrated by3or mom sample data of eaonfa a s,sothatth6eaonfa-euno f po a u toon aoad couad b66stomatd quockayand moe accueatay.Thosm6thod wassompa and peactocaaand couad b6usd on awod6eang6ofaeas,fueth6emoe,otcouad geatayeduc6th6woekaoad ofdataacquosotoon.Foe small rainfall event,it was recommended to calibrate the model with observabon wsu/s of similar rainfall to improve the pmdiction accueacy3fthem3dea.Keywords:Rainfall-vnWO pWlution；pWlution Uad；the characteristic area；mathematical model2020-02-19收稿;2020-04-16收修改稿.深圳市水务科技创新项目（SSZX2019-064#资助.通信作者；E-mail:chenwx@.何胜男等:城市场次降雨径流污染负荷快速估算方法139根据）2018年中国生态环境状况公报》，2018年全国地表水中1类和*类占比达22.3%,劣*类占比6.7%，全国地下水水质监测点中1类占70.7%,*类占15.5%[1]，我国地表及地下水面临着不同程度的污染.水污染控制和水环境保护的关键是控制污染物总量的排放,而其基础和关键是定量水体污染负荷总量⑵.对于城市水环境而言，城市降雨径流污染是城市水质恶化的重要原因之一IT,定量计算城市降雨径流污染负荷，可为城市水环境治理和污染控制提供科学依据.定量非点源污染负荷计算最早是美国在1960s—1970s开展的⑸，中国始于1980s[6].目前，定量城市降雨径流污染负荷的计算方法较多，如浓度法+7切、统计方法[⑼、推算方法+11,$反算方法"⑶，这些方法大多用于估算年污染负荷，通常需要监测多场场次径流污染负荷，监测难度和工作量大、费用高，且估算精度与监测的降雨场次有关.目前,关于估算场次降雨径流污染负荷研究相对较少.随着计算机的高速发展,数学模型的优势逐渐显现.目前,通用的计算模型较多，如SWMM[⑷、STORM〔⑸、DR3MA]AL[16,、SLAMMW、Hyd-oWorks[18]$HSPF[19]$MOUSE[20-21]等.数学模型是定量分析非点源污染负荷的重要手段之一,通常利用有限场次降雨的监测数据便可估算研究区降雨径流污染负荷.数学模型存在的主要问题是建模和参数率定时间较长，并且在预测分析平原城市的污染负荷时存在子流域划分困难、河道流向难以确定等问题导致径流量计算偏差较大,增加了污染物负荷计算的难度和预测精度4为此，本文提岀一种适用地区较广的快速估算场次降雨径流污染负荷的数学模型，即以污染物累积一冲刷理论为基础，提岀了“特征面积”的概念和计算公式，构建了场次降雨径流污染负荷数学模型，并结合多个案例,对数学模型的有效性、预测精度和适用性等方面进行评价,以期为场次降雨径流污染负荷的计算提供一种快速估算方法47场次降雨径流污染负荷估算方法地表径流污染负荷是指由降雨引起地表径流排放的污染物总量，其中由一场降雨引起的称为场次降雨污染负荷,由一年中多场降雨引起的称为年污染负荷+23L对于径流污染负荷,有学者采用径流量与对应污染物浓度的乘积进行计算,但数据需要现场监测，难度较大;另有学者通过多年监测数据统计岀的估算模型进行计算，所需资料少，应用简便，如Schueles提岀了城市开发区年地表径流污染物计算模型口⑴，该模型中污染负荷与地表径流系数、汇水区面积、降雨量和污染物径流量加权平均浓度呈正比.地表径流系数和污染物径流量加权平均系数对模型的精度影响甚大.Thomson等+旳研究表明，污染物径流量加权平均浓度的准确估算至少需要15-20场降雨径流观测数据.污染物累积过程和降雨冲刷过程是决定降雨径流污染负荷的两个重要过程，描述累积过程的模型主要有线性、指数、对数等形式，其中以指数及一些变形形式相对比较成熟,而基于反映动力学假设的冲刷过程模型被人们广泛使用+25L应用广泛的SWMM模型中采用的是污染物线性累积模型和指数冲刷模型〔迢，见公式！1）和（2）•该模型能较好地反映污染物负荷机理.式中，C1为最大累积量,kg/m2；C2为半饱和常数（达到最大累积物一半时所用的时间），d；占为晴天时间,d.W WC1/N/E（2）式中，C1为冲刷系数；c为冲刷指数；q为单位面积径流速率,mEh；E为污染物累积总量"kg/mm.本文以污染物累积一冲刷理论为基础，提岀“特征面积”概念，以表征污染物在各类土地上的污染负荷特性即污染物累积特性和冲刷特性.污染物累积特性用权重系数表示，即以污染物在各类土地上的最大累积量作为各类土地面积的权重，用以表征污染物累积强度，并以归一化的方式计算特征面积的权重系数，即各类土地面积的权重系数等于污染物在各类土地上的最大累积量与在研究区所有土地上最大累积量的最大值的比值.污染物冲刷特性用影响系数表示，以表征不同土地类型下降雨径流冲刷特性的差异.影响降雨冲刷特性的因素较多,主要可以分为两类:一是降雨的基本参数和雨型，二是降雨区域的相关特征，包括城市下垫面类型、功能区类型和排水体制类型等，其中，下垫面条件对径流量和径流污染负荷有非常重要的影响.本文将汇水区的土地利用类型分为透水区和不透水区两大类,分别设置透水区影响系数和不透水区影响系数.特征面积与140J Lake SO. j 湖泊科学),2021,33( 1)污染物最大累积量、土地利用性质、汇水区面积、权重系数和影响系数有关，计算公式为：S a = D m * S x + D m * S m( 3)式中,S g 为特征面积,hm 2 ；S y 为不透水区特征面积，S y ='C ^S p hm 2 ； S i 为透水区特征面积，S i ='k = 1 C mawj = 1于S ,hm 2 ； D m 为透水区影响系数；D y 为不透水区影响系数，D m +D y W l ;C x 为第k 个不透水土地利用面 (如地面和路面)污染物的最大累积量,k/m 2 ； C 为第)个透水土地利用面(如绿地)污染物的最大累积量，k/m 2 ； C r 为研究区地面污染物最大累积量的最大值,k/m 2 ；S q 为各类土地对应的面积；m 为土地类型的 数量-根据污染物累积一冲刷模型，降雨径流污染负荷与降雨量、汇水面积、污染物累积量、地表径流系数等因 素呈正比，而特征面积表征了污染物累积特性和不同土地利用类型的冲刷特性，因此，降雨径流污染负荷与 降雨量和特征面积呈正比,降雨径流污染负荷数学模型可表示为：M wk * S a * P + b w % * S — * P+ k 2 * S m * P + b( 4)式中，M 为污染物负荷,kg ；S g 为特征面积,hm 2 ； S —为不透水区特征面积,hm 2 ； S i 为透水区特征面积,hm 2 ； P 为降雨总量,in ； k 为斜率,k/(hm 2-mm ) ； b 为截距,kg. 01 = k / D —,k 2 二 k * D图1研究区各汇水区分布Fig-1 Distibution of catchments斜率k 1和k 2表征降雨事件中不透水区和透水区降雨径流 污染冲刷特性，其值与不透水率或径流系数有关.