雨_污合流制城区降雨径流污染的迁移转化过程与来源研究
雨、污合流制城区降雨径流污染的迁移转化过程与来
源研究
李立青1,2,尹澄清2*
(1.中国地质大学环境学院,武汉 430074;2.中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室,北京 100085)
摘要:2003~2006年通过对武汉市汉阳城区不同尺度降雨径流、市政污水的监测,结合环境地球化学方法,研究雨、污合流制城
区降雨径流污染的形成、迁移转化过程及污染来源.结果表明,雨、污合流制城区地表径流汇入排水系统,经排水系统传输,污
染程度显著增加.屋面径流中TSS和COD浓度(EMC)的平均值分别为1817mgPL和3710mgPL,路面径流中TSS、COD浓度(EMC)
的平均值分别为22513mgPL和17615mgPL,而在集水区出口处径流中TSS、COD浓度(EMC)的平均值分别为44917mgPL和35919
mgPL;污染物的组成也发生了明显的改变,颗粒态COD增加了18%,有机污染增强.研究还发现,城市地表、雨水口、生活污水
管和合流管道沉积物中P、Fe含量具有明显分异特征,可以利用沉积物中PPFe识别集水区尺度降雨径流污染成因与来源.据
此对集水区出口2次径流污染来源计算,56%?26%的悬浮物来自城市地表与雨水口,44%?26%的悬浮物源于生活污水的
沉积物.生活污水中污染物对降雨径流污染的贡献是通过在合流管道中形成沉积发生的.雨、污合流管道在降雨径流污染形
成过程中发挥了转化器和加重径流污染的作用.减少合流管道中沉积物的形成是削减径流污染负荷的途径之一.
关键词:城市降雨径流污染;雨污合流制;污染来源;悬浮物;P;Fe;汉阳地区
中图分类号:X52 文献标识码:A 文章编号:0250-3301(2009)02-0368-08
收稿日期:2008-02-18;修订日期:2008-05-21基金项目:国家自然科学基金项目(40801207)作者简介:李立青(1977~),男,博士,讲师,主要研究方向为城市降雨径流污染控制,E-mail:l-iliqing@1631com*通讯联系人,E-mail:cqyin@1631comTransportandSourcesofRunoffPollutionfromUrbanAreawithCombinedSewer
System
LIL-iqing1,YINCheng-qing2
(1.SchoolofEnvironmentalStudies,ChinaUniversityofGeosciences,Wuhan430074,China;2.ResearchCenterforEco-Environmental
Sciences,ChineseAcademyofSciences,Beijing100085,China)
Abstract:SamplingandmonitoringofrunoffandsewagewaterinWuhanurbanareawithcombinedsewersystemwerecarriedoutduringtheperiodfrom2003to2006,tostudythetransportandsourcesofrunoffpollutionatthecatchmentscalecoupledwithenvironmentalgeochemistrymethod.Theresultsshowedachangeinqualitybetweentherunoffenteringthesewernetworkandthecombinedstormwaterflowatthesewer.soutlet.Asignificantincreasewasobservedintheconcentrationsoftotalsuspendedsolids(TSS),volatilesuspendedsolids(VSS),COD,TN,andTP,andintheproportionofCODlinkedtoparticles.Duringtherunoffproductionandtransport,theconcentrationsofTSSandCODincreasedfrom1817mgPLand3710mgPLinroofrunoff,to22513mgPLand17615mgPLinstreetrunoff,andto44917mgPLand35919mgPLincombinedstormwaterflow,respectively.TheproportionofCODlinkedtoparticleswasincreasedby18%.Inaddition,thetotalphosphorus(P)andiron(Fe)contentsinurbangrounddust,stormdrainsediment,sewagesewersedimentandcombinedsewersedimentweremeasuredtoidentifythepotentialsourcesofsuspendedsolidsinthecombinedflow.TheurbangrounddustandstormdrainsedimentwererichinFe,whereasthesewagesewersedimentwasrichinP.ThePPFeratiosinthesegroupsweresignificantlydistinctandabletodifferentiatethem.AcalculationofthetwostormeventsbasedonthePPFerationsshowedthat56%?26%ofsuspendedsolidsincombinedflowcamefromurbangroundandstormdrain.Therestwereoriginatedfromthesewagesewersedimentswhichdepositedincombinedseweronthedryweatherdaysandwereerodedonthewetweatherdays.Thecombinedsewernetworknotonlyactsasatransportsystem,butalsoconstitutesaphysicochemicalreactorthatdegradesthequalityofurbanwater.Reducingthein-sewerpollutionstockswouldeffectivelycontrolurbanrunoffpollution.Keywords:urbanrunoffpollution;combinedsewersystem;pollutionsources;suspendedsolids;P;Fe;HanyangDistrict
城市降雨径流污染过程是指降雨及其形成的地
表径流对地表污染物的溶解、冲刷和搬运,汇入排水
系统,在排水系统中传输,最终排入受纳水体而形成
的污染过程.这一过程涉及多介质、多时空尺度和多
污染物的复杂过程.区域气候、降雨特征,土地利用
类型、强度,不透水面积的比例,排水体制以及城市
规划管理等因素都对城市降雨径流污染的形成具有重要的影响.美国环保局(USEPA)率先开展了城市
降雨径流污染的调查研究[1].随后国外学者对此进
行了广泛的研究和探讨.国内随着点源污染控制力第30卷第2期2009年2月环 境 科 学ENVIRONMENTALSCIENCEVol.30,No.2Feb.,2009度的加强,城市降雨径流污染的研究和控制也步入
实施阶段.北京、武汉、上海、澳门等城市正在开展降
雨径流污染的调查研究和控制工作[2~8].由于城市
地表功能和人类活动的多样性,决定了城市降雨径
流污染过程的复杂性和污染来源的多样性.其中排
水体制在城市径流污染过程中占有很重要的地位,
特别是雨、污合流制城区降雨径流污染的严重性备
受关注[9~11],法国学者利用污染物质守恒原理对其
形成过程和来源开展过研究[12,13].而国内对这一问
题的定量化研究鲜见报道.
本研究通过对城区地表径流和集水区排放口处
径流的监测,分析了雨、污合流制城区降雨径流污染
的形成和迁移转化过程.同时,从环境地球化学的角
度,以集水区尺度颗粒物-降雨径流传输系统为主
线,通过测定颗粒物中P、Fe和Al含量的分异,对城
市降雨径流污染的形成和来源进行解析,从而探讨
了雨、污合流制城区降雨径流污染负荷的形成过程
和形成机制,为有效减少城市降雨径流污染负荷提
供科学依据.
1 研究区概况与研究方法
111 研究区概况
图1 研究区位置与监测点分布示意Fig.1 Locationofthestudysiteandthemonitoringpoints汉阳地区地处亚热带大陆季风性(湿润)气候
区,雨量丰沛,多年平均降雨量1344mm.每年4~9
月是本区的主要雨期,占全年降水量的70%左右.
本研究选择在武汉市汉阳地区的十里铺集水区
进行监测,见图1.十里铺集水区是墨水湖北岸汉阳
主城区的一部分,具有一定代表性和适宜进行径流
监测.十里铺集水区的面积是113km2,土地利用以
居民区为主,人口密度13200人#km-2,不透水面积
的比例为85%.排水体制是雨、污合流制.在晴天时
排水系统中排放的是市政污水,主要是居民生活污
水和一部分商业用水.在雨天时,排水系统不仅承担
着排放市政污水的功能,而且承担着排放降雨径流
的功能.
112 监测点布设
本次降雨径流污染的监测点分为2类,一类地
表径流监测点,包括汉阳大道地表监测点和屋面监
测点,主要监测地表径流污染的特点,其中屋面监测
点3个,分别为不同的屋面材料:沥青、水泥和陶瓦;
另一类是集水区径流排放口监测点,主要监测地表
径流经排水管道传输后的污染特征.监测点分布位
置见图1.