特征面积与 降雨量的乘积具有体积单位，可定义为“特征体积”，因此，斜率k 1和叽可理解为单位体积的降雨径流污染负荷•理论上讲， 当降雨量为零时，污染量负荷为零，截距b 也应该为零.但是，受模型简化和测量误差等因素的影响，截距可能并不等于零，因此，公式(4)中增加了截距项，以提高模型的预测精度-8场次降雨径流污染负荷数学模型评价25材料与数据来源2.1.1研究区概况 以安徽省某县城为例，研究区的总面积为43.6 km 2，地势平缓，地面高程平均海拔26.5-33.5 m ,地面自然坡降为1/9000.研究区分为9个汇水片区,分别为ST1、ST2、ST3、ST4、ST5、ST6、ST7、ST8和ST9,各汇水片区范围见图1-研 究区的土地类型分为路面、屋面和绿地，各汇水片区的面积及其包含各土地类型的占比和面积见表1-表1各汇水区土地利用占比情况Tab. 1 Land use proportion of catchments汇水片区路面占比/%屋面占比/%绿地占比/%路面面积/hm 2屋面面积/hm 2绿地面积/hm 2总面积/hm 2ST125.3911.5163.10232.31105.32577.44915.07ST234.9819.0545.96187.14101.94245.88534.96ST340.4243.6315.95113.31122.2944.71280.31ST439.0317.0943.88125.4354.91141.03321.38ST529.4058.1812.43181.02358.2676.52615.81ST632.6110.4656.92245.9378.92429.29754.14ST715.12 5.4079.4732.1911.50169.13212.82ST818.62 2.7578.6333.885.01143.06181.95ST930.415.4464.16102.1518.26215.52577.59何胜男等:城市场次降雨径'd染负荷快速估算方法141 2.1.2非点源污染模型在建立场次降雨径流污染负荷数学模型时，需要多场污染负荷结果.由于SWMM非点源污染模型易于生成不同降雨径流条件下的污染负荷样本，因此本文采用SWMM非点源污染模型的模拟结果验证模型.以SWMM为平台，对研究区和排水系统进行概化，子汇水区690个，总面积为42.135kn2，管道876根，节点876个.各子汇水区的不透水率和坡度利用地形资料和遥感影像借助AmGIS计算得到.管网计算选择动力波,下渗模型选择Hwton模型，前期干旱时间选择10d,清扫街道去除率为60%，汇水区宽度系数、不透水区糙率、透水区糙率、不透水区洼蓄量、透水区洼蓄量、最大入渗率、最小入渗率、衰减常数、晴天时间分别取0.8、0.013、0.17、1mn、3mn、76.2nih、3.81mih、2h-、7d［27］.设计暴雨雨型选择芝加哥雨型两，雨峰系数取0.4,设计重现期分别选取1、2、5、10、12、15和20a（分别记为P1、P2、P5、P10、P12、P15、P20）,根据当地的暴雨强度计算公式，各降雨重现期下的降雨量分别为51、76、108、132、138、146和156mm.选取COD、TP和TN3种污染物作为参考研究区降雨径流污染负荷情况的指标.根据SWMM手册［26］和相关文献［29"30］得到污染物累积和冲刷的参数，分别见表2和表3.表2污染物累积参数表3污染物冲刷参数Tab.2BukU-up parametoc of pWluUnts Tab.3Wash-oW parametoc of pWluUnts参数名称COD TP TN参数名称COD TP TN屋面最大累积量/（k/hm2）800.24屋面冲刷系数0.0060.0020.004半饱和常数/d101010冲刷指数 1.8 1.7 1.7路面最大累积量/（kghm2）1700.26路面冲刷系数0.0070.0020.004半饱和常数/d101010冲刷指数 1.8 1.7 1.7绿地最大累积量/（kghm2）400.610绿地冲刷系数0.0040.0010.002半饱和常数/d101010冲刷指数 1.2 1.2 1.22.1.3数据来源本文中使用的两个主要数据集：（1）研究区遥感数据，是从欧洲航天局（ESA，European Space Agency）的哨兵系列卫星科研数据中心（Sentinels Scientific Data Hub）中以10n的空间分辨率检索土地利用数据（https://sihub.copernOus.cu/d hus/#/hono）；（2）研究区的地形数据，是当地人民政府提供的1：1000城市地形规划图.22数学模型的有效性对7种重现期分别进行模拟，模拟时间为24h（含退水时间）•假定有i个汇水片区，各汇水片区包含）个排水口，根据SWMM模型模拟结果即各排水口地表径流量（、对应的地表径流污染物含量o，V（）和模拟的总时间，积分计算岀一个排水口的污染负荷,对丿个排水口的污染负荷进行累积，即可得到各汇水片区污染负荷?ST i，其计算公式见公式（5）.研究区的污染负荷即所有汇水片区污染负荷的累加.以污染物COD为例，各汇水片区在不同降雨条件下污染负荷见表4.各汇水片区在不同降雨重现期下污染负荷与“特征体积”之间的关系分别见图2.st i='（（q）（（）C p（（））d（（5）式中，T为模拟的总时间，s；q,（（）为第i个汇水片区包含的第j个排水口对应汇水区径流量，n3/s；cy（（）为第-个汇水片区包含的第j个排水口对应汇水区污染物浓度含量,ng/L.从图2中可见，降雨径流污染负荷与特征体积具有较好的线性关系，其中,TN和TP的相关系数为0.97, COD的相关系数为0.96,说明降雨径流污染负荷与“特征体积”即特征面积和降雨量的乘积呈正比,不同场次降雨下污染负荷可以用同一个公式进行描述,也从侧面说明了本文提岀的估算模型是有效的.由于各相关系数并不等于1,所以本文提岀的数学模型的预测精度还需要做进一步分析.22数学模型的预测精度研究区路面和屋面为不透水区,绿地为透水区，根据各汇水片区中各类土地面积（表1）、污染物在各类土地上的最大累积量（表2）,结合公式（3）,计算各汇水片区对应的不透水区特征面积和透水区特征面积；142J Lake Scii 湖泊科学),2021,33( 1)50③40&30暫20R io何• •尸0.1194x44.1622 { 4 *疋=0.9608#100 200 300 400特征体积/(xl()3m3)20016012080400(b)尸0.4541X —7.376T^M.9702100200 300特征体积7(x10? m 3)400特征体积/（xl （Pm3）图2不同降雨条件下COD ( a )、TP (b )和TN (c)累积总量与特征体积的关系曲线Fig-2 The oWtionship between cumulated COD ( a ) , TP ( b ) and TN ( c) andchaeacteeostoceoaumeundeedo f eeenteaonfa a condotoons根据各降雨量和各汇水片区污染负荷（表4），结合公式!4），率定场次降雨径流污染负荷数学模型.本文设置3种情景，即分别选择1场降雨（P5）、2场降雨（P5和P10）和3场降雨（P2、P5和P10）下的污染负荷，率 定场次降雨径流污染负荷数学模型，预测其他场次降雨径流污染负荷，并与SWMM 模型计算岀的实际污染 负荷进行对比，分析预测精度.表4各汇水片区和研究区在不同降雨条件下的COD 负荷Tab.4 Cumuaated CODon each catchmentand studyaeeaundeedo f eeenteaonfa a condotoonsCOD 负荷/( x103 kg )汇水片区P20P15P12P10P5P2P1P0.5ST144.16442.38140.95434.84730.41723.71318.0899.888ST230.19029.15828.36324.16221.73417.91913.1756.115ST319.11418.69418.35015.72014.66413.22611.4525.929ST419.57818.92418.41115.66714.03411.5829.163 4.815ST541.47040.50639.75234.14131.82928.60125.29415.207ST639.55638.10836.96731.49627.91922.34216.3537.875ST77.1436.7676.467 5.486 4.571 3.133 1.9380.887ST8 6.420 6.045 5.747 4.888 3.987 2.629 1.3700.515ST931.65330.34729.27424.89621.71917.02712.383 6.174研究区239.288230.930224.284191.303170.873140.172109.21757.4062.3.1各汇水片区降雨径流污染负荷预测精度 以COD 为例,3种情景下的率定结果见表5,各汇水片区的污染负荷预测误差如图3所示4从表5中可以看岀，不透水区影响系数几乎是透水区影响系数的两倍.透水区不仅能减少地表径流，也何胜男等:城市场次降雨径流污染负荷快速估算方法14350403020* 10 i 0 腿一 10-20-30(a)8• Pl v P2 ■ P10 O P12 ▲ P15 o P20 v□8▽50403020(b)• Pl v P2◊ P12 ▲ P15 o P20▽V▽8.……Q ……V▽出10 i o 赵-10-20-308VV♦V• 140:▽O-8I >・-40- • ._50 ------1-------1-------1------*------1------1------1------1STI ST2 ST3 ST4 ST5 ST6 ST7 ST8 ST9-40 - .-50 -------1------->—STI ST2 ST3汇水片区©ST4 ST5 ST6 ST7 ST8 ST9汇水片区• P1 ◊ P12▲ P15 o P2020504030O70- • ._50 ------1-------1-------1------1------1-------1------1-------1STI ST2 ST3 ST4 ST5 ST6 ST7 ST8 ST9汇水片区图3各汇水片区污染物COD 负荷预测误差(a ：情景一;b ：情景二；c ：情景三)Fig-O Prediction eror of COD pflutant load undec dkferent storm frequencies in each catchment(a : scenario 1 ； b : scenario 2 ； c : scenario 3 )可控制降雨径流污染，低影响开发技术即是利用透水路 面、植物透水砖、生物滞留池等技术增加透水区面积，降 低降雨径流污染负荷.影响系数的差异也表明本文提岀 的“特征面积”的合理性，反映了汇水区上污染物累积特性和不透水率差异引起的地表径流冲刷特性的差异-从图3可以看岀，3种情景下,P1和P2的降雨径流 污染负荷的预测误差较大,P2以上的预测误差相对较 小,预测精度较高-表5模型系数和影响系数计算结果Tab.O Model coefficients and inOuenco coefficients10k110%2b D —Dm情景一0.8190.412-628.1160.670.33情景二0.7430.450-179.6450.620.38情景三0.7850.383-261.7000.670.332.3.2研究区降雨径流污染负荷预测精度 以整个研究 区为对象，对3种情景下降雨径流污染负荷进行预测精度分析，计算误差如图4所示-从图4中可以看岀，对于COD ,情景一时,Pl 的预测误差为-28.85% ,P2及以上的预测误差在-7.3%〜96% 之间；情景二时，P2及以下的误差在-18.6% -30.0%之间，P12及以上的预测误差在-1.4%-7.0%之间；情景三时,P2及以下的误差在-29.2%以内，P12及以上的预测 误差在-56%〜068%之间.对于TP ,情景一时，P1的预 测误差为37.62% ,P2的预测误差为14.02% ,P10及以上的预测误差在-10.10% --1.82%之间；情景二时,P1的 预测误差为36.02% ,P2的预测误差为13.0% , P12及以上的预测误差在-9.6% --9.2%之间；情景三时,P1的预 测误差为26.61%,P12及以上的预测误差约为-11%-对• 1-COD O 1-TP • 1-TN ▽ 2-COD ▲ 2-TP v 2-TN ■ 3-COD o 3-TP ■ 3-TN50403020-20 - ▽-30-4050 ------------1--------1-------------1--------1--------------1Pl P2 P10 P12 P15 P20重现期图4 3种情景下各污染物在 不同重现期下的预测误差Fig-4 Prediction eror of each pOlutant load undec tUe three scenarios anddkferent stormfrequencies144J Lake Scii湖泊科学),2021,33(1)于TN,预测误差均在土11%以内.综上,本文提岀场次降雨径流污染负荷数学模型，对于P2以上的降雨径流污染负荷预测精度较高，其相对误差小于±11%，此外，降雨场次对数学模型的预测精度影响不大.模型中有3个系数需要率定，因此，利用3场以上场次污染负荷结果便可预测其他场次的污染负荷，从而大大减小获取污染负荷数据的工作量.对于2a—遇以下的降雨情况，模型预测精度相对较低，其主要原因是:小降雨情况下,下垫面的洼蓄量和雨水下渗量在总降雨量中占比相对较大，采用大降雨事件的污染负荷结果率定模型参数与小降雨事件下有一定的差异，使得计算误差相对较大.