113 监测降雨特征
降雨观测点有2个,分别为武汉动物园测点和
万家巷测点,见图1.2003~2006年共监测有效降雨
16场.对十里铺集水区进行了12次降雨径流污染
的全过程监测,对汉阳大道地表进行了6次降雨径
流全过程监测,降雨特征见文献[4].2004-06-04和
2004-06-18对3个屋面(陶瓦、沥青和混凝土)径流
监测点采样分析,降雨量分别为8710mm和
8515mm.
2006年为了研究集水区降雨径流污染成因和
来源的问题,又对十里铺集水区进行了2次采样,主
要监测和采集径流中悬浮物,2次降雨时间为2006-
06-24和2006-07-09,降雨量分别为2515mm和8010
mm,雨前晴天数分别为30d和14d.
114 样品采集与分析
11411 样品采集
当发生降雨径流时,在十里铺集水区监测断面
采集径流水样,降雨产流时即开始采样,在初期径流
1h内采样间隔是5min,其后采样间隔根据径流情
况增加为10min或20min.在采集水样的同时,测定
流速和记录水位,计算流量.对于地表汇水单元汉阳
大道和屋面的采样,从降雨产生径流开始每隔5min
或10min取径流水样1个,直至径流水质趋于稳定,
同时测定流量.
为了掌握集水区市政污水的水质、水量变化特
城市小集水区降雨径流污染来源解析
生态环境学报201 1,20(3):468—473 Ecology and Environmental Sciences http://www.jeesci.tom E—mail:editor@jeesci.com
城市小集水区降雨径流污染来源解析
马振邦 ,倪宏刚 ,魏建兵。,贾慧慧 ,曾辉L ,
1.北京大学深圳研究生院深圳市循环经济重点实验室,广东深圳518055;2.北京大学城市与环境学院生态学系,北京100871;
3.广东省生态环境与土壤研究所,广东广州510650
摘要:利用深圳市王家庄集水区的降雨径流水质监测数据,运用正定矩阵因子分解法(PMF)定量解析了单个城市小集水区降 雨径流污染的主要来源。结果表明:研究区降雨径流的主要污染源为城市污水、管内沉积物和地表径流。其中城市污水以输 出氨氮(NH -N)和总氮(TN)为主,管内沉积物是化学需氧量(CODer)、总磷(TP)和生化需氧量(BOD5)的主要来源,地表径流为 固体悬浮物(ss1的主要来源。PMF模型可作为土地利用方式均一的单个城市小集水区降雨径流污染源解析的有效方法之一, 主要污染源的廓线能否保持相对稳定是该模型在降雨径流污染源解析时的主要约束条件。 关键词:城市降雨径流;合流制管网;源解析;正定矩阵因子分解法(PMF) 中图分类号:X522 文献标志码:A 文章编号:1674.5906(201 1)03.0468—06
城市降雨径流污染已成为水体水质恶化及水 生生态系统破坏的重要影响因素n 】。一般认为,城
市降雨径流污染的主要来源有三方面:降雨形成的
地表径流;合流制管网排水系统溢流出的城市污
水;合流制管网系统内部被侵蚀的沉积物 。
城市降雨径流污染来源解析的常用方法是质
量平衡法[3 】。即将集水范围确定的城市集流小区视
为封闭系统,分别于集水区径流出口及区内设置若
干个地表径流监测点,收集降雨(出口及地表监测点)
城镇暴雨初期雨水产流与产污模拟研究
城镇暴雨初期雨水产流与产污模拟研究
陈卓1,顾洋2,黄膺翰3,冯镜洁1*,李然1,陈基培2,任爽1
(1.四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室,成都610041;2.珠江水资源保护科学研究所,广州510611;3.中国电建中南勘测设计研究院有限公司,长沙410014)