因此,对于小降雨工况而言，可以采用降雨量相近的数据进行率定，以提高模型的预测精度.2.4数学模型的适用性选择武汉市和苏州市两个地区的实际案例进行分析和说明41）案例一潘璐⑶］研究了武汉市典型校区的降雨径流污染负荷.研究区坡度在0.13%-0.50%之间.经现场采样，TN和COD m@为主要污染物.地面分为路面、屋面、庭院/广场、操场和绿地，COD m@在对应土地类别上的最大累积量分别为80、60、45、45和30kghm2；TN在对应土地类别上的最大累积量分别为6、4、6、6和10kg hm2.采用芝加哥雨型，雨峰系数0.4,降雨历时120mW，干旱时间10d.研究区降雨总量和各降雨条件下的污染负荷等基础信息如表6所示4表6武汉市典型校区降雨径流污染负荷⑶］Tab.6Raonfa a euno f po a utoon aoad ofthetypocaacampuson Wuhan Coty重现期降雨总量/mm路面面积/hm2屋面面积/庭院/广场面积/操场面积/绿地面积/hm2COD m@污染负荷总量/kgTN污染负荷总量/kghm2hm2hm2P0.5179.8432.4329.227.5270.78421.37127.627 P1349.8432.4329.227.5270.781277.50589.780 P3599.8432.4329.227.5270.781910.899179.123 P5719.8432.4329.227.5270.781988.451205.415 P10889.8432.4329.227.5270.782039.121226.874vTN1.5S1.00.50-------------------------------------------------P0.5Pl P3P5重现期图5案例一中COD m@和TN污染负荷总量预测误差Fog.5Peedoctoon e e oeoftotaaCOD Mn and TNpo a utoon aoad ofcase1P10由于数据数量相对较少，因此，根据P1、P3、P53场降雨条件下的污染负荷结果率定模型，预测P0-5和P10下的污染负荷，预测精度均在98.5%以内，精度较高，计算误差见图5.2）案例二祁继英［坯研究了苏州市南园水系排水区的降雨径流污染负荷.主要污染物为COD、TN和TP,地面分为屋面、绿地和交通道路.各污染物在对应土地类别上的最大累积量见表2.采用芝加哥雨型，雨峰系数为0.367,降雨历时60min,干旱时间10d.研究区降雨总量和各降雨条件下的污染负荷总量等基础信息见表7.根据P0.5、P1、P23场降雨条件下的污染负荷结果率定模型，预测P0.25、P3和P5下的污染负荷，预测精度均在99.5%以内，精度较高,计算误差见图6.2.5数学模型的局限性本文构建了场次降雨径流污染负荷数学模型,预测精度较好，但其也有一定的局限性：1）对于小降雨事件,模型预测精度比其他降雨条件相对较低.为提高模型预测精度，建议采用降雨量相 近的观测结果率定模型参数4v何胜男等:城市场次降雨径'd 染负荷快速估算方法145表7苏州南园水系降雨径流污染负荷[32]Tab.7 Rainfall runWf pWlution load of Nanyuan watoc system in Suzhou City重现期降雨总量/mm不透水面积/hm 2透水面积/hm 2COD 污染 负荷总量/kgTN 污染 负荷总量/kgTP 污染负荷总量/kgP0.2515.78151.09942.4812975.770.401.868P0.523.01151.09942.4815361.3137.20 3.776P130.24151.09942.4817231.0208.66 6.134P237.47151.09942.4818232.2268.828.565P341.70151.09942.4818523.3296.839.951P547.03151.09942.4818700.1323.6811.5772)降雨间隔影响污染物在地面上的最大累积量,而不同土地上的污染物最大累积量是影响场次降雨径流污染数学 模型预测精度的关键参数，该参数与土地利用性质和状况、 绿化条件、交通状况以及土地裸露程度直接相关⑷，通常可 在各类土地上选取有代表性的1 n 2区域定时监测分析获 得⑶〕，也可参考相关文献，或根据经验确定(如查阅SWMM 手册等).有分析表明[珂，一场典型降雨48 h 后地表污染物才能恢复原状.为此，对于连续降雨或者降雨间隔时间较短 导致地面污染物在各类土地上的最大累积量发生变化，当全 域最大累积量与局部最大累积量线性变化时,权重系数并不会发生较大变化，不会影响模型预测精度•倘若发生较大变 化且不是线性变化时，为了提高模型的计算精度，模型还需 重新率定.3结论本文以污染物累积一冲刷理论为基础，提岀了反映污染负荷特性的“特征面积建立了场次降雨径流污染负荷数学模型，并结合多个案例，分析了数学模型的有效性、预测精度、适用性和局限性.主要结论 如下：1) 特征面积较好地反映了污染物在各类土地上的污染负荷特性即污染物累积特性和冲刷特性，经实例 验证场次降雨径流污染负荷与特征面积和降雨量的乘积呈正比.2) 利用3场及以上降雨径流污染负荷结果，可较好地率定场次降雨径流污染负荷数学模型，从而可快速且较准确地估算单场次降雨径流污染负荷•该方法简单实用，获取数据工作量小，适用地区广.3) 对于小降雨事件,建议采用降雨量相近的观测结果对模型进行率定，以提高模型的预测精度.4参考文献[1 , Ministm of Ecology and Environment of the People's Republic of China. China eco-environment status bulletn 2018 , 2019.htty://lww .mee /hjzl/sthjz k/zghjzkgb/201905/P020190619587632630618.pdf.[中华人民共和国生态环境部. 2018年中国生态环境状况公报，2019.][2 ] Ma DM , Shi HH , Feng AP. Estimation of agCcultural non-point source pWlution based on watevhed unit : A case study ofLaizhouBay. Aoa EcologOa SiwOa , 2014, 34( 1) : 173-181.[麻德明，石洪华，丰爱平.基于流域单元的海湾农业非点源污染负荷估算一一以莱州湾为例.生态学报，2014, 34( 1)： 173-181.][3 ] FuUk P , Kaplickt M , Kvitek T et at. Dynamics of stream water qualiq during snowmelt and rainfal l -runW O events in asmall agCcultural catchment. CLEAN - Soil , AO , Watec , 2012, 40( 2) : 154-163. DOI : 10.1002/den.201100248.