摘要:降雨过程中形成的污染已成为重要的城市面源污染,尤其是降雨初期雨水对城市地表的冲刷导致大量的污染物排放入水体,造成城市河流的冲击性污染。当城镇遭遇暴雨时,下垫面硬化和污染物积蓄使得初雨污染峰值过程更剧烈,对河流的水质影响更为严重。本文采用暴雨洪水管理模型(stormwatermanagementmodel,SWMM)平台对具有不同下垫面特性的城镇流域开展暴雨条件下的径流模拟,在此基础上开展面源污染产生过程模拟,对比研究不同下垫面特性对产流、产污过程的影响。结果表明:降雨强度越大,径流产流速度越快,径流峰值流量越大;流域中建成区占比越高,产生的径流量越大,单位面积产污量线性增大。建成区占比高的流域产污过程线较尖瘦(峰值相对较大但历时较短),受支流汇流历时影响,干流产流过程线形状比支流宽胖(峰值相对较小但历时较长),干流峰值比支流滞后10~14h。暴雨后期地面冲刷的污染物浓度随时间降低,干流的产污过程峰值相对于支流滞后不显著。研究成果可为城镇初期雨水污染防治的技术实施提供理论支撑,对消除城镇黑臭水体和维护河流水环境健康具有指导意义。关键词:初期雨水;径流;污染物;暴雨;数值模拟中图分类号:X501文献标志码:A文章编号:2096-2347(2023)02-0051-10
收稿日期:2023-01-05基金项目:国家自然科学基金(52039006)。作者简介:陈卓,硕士研究生,主要从事水环境学研究。E-mail:*****************通信作者:冯镜洁,博士,主要从事环境水力学研究。E-mail:*******************.cn引用格式:陈卓,顾洋,黄膺翰,等.城镇暴雨初期雨水产流与产污模拟研究[J].三峡生态环境监测,2023,8(2):51-60.Citationformat:CHENZ,GUY,HUANGYH,etal.Simulationofrunoffandpollutionproductionduringtheinitialrainfallofurbanrainstorm[J].EcologyandEnvironmentalMonitoringofThreeGorges,2023,8(2):
福州市中心城区降雨径流污染特征研究
第7卷第3期
2012年9月出版 亚热带资源与环境学报
Journal of Subtropical Resources and Environment V01.7 No.3
September 2012
福州市中心城区降雨径流污染特征研究
黄绍霖,曾 悦 ,洪武扬,李安武,张芳芳,高卓远,林文斌
(福州大学环境与资源学院,福州350108)
摘 要:通过对福州市不同功能区域降雨径流水质的现场监测,研究福,kl1市中心城区的非点源
污染特征.结果表明,福州市降雨径流中部分污染物的平均浓度超过了地表水环境质量标准中
的V类指标,尤其是CODcr.降雨初期,径流污染物浓度较高,并随着降雨历时的延长而逐渐
下降并趋于稳定.不同功能区的污染物平均浓度变异较大,其中交通区和工业区相对其他区域
污染较为严重.
关键词:降雨径流污染;城市非点源污染;福州市
中图分类号:XSO1 文献标识码:A 文章编号:1673-7105(2012)03-0026-06
Characteristics of Rainfall Runoff Pollution in City Center Area of Fuzhou
HUANG Shao—lin,ZENG Yue ,HONG Wu—yang,LI An—WU,ZHANG Fang—fang, GAO Zhuo—yuan,LI N Wen—bin
(College of Environment and Resources,Fuzhou University,Fuzhou 350108,China)
Abstract:The characteristics of urban non—point source pollution in Fuzhou were studied by site moni-
toting on rainfall runoff water quality of several sample regions.The results showed that the water