[4 ] America Water Resources Association. Urban land runWO considerations urbanizafon and water quality control , 1995.送 1.00.80.60.40.20-0.2v• COD vTP ■ TN一 0.4 ------------------------------------------------------* P0.25P0.5 Pl P2 P3 P5重现期图6案例二中COD 、TN 和TP 污染负荷总量预测误差Fig.6 Prediction vroc of total COD and TN pWlution load in case 2146J Lake Scii湖泊科学)，2021,33(1)[5,Ong/y ED,Zhang XL,Tao Y.Current status of agricultural and rural non-point source pollution assessment in China.Eo-virogmeotal Pollotioo,2010,158(5)：1159-1168.DOI：10.1016/j.envpO.2009.10.047.[6,Xia Q.Study on polluCon system of urban runoff.A c I o Scieotiae Circomstaotiae,1982,2(4):271-278.DOI：10.13671/j.hjkeb.1982.04.001•+夏青.城市径流污染系统分析.环境科学学报，1982,2(4):271-278.][7]Zhu YS,Jin GY eds.Urban hydrology.Beijing:China Science and Technology Pres s,1991.[朱元牲，金光炎.城市水文学.北京：中国科学技术出版社,1991.][8]Li HE.Mean concentration method for estimation of nonpoint source load and its applicaCon.Actt Scieotiae Circomstaotiae,2000,20(4)：397-400.[李怀恩.估算非点源污染负荷的平均浓度法及其应用.环境科学学报，2000,20(4)：397-400.][9]Zhao JQ ed.Urban suSace runoff polluCon and controU Beijing:China Environmental Pres s,2002.[赵剑强.城市降雨径流污染与控制.北京：中国环境科学出版社，2002.][10]Akan AO ed.Urban stormwater A:Technomic Publishing Company Inc.,1993.[11]Wang RY.Pollution processes and management researches on urban rainfal l runU O in Shanghai[Disseeation].Shanghai:East China NumO Unmemim,2005.[王和意•上海城市降雨径流污染过程及管理措施研究+学位论文]•上海：华东师范大学，2005.][12]He BG,Zhou NS,Yuan XM.On contribution of sediment to secondarv pollution of rives.Environmental Pollotioo&Coo-tg1999,21(3)：41-43.[贺宝根，周乃晟.底泥对河流的二次污染浅析.环境污染与防治,1999,21(3)：41-43.][13]Wang DM,Zhang WY,Su XQ.Counter-measures of soil and water losses in urban area.Uoan Stodies,2001,(5)：49-53.[王冬梅，张文艳，苏新琴.城市水土流失及其防治对策.城市发展研究，2001,(5)：49-53.][14]Huber WC,Singh VP.EPA storm water management model poter MoOels i—100x0—Hyyrofny,1995.DOI：10.1201j9781420037432.ch14.[15]US Army Corps of Engineers(USACE).Storage,TreaWent,OveSow,Runoff model'STORM':User-Manual.Hydro-aogocEngoneeeongCentee,Daeos,CA,19761[16]Alley WM,Smith PE.Distwbuted routing minfaX-mnoU model：version(.USA:United States Geological Suoey,1982.DOI：10.C133/UO2344.[17]Pit t R,Voorhees J.SLAMM,the source loading and management model//Field R,Sullivan eds.Wet-Neathes Ooa in theu4ban wateshed.Boca Raton：Technoaogy and Management CRC Pe s,2002：79-101.DOI：10.1201j 9781420012774.ch4.[18]Wal/nyford ing hydsoworks.United Kingdom:Wallinyford Software,1997.[19]BicknC l BR,ImhoU J C,Kittle JL.Hydrological simulation proaram-Poeran user-manual for A:UnitedStates Environment Protection Agency,1996.[20]DHI.MOUSE pipe flow,reference manual.Denmark:DHI Software,2004.[21]DHI.MOUSE suOaco runU O models,ofeonce manual.Denmark:DHI Software,2004.[22]Li S,Zhang ZL,Sun YY.Simulation of non-point source pUlution of nitrogen and phosphoos in Lake Nansi wateohed u-ing SWAT model.J Lake Sci,2013,25(2):236-242.DOI：10.18307/2013.0209.[李爽，张祖陆，孙媛媛.基于SWAT模型的南四湖流域非点源氮磷污染模拟.湖泊科学，2013,25(2):236-242.][23]Li JK,Li YJ,Li HE.Study on the calculation method for urban suOaco runU O pUlution load.Joorool of Water Resoorcesand Water EngC W og,2010,21(2):5-13.[李家科，李亚娇，李怀恩.城市地表径流污染负荷计算方法研究.水资源与水工程学报，2010,21(2):5-13.][24]Thomson NR,McBean EA,Snodgras s W et al.Sample size needs for chaocwazing pUlutant concentrations in highwayrunU O.Joorool of Enviroomeotol Engiowiog,1997,123(10):1061-1065.DOI：10.1061/( ascc)0733-9372(1997) 123：10(1061).[25]Chen Q,Hu WP,Zhang JN.Advances in research on the builU-up and rainfal l runU O wash-oU of urban suOaco pUlutants.Resoorces and Environment in the Yangtze Basic,2009,18(10):992-996.[陈桥，胡维平，章建宁.城市地表污染物累积和降雨径流冲刷过程研究进展.长江流域资源与环境，2009,18(10):992-996.][26]Rossman LA,Huber WC.Storm water management model reference manual volume I,hydrology.United States Environ-mentPeotectoon Agency,2015.。
城市地表径流污染负荷计算方法研究
第21卷第2期2010年4月水资源与水工程学报Journal of Water Resources &Water EngineeringVol.21No.2Apr.,2010收稿日期:2009201203; 修回日期:2009201221基金项目:国家水体污染控制与治理科技重大专项(2008ZX07317-004-001);国家自然科学基金项目(50909080)作者简介:李家科(19752),男,湖北荆门人,副教授,博士,主要从事非点源污染与水资源保护研究。
城市地表径流污染负荷计算方法研究李家科1,李亚娇2,李怀恩1(1.西安理工大学西北水资源与环境生态教育部重点实验室,陕西西安710048;2.西安科技大学建筑与土木工程学院,陕西西安710054)摘 要:城市地表径流是仅次于农业面污染源的第二大面污染源。
研究城市地表径流污染负荷计算方法,为政府部门对城市面源污染的控制管理决策提供科学依据具有重要意义。
本文对城市非点源污染负荷的三类计算方法即浓度法、统计法、概念模型等进行了较为全面的介绍和讨论,在此基础上,对城市地表径流负荷计算方法研究进行了展望。
关键词:城市;地表径流污染;面源污染;负荷中图分类号:X522 文献标识码:A 文章编号:16722643X (2010)022*******Study on the C alculation Method for U rban Surface Runoff Pollution LoadL I Jia 2ke 1,Li Ya 2jiao 2,Li H u ai 2en 1(1.Key L aboratory of N orthwest W ater Resource and Envi ronment Ecology of M inist ry of Education ,X i ’an Universit y of Technolog y ,X i ’an 710048,China;2.School of A rchitecture and Civil Engi neering ,X i ’an Universit y of S cience and Technolog y ,X i ’an 710054,China )Abstract :Urban surface runoff is t he second large non 2point pollution source next to agricult ure.Research on t he calculation met hod for urban surface runoff pollution load is very important ,which can p rovide t he scientific basis for government s to cont rol and manage t he urban non 2point pollution source.Three calculation approaches on urban no n 2point pollution source load including concent ration met hod ,statistical met hod and concept ual model met hod were int roduced and dis 2cussed in detail.In t he end ,t he f ut ure st udy on urban surface runoff pollution load calculation met hods was forecasted.K ey w ords :urban ;surface runoff pollution ;no n 2point source pollution ;load 在面源污染中,城市地表径流是仅次于农业面污染源的第二大面污染源[1]。
临安不同功能区道路降雨径流重金属污染负荷
临安不同功能区道路降雨径流重金属污染负荷随着城市化进程的加快和人口的增加，城市道路的建设和使用不仅加速了城市的发展，也对城市环境造成了影响。
道路降雨径流的特性及其对环境的影响受到了广泛的关注。
本文通过对临安不同功能区道路降雨径流进行采样分析，对其重金属污染负荷进行研究，以便对城市道路排水系统进行科学的规划和管理。
通过对临安不同功能区道路降雨径流进行采样分析，发现其径流总量、径流系数和径流峰值分别为：工业区，549.5mm、0.66、45.7m^3/s；商业区，414.8mm、0.57、34.5m^3/s；住宅区，337.9mm、0.49、25.8m^3/s；文化教育区，269.0mm、0.41、20.5m^3/s。
可以看出不同功能区的道路降雨径流特性存在明显的差异，工业区和商业区的径流总量、径流系数和径流峰值显著高于住宅区和文化教育区。
通过对临安不同功能区道路降雨径流中重金属的采样分析，发现其中含有铜、镍、铬、锌、铅等多种重金属。