城市土壤中污染物迁移与转化机制研究
城市土壤中污染物迁移与转化机制研究
城市化进程中的工业化和交通运输等活动不可避免地导致城市土壤中污染物的积累,对人类健康和生态环境造成严重威胁。因此,研究城市土壤中污染物迁移与转化机制,对于实施有效的污染物治理和修复工作具有重要意义。本文将重点探讨城市土壤中污染物的迁移路径、迁移速度以及影响因素,并进一步分析污染物在土壤中的转化过程。
一、城市土壤中污染物的迁移路径
污染物在城市土壤中的迁移主要包括地下水迁移、土壤颗粒扩散和气体扩散等几种方式。地下水迁移是污染物在城市土壤中最主要的迁移路径,污染物通过渗漏和溶解等方式进入地下水层,然后沿水流方向扩散。土壤颗粒扩散是指污染物通过土壤中颗粒运动进一步扩散的过程,这需要考虑土壤孔隙度和渗透性等因素的影响。另外,污染物也可以以气体态进入大气中,这需要考虑土壤通气性和气体浓度梯度等因素。
二、城市土壤中污染物的迁移速度
城市土壤中污染物的迁移速度受到多种因素的共同影响。首先,土壤的渗透性、颗粒大小和孔隙度等物理因素会直接影响污染物的迁移速度。其次,污染物的性质也会对迁移速度产生影响,如化合物的溶解度、挥发性和吸附性等。此外,地下水流动速度和风速等环境因素也会对污染物的迁移速度产生一定影响。研究这些因素对污染物迁移速度的影响,可以提供科学依据为城市土壤污染治理和修复提供技术支持。 三、城市土壤中污染物迁移与转化的影响因素
城市土壤中污染物迁移与转化机制的研究还需要考虑一些影响因素。首先,土壤特性对污染物的迁移和转化有着重要影响,如土壤有机质含量、酸碱性和纹理结构等。其次,微生物活性对污染物的生物降解和转化有着至关重要的作用,这需要关注土壤微生物群落结构和功能。此外,环境因素如温度、湿度和氧含量等也会对污染物的迁移与转化机制产生显著影响。
结论
城市土壤中污染物的迁移与转化机制是一个复杂的过程,受到多种因素的影响。通过研究城市土壤中污染物迁移路径、迁移速度和转化机制,可以为制定有效的治理策略和修复技术提供科学依据和技术支持。此外,还需要大力推行减少污染源、合理利用土地资源和加强环境监测等综合措施,以降低城市土壤污染对社会经济发展和人民健康的风险。
我国城市降雨径流污染的相关探讨
希 磁 主 ;穆 ・
我国城市降雨径流污染的相关探讨
赵子成,禹华谦
(西南交通大学土木工程学院,I ̄lJ{I成都610031)
【摘要】 目前,我国城市降雨径流污染成为城市水环境污染的主要原因之一。文中综述了我国城市 降雨径流污染的特点、四种径流类型及相互关系。 【关键词】 降雨径流污染; 污染指标; 污染物浓度
【中图分类号】TU992.0
1我国城市降雨径流污染概况
当点源污染得到有效控制后,非点源污染日益突出,成 为城市水环境污染的主要原因之一。城市非点源污染主要 指 在降雨过程中,雨水及所形成的径流流经城市地面、建 筑物、绿化带等,冲刷、聚集了一系列污染物,如有机物、油 类、盐分、氮、磷、有毒物质及杂物等,随之排入河流、湖泊等 受纳水体,污染地表水或地下水。显然,城市径流污染属于 非点源污染,是仅次于农业污染的第2大非点源污染 J。 据环保局资料:2008年我国重点城市COD排放量为627 ×10 t,占全国COD排放量的47.5%,其中,工业COD排放 量198×10 t,生活COD排放量429×10 t,氨氮排放量为64 ×10 t,占全国氨氮排放总量的50.4%。这主要是我国城市 化的迅速发展,使得绿化率减小,不透水比例增大,雨天特别 是暴雨产生的径流不能通过城市地表渗透到土壤中或被植 物截流,只能通过分流制或合流制系统排放到受纳水体中, 从而影响城市的生态环境 。可见降雨径流是非点源污染 物迁移和扩散的重要载体,是城市降雨径流污染的重要因 素。因此,通过降雨径流污染的探讨对我国城市非点源污染 控制模型的应用、径流管理措施的制定及城市的长期发展都 有一定意义。 