临安不同功能区道路降雨径流中各重金属的含量浓度分别为：工业区，铜0.163mg/L、镍0.065mg/L、铬0.041mg/L、锌1.273mg/L、铅0.064mg/L；商业区，铜0.109mg/L、镍0.045mg/L、铬0.027mg/L、锌0.912mg/L、铅0.042mg/L；住宅区，铜0.083mg/L、镍0.039mg/L、铬0.024mg/L、锌0.692mg/L、铅0.037mg/L；文化教育区，铜0.072mg/L、镍0.033mg/L、铬0.019mg/L、锌0.521mg/L、铅0.030mg/L。
为评价临安不同功能区道路降雨径流的重金属污染负荷，选取中国环境监测总站GB3838-2002标准，以及《环境质量标准有机污染物和重金属土壤污染容量限值》（GB15618-1995）中土壤重金属限值作为评价标准。
计算出临安不同功能区道路降雨径流中各重金属的污染指数，以及存在污染的比例。
环境监测现场采样的影响因素及相关探讨
环境监测现场采样的影响因素及相关探讨摘要：环境监测工作作为环境保护的重要一环，对于环境的改善发挥着重要作用。
其中，作为整个工作系统的关键所在，现场采样的重要性不言而喻。
但是，在现阶段的采样调查中发现：采样的过程中还存在着一定的质量问题，影响着整体的环境监测质量。
由此可见：研究环境监测现场采样的影响因素及相关探讨具有积极的社会意义，希望本篇文章能够对相关人员的工作给予一定的启示。
关键词：环境监测、现场采样、影响因素引言：在开展现场采样的过程中，需要提高采样的准确性，确保数据的精准性。
如果在这一环节中出现了漏洞，将会影响后期工作的开展。
精准、有效的采样数据能够为后期数据的测量和统计产生积极的作用，从而有效的提升环境监测的质量。
为此，相关的工作人员需要加强对现场采样工作的重视度，有效的提升现场采样的工作质量。
一、环境现场监测采样的现状及存在的问题1.环境监测现场采样的现状环境监测工作已经在国家层面得到了充分的重视，为了有效的开展环境的监测工作，国家已经在不同地区设置了相关的管理部门，并且在各个地区的不同地点搭建了不同的环境监测站。
在监测站中，聘请专业的技术人员利用自身的专业技能，依靠一定的技术设备，对相关的数据进行检测、整理和分析，为后期工作的开展提供一定的保障。
在不同的行业中也采取了不同的监测方法，使得各项采样工作更具针对性。
比如：在进行重工业行业的环境监测中，由于该行业对环境的污染程度较大，且包含了众多的化学污染物，为此，对重工业行业进行环境监测的过程中，需要着重提高对化学污染物的重视。
在进行采样的过程中，一旦发现了个别的物质不符合国家的标准和规范，要强制性要求该企业进行整改或者停运。
2.环境监测现场采样的问题根据调查研究发现：环境监测点之间存在较大的距离，为此，在进行采样的过程中，也表现出了较为明显的独立性特点。
不同的采样人员在开展工作的工程中，往往会根据不同监测点的状况选择不同的采样方法，确保自身的工作效果能够有效的发挥出来。
湘潭城市道路径流污染特征的研究
湘潭城市道路径流污染特征的研究摘要：作为城市排水的主要部分，道路也是一个受纳水体的非点源污染源。
道路径流污染已经引起人们广泛关注。
本文从三种不同类型的道路,对降雨路面径流做了6次实验研究，分析了道路径流的污染状态、地表径流污染负荷以及道路径流污染物之间的相关性。
结果表明,COD、TN、TP和Pb的浓度都超过环境质量标准中关于地表径流的五级标准。
湘潭市道路径流年污染负荷量是LCOD = 2777.612,LTN = 121.971吨,15.088吨,LTP =L Pb = 7.386 t,L Zn = 0.764 t。
COD、TN、TP、铅、Zn浓度和SS含量之间的相关系数都大于0。
85(R2 > 0.85)。
通过增加道路清扫次数，可以减少城市地表径流污染。
关键词：湘潭市，非点源污染，地表径流，污染负荷1 引言降雨和雪融水冲刷和侵蚀着地表沉积物，从许多不同污染源带走污染物，通过径流污染受纳水体，这就造成了非点源污染。
作为城市土地的主要形式，城市道路通过雨水径流冲刷，聚集了大量的污染物，易接触受纳水体，对城市水环境造成巨大危害。
国外学者对水环境管理的研究表明，即使点源污染得到完全控制，但忽视了面源污染（尤其是城市道路径流污染），受纳水体的质量也不会有显著改善[2-3]。
城市道路径流中的污染物主要源于降雨冲刷城市地表。
研究显示，道路径流所携带的污染物主要有建筑材料的腐蚀物、建筑工地上的淤泥和沉淀物、路面的砂子尘土和垃圾、汽车轮胎的磨损物、汽车漏油、汽车尾气中的重金属、大气的干湿沉降、动植物的有机废弃物、城市公园喷洒的农药以及其他分散的工业和城市生活污染源等。
污染物的主要组成包括包括有机(或无机）化合物、氮、磷、金属、石油等[4-6]。
作者对湘潭市道路径流水质提出了一种测量与分析方法来掌握道路径流污染的基本信息。
基于收集的数据，作者计算了道路径流污染负荷，旨在提供一些证据，以控制湘潭市面源污染。
环境监测现场采样质量影响因素与措施研究
环境监测现场采样质量影响因素与措施研究
在环境监测现场，采样质量直接关系着监测数据的准确性和可靠性，因此我们需要了
解影响采样质量的因素，并采取相应的措施来减少质量影响因素。
影响采样质量的因素有很多，以下是主要的影响因素：
1. 采样仪器和设备的质量：采样仪器和设备的质量直接关系到采样的准确性和可靠性。
如果采样仪器和设备质量不好，采样结果可能会有误差。
2. 采样点选择：采样点的选择直接决定了所采样的环境情况。
如果选择的采样点不
准确或代表性不好，采样结果可能不具有代表性。
3. 采样方法和技术：采样方法和技术的选择和操作也会对采样质量产生影响。
不同
的环境监测需要选择合适的采样方法和技术来保证采样结果的准确性。
4. 采样时间和频率：采样时间和频率的选择也会对采样质量产生影响。
过长或过短
的采样时间，或者过低的采样频率，都可能导致采样结果不准确。
针对上述影响因素，我们可以采取以下措施来提高采样质量：
2. 合理选择采样点：采样点的选择应该考虑环境特征、污染源、风向风速等因素，
选择具有代表性的采样点进行采样。
4. 确定合适的采样时间和频率：根据监测目的和需求，确定合适的采样时间和频率，确保采样结果的准确性和可靠性。
5. 采样过程控制：在采样过程中，要严格按照操作规程进行操作，避免任意调整采
样参数和方法，确保采样的一致性和稳定性。
6. 采样现场环境控制：采样现场的环境条件应该符合采样要求，避免有干扰因素的
存在，如有风、雨、灰尘等干扰因素，应该在合适的时间和地点进行采样。
环境监测现场采样质量影响因素与措施研究
环境监测现场采样质量影响因素与措施研究随着环境污染问题日益严重，越来越多的人开始关注环境监测工作。
而环境监测的核心就是采样。
采样质量的好坏直接影响着监测结果的可靠性和准确性。
对环境监测现场采样质量影响因素与措施进行研究，对于提高环境监测工作的效率和准确度具有重要意义。
一、影响因素1.环境因素环境因素是指自然环境因素对采样质量的影响。
气候条件、土壤湿度、风向风速等，都会影响样品的采集和保存。
在强风天气下采样，空气中的颗粒物容易飞散，影响采样的准确性。
2.操作人员因素操作人员的水平和经验也会影响采样质量。
如果操作人员不具备专业的知识和技能，可能会导致采样过程中出现错误。
没有按照标准操作程序进行采样、未保持采样设备的清洁、未做好设备的使用和保养等，都会直接影响采样质量。
3.采样设备因素采样设备的性能和稳定性对采样质量有着非常重要的影响。
如果采样设备的质量不过关或者损坏，就会导致采样结果的不准确性。
采样器材的选择不当或者采样器材存在缺陷，都会影响到监测结果的准确性。
4.采样点选取因素采样点的选取很重要，不同的地点污染情况不同，选取不当就会导致采样结果失真。
处于污染源附近的采样点，其污染物浓度要高于其他地方。
采样点选取过程中的操作规范和准确性也会影响采样质量。
二、措施研究1.严格执行操作规程在采样过程中，操作人员必须严格遵循相关的操作规程，确保每一步操作都符合监测要求。
对于气象条件敏感项目的采样，应根据气象条件采取相应的措施，确保采样数据的准确性。
2.加强操作人员培训对于操作人员，应加强培训，提高其专业知识和操作技能。
只有具备一定的专业水平和严格的操作纪律，才能确保采样质量的准确性。
3.定期检测和维护采样设备对于采样设备，要定期进行检测和维护，确保其性能和稳定性。
在采样过程中也要注意设备的使用和保养，保证采样设备的完好和清洁。
4.合理选择采样点在选择采样点时，要根据研究对象的特点和监测目的进行合理选择。
如果目的是监测环境整体的污染情况，应该选择合适的位置进行采样。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Ｐｏｌ ｉ ｎ Ｌｏ ｆＵ ｒ ｎ Ｒｏａ ｕ ｆ ｄ ｍ ｐａ ｔｏｆＳ ｌ ｏ ａｄ ｏ ｂａ ｕｔ ｄ Ｒ ｎｏ ａｎ Ｉ ｃ ａｍ ｐｌ ｅ ｅ ｙ ｏ ｔ ｓ Ｅｓ ｉ ａ ｉ ｎ ｃ ａ ｙ ｉ Ｆｒ ｑｕ ｎｃ ｎ Ｉ ’ ｔｍ ｔｏ Ａｃ ｕｒ ｃ ｎｇ
ａ ｏ ｔ ｅ ｏ ｄ ｒｎ ｏ ｄ ｉ ’ ｎ Ｃ ｔ ｓｎ ｅ － ｄ ｏｕ ｒｐ ｒｉｎ ｌｃ ｌ ｃｉ ｇ ｄ ｖｃ ｒｍ ｒ２ ０ ｏ Ｆ ｂ ０ ０ ｔｓ ｕ ｈ ｓ ｃ ｎ ｉ ｇｒ ａ ｎ Ｘｉ ａ ｉｙ ｕ ｉ ｇ ｓ ｒ ｍａ ｅ ｖ ｌｍｅ ｐ ｏ ｏ ｏ ａ ｏｌ ｔ ｅ ｉｅ ｆｏ Ｍａ ． Ｏ ９ ｔ ｅ ．２ １ ． ｆ ｔ ｅ ｎ
Ｃ ＨＥＮ Ｙｉｇ ＨＡＯ Ｊａ —ｉｎ ，ＨＵ Ｂ ｎ ，Ｚ ｉｎ ｑａ ｇ ｏ，Ｌ Ｕ Ｊ ｎ，ＭＡ０ Ｈｅｑ ｎ Ｉ ｕ —ｕ
（ ｃ ｏｌ ｆ ｎ ｉ ｎ ｎａ Ｓ ｉ ｃ ｎ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｃ ａｇ ａ ｎｖｒｉ ， ｉ ａ ０ ４ Ｃ ｉａ Ｓ ｈｏ ｏ ｖ ｏｍｅｔｌ ｃ ｎ ｅａ ｄＥ ｇｎｅ ｎ ， ｈ ｎ ’ ｎＵ ｉ ｓｙ Ｘ ’ｎ７ ５ ， ｈｎ ） Ｅ ｒ ｅ ｉ ｅ ｔ １ ０
Ａｂｓｒ ｃ ｔ ａ ｔ：Ｓ ｍｐｅ ｒ ｍ ｒ ａ ｒ ｎ ｏ ｄ ｒ ｎ ｆ ａ ｓ ｄ ｂ ６ ｓｏｍ ｖ ｎ ｓｗｅｅ ｃ ｌ ｃｅ ｒｐ ｒｉｎ ｌ ｏ ｔ ｅｔ ｔｌｖ ｌｍｅ ａ ｌｓｆｏ ｕ ｂ ｎ ｔｕ ｋ ｒ ａ ｕ ｏ ｃ ｕ ｅ ｙ ３ ｔｒ ｅ ｅ ｔ ｒ ｏｌ ｔｄ ｐ ｏ ｏｔｏ ａｌ ｔ ｈ ｏ ａ ｏｕ ｅ ｙ
月 一２ １ Ｏ０年 ２月 的 ３ ６场 降雨 径 流 ， 试 各 场 次 径 流 Ｓ 、 Ｏ 溶 解 性 Ｃ Ｄ Ｎ Ｎ、 ｂ Ｚ 测 Ｓ Ｃ Ｄ、 Ｏ 、 Ｈ 一 Ｐ 、 ｎ和 溶 解 态 Ｐ 、 ｎ的 染 负荷 ， 采 用 随 机 抽 样 方 法 研 究 采 样 次 数 对 污 染 负 荷 估 算 准 确 性 的 影 响 。 结 果 表 明 ， 安 Ｅ Ｃ）计 并 西 市城市主干道径流 Ｅ ＭＣ的 宽 幅 变 化 导 致 各 场 次 径 流 污 染 负 荷 变 异 大 ， 年 每公 顷 城 市 主 干 道 路 由路 面径 流 向受 纳 水 每
第２ ４卷 ３期
２１ ０ １年 ６月
城 市 环 境 与 城 市 生 态
ＵＲＢ Ｎ Ｅ Ｖ ＲＯＮ ＭＥＮＴ ＆ ＵＲＢＡＮ ＥＣ Ｉ Ａ Ｎ Ｉ ０ ＯＧＹ
Ｖｏ ． ４ Ｎｏ ３ １２ ．
Ｊｎ２ １ ｕ ．０ １
９
城 市 路 面 径 流 污 染 负 荷 及 采 样 次 数 对 其 估 算 准 确 性 的 影 响
Ｅ ｅ ｔｍｅｎ ｃ ｎ ｅ ｔ ｔ ｎ Ｅ ｖ ｎ ａ ｏ ｃｎｒ ｉ ｓ（ ＭＣ）ｏ Ｓ Ｃ ａｏ ｆＳ ， ＯＤ，ｉ ｏｖｄ Ｃ Ｄ，Ｎ 一 Ｐ Ｚ ｎ ｉ ｏｖ ｄＺ ｅｅｔｓ ｄａ ｄｔｅａ ｎ ａ ｄｓ ｌｅ Ｏ ｓ Ｈ４ Ｎ，ｂ，ｎ ａ ｄｄｓ ｌｅ ｎｗ ｒ ｔ ｎ ｈ ｎ ｕ ｌ ｓ ｅｅ
陈 莹 ， 剑 强 ， 赵 胡 博 ， 刘 琚 ， 毛鹤 群
（ 长安 大学环 境科 学与 工程 学 院 ，西安 ７ ０５ ） １ ０ ４
摘 要 ： 西 安 市 城 市 主干 道 南 二 环 路 建 立 路 面 径 流 原 位 采 样 站 ， 用 自制 流 量 等 比 例 采 样 装 置 ， 集 ２０ 在 利 采 ０ ９年 ３
体 排 放 的 Ｓ 、Ｏ 溶 解 态 Ｃ Ｄ、 Ｈ 一 Ｐ 、 ｎ和 溶 解 态 ｚ Ｓ Ｃ Ｄ、 Ｏ Ｎ Ｎ、 ｂ Ｚ ｎ负 荷 分 别 为 ｌ ０ ０ ２ ｇ ６ ． ０ ｋ 、 １ ． ８ ｋ 、 １ ９ ． ９ ｋ 、３４ ２ ５ ｇ ８ ２ ４ ｇ
１ ．９ｋ 、．８ｋ 、．５ｋ 和 ０ ５ ｇ 具 有 较 大 的 污 染 潜 力 ； 于路 面 径 流 Ｅ ３４ ｇ０ ２ ｇ １３ ｇ ． ９ｋ ， 由 ＭＣ的 宽 幅 变 异 性 ， 实 测 径 流 场 次 较 少 当 时， Ｅ 其 ＭＣ平 均 值 不 能 准 确 表 征 路 面 径 流 污 染 的统 计 特 征 ， 其 代 表 地 点 平 均 浓 度 （ ＭＣ 计 算 年 污 染 负荷 误 差 较 大 ； 用 Ｓ ） 随机抽样结果表明 ， 当采 样 径 流 场 次 大 于 １ 时 ， 面 径 流 各 污 染 指 标 随 机 抽 样 样 本 Ｅ Ｃ均 值 与 Ｓ 的最 大 相 对 误 ６场 路 Ｍ ＭＣ
ｐ ｌｕｉｎ ｌａ ｓｏ ａ ｈ ｐ ｌ ｔｎ ｒ ａｃ ｌｔｄ．Ｒａ ｄ ｍ ａ ｌ ｇ ｍｅ ｈ ｄ ｗａ ｓ ｄ ｔ ｎ ｅ ｔ ａｅ ｔｅ ｉ ｏｌｔｏ ｏ ｄ ｆｅ ｃ ｏ ｌ ａ ｔｗｅ ｅ ｃ ｕ ａｅ ｕ ｌ ｎ ｏ ｓ ｍｐ ｉ ｔｏ ｓ ｕ ｅ ｏ ｉｖ ｓｉ ｔ ｈ ｍｐａ ｔｏ ａ ｌ ｇ ｎ ｇ ｃ ｆｓ ｍｐｉ ｎ
差均小于 ３ ％ ， ０ 也即 ， 若能保证 至少实测 １ ６场降雨径 流 ， 以各场 次径流 Ｅ ＭＣ实测结 果均值作 为 Ｓ Ｃ计算 的径流 年污 Ｍ
染 负 荷 的 最 大 相对 误 差 在 ３ ％ 以 内 。 ０ 关键词 ： 面径流 ； 路 污染 负荷 ； 样 次 数 ； 件 平 均浓 度 ； 点 平 均 浓 度 ； 采 事 地 随机 抽 样 ； 差 误 中图 分 类 号 ： ５ Ｘ２ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ： Ｋ） １８ （ １０ － ２４ （０ １ ０ － ０ ９ ０ （ ｌ０ ８ 原 ０ ２ １６ ） ２ １ ）３ ０ ０ － ６