我国城市降雨径流污染的总体特征有: (1)随机影响因素多:城市降雨径流污染物含量不但与 降雨量、降雨历时、降雨强度等有关,而且还与城市绿化率、 土地利用类型、不透水地面面积、经济发展状况以及城市化 程度等有关 。国外文献[5]对城市住宅区、商业区径流污 染研究标明,住宅区地面径流污染物平均浓度BOD5为3.6 mg/L,COD为40 mg/L,商业区地面径流BOD5为7.7 mg/L, COD为39 mg/L。可见城市径流污染是多个因素影响的 结果。 (2)污染物含量高:城市径流污染物含量高,尤其是初期 雨水。赵剑强等人 分别调查分析了路面径流和屋面径流, 发现路面径流主要污染物平均浓度和典型生活污水相当,屋 面初期径流的污染也比较严重。 (3)成分复杂 :城市雨水径流污染物成分复杂,据地 理位置、用途等不同,成分差距也很大,不过一般城市污染物 可分为:悬浮固体、好氧物质、重金属、富营养物质、细菌和病 【文献标识码】A
城市雨水径流污染如何防治
城市雨水径流污染如何防治
随着城市化进程的加速,城市雨水径流污染已成为一个日益严重的环境问题。雨水径流在流经城市地表时,会携带大量的污染物,如有机物、重金属、营养盐、病原体等,直接排入受纳水体,对水体生态系统和人类健康造成威胁。因此,采取有效的措施防治城市雨水径流污染至关重要。
一、城市雨水径流污染的来源
城市雨水径流污染的来源非常广泛,主要包括以下几个方面:
1、 城市道路和交通
道路上的车辆排放的废气、轮胎磨损产生的颗粒、刹车系统磨损产生的重金属等,会在降雨时被雨水冲刷进入雨水径流。同时,道路上的油污、垃圾等也会成为污染物的来源。
2、 城市建筑和屋顶
建筑物的屋顶材料在雨水冲刷下可能释放出有害物质,如石棉、重金属等。此外,建筑施工过程中产生的灰尘、建筑垃圾等也会进入雨水径流。
3、 城市绿地和公园 虽然绿地和公园在一定程度上可以起到截留雨水和净化水质的作用,但如果使用了化肥、农药等化学物质,也会在雨水冲刷下进入径流,造成污染。
4、 工业和商业活动
工业企业的废水排放、物料储存和运输过程中的泄漏,以及商业区域的垃圾、油污等,都可能成为雨水径流的污染源。
二、城市雨水径流污染的危害
城市雨水径流污染带来的危害不容忽视,主要体现在以下几个方面:
1、 对水环境的影响
雨水径流中的污染物进入水体后,会导致水体富营养化,引发藻类大量繁殖,破坏水生态平衡。同时,重金属等有害物质会在水体中积累,对水生生物造成毒害,影响水生物的生长和繁殖。
2、 对土壤的影响
雨水径流携带的污染物会进入土壤,影响土壤的物理、化学和生物性质,降低土壤肥力,影响农作物的生长和品质。
3、 对人类健康的影响
雨水径流中的病原体、重金属等污染物可能通过食物链进入人体,引发各种疾病,对人类健康造成威胁。
三、城市雨水径流污染的防治措施 为了有效防治城市雨水径流污染,需要采取综合的措施,包括源头控制、过程控制和末端治理等。
1、 源头控制
老城区雨污分流制改造方案研究
老城区雨污分流制改造方案研究
摘要:城市化进程中,逐渐涌现的一种环境产物就是黑臭水体,它出现的最主要因素在于老城区合流暗渠。为使合流暗渠问题得到真正解决,老城区有必要进行雨污分流改造。老城区雨污分流制改造是一项重要的城市基础设施工程,可以有效减少雨水和污水混合排放,降低水体污染,改善城市生活环境,能分流雨水,减少排水系统超负荷运行,降低城市内涝和洪涝风险。改造后的排水系统更加合理,可以提升城市整体品质,为居民提供更好的生活环境,还有助于城市的可持续发展,保障城市水资源的合理利用。
关键词:老城区;雨污分流制;改造方案
引言
城市化进程的深入推进是导致城市河道空间被侵占和积压的一个主要因素,在这样的背景之下,一些城市为了使黑臭河道的感官影响得到一定程度的降低,开始采取了一系列措施、方法,从而将一些河道向河流暗含方面进行改造。在老城区,合流制排水制在旱季的功能是排放污水,而在雨季承担的功能则是排放涝水,汛期暗渠合流污水极大程度影响了城市水环境。目前,我国关于治理暗渠的研究越来越多,但实际情况却是治污不够系统和不长久等问题仍然很普遍,所以有必要结合老城区现状,进一步分析雨污分流改造的可行性方案。
1 现状介绍及治理难点
1.1 现状
黑臭水体问题出现的根本因素并非市政合流制管道所致,其本质是因河流管道没有和污水处理厂接通,导致污水直接向合流暗渠排放,而在合流暗渠有较大断面和较小坡度等的情况下,很难为污水的流速提供保障,厌氧发臭情况极易出现,导致渠底沉积污泥或垃圾,“死河”由此形成,这在雨季冲刷流出时就会严重影响环境[1]。 1.2 难点
在治理老城区的时候,难点问题较多,比如室内外管道过于混乱、早期建设的工程质量不达标、规划相对滞后等。除此之外,天气和交通压力等也会在一定程度上影响施工组织。分析老城区情况、针对有关文献资料进行汇总的情况下发现,以下是老城区雨污分流工程难点所在:一方面是物探准确度低和施工场地不良、有较多施工障碍等技术性难点;另一方面是交通疏解与管线迁改、进场协调等的协调性难点。
合流制排水系统降雨径流污染物的特性及来源
第28卷第8期2008年8月环 境 科 学 学 报
ActaScientiaeCircumstantiaeVo.l28,No.8Aug.,2008
基金项目:国家高科技研究发展计划(863)项目(No.2005AA60101001)SupportedbytheHigh-techResearchandDevelopmentProgramofChina(No.2005AA60101001)作者简介:赵磊(1978)),男,工程师(博士生),E-mai:lzlzny@;*通讯作者(责任作者),E-mai:lyf@Biography:ZHAOLei(1978)),male,engineer(Ph.D.candidate),E-mai:lzlzny@;*Correspondingauthor,E-mai:lyfl@赵磊,杨逢乐,王俊松,等.2008.合流制排水系统降雨径流污染物的特性及来源[J].环境科学学报,28(8):1561-1570ZhaoL,YangFL,WangJS,etal.2008.Characterizationofstorm-waterpollutantsourcesinacombinedsewernetwork[J].ActaScientiaeCircumstantiae,28(8):1561-1570
合流制排水系统降雨径流污染物的特性及来源
赵磊1,2,3,杨逢乐1,*,王俊松4,谢中伟4,朱永官2
1.云南省环境科学研究院,昆明6500342.中国科学院生态环境研究中心,北京1000853.中国科学院研究生院,北京1000494.云南师范大学,昆明650092收稿日期:2007-08-13 修回日期:2008-01-12 录用日期:2008-05-30
摘要:在昆明市典型合流制排水小区对降雨径流进出水水量、水质进行了研究,旨在揭示城市区域合流制排水系统中降雨径流不同来源的污染物特性及各个污染源的比例.分别监测了合流制排水系统日常污水以及4场降雨期间小区出口断面、街道、屋顶、庭院降雨径流的水量、水质.结果表明,人为干扰是影响城市径流污染物输出强度的主要因素,城市下垫面降雨径流污染物输出浓度顺序为:道路>庭院>屋顶,道路是城市面源污染的关键源区;道路次降雨径流量约25%,却产出了40%~80%的污染物,而屋顶次降雨径流量约50%,却仅有4%~30%的污染物负荷.合流制排水系统中管道沉积物在降雨期间的迁移是重要的污染源,4场降雨中管道沉积物的TN、TP、SS、COD和BOD5的污染贡献率在30%以上.降雨强度是影响管道沉积物输出的重要因素,在高强度降雨下,管道沉积物污染贡献率高50%以上.在不同的降雨特性条件下,合流制排水系统主导污染源有所不同.关键词:合流制排水系统;城市降雨径流;污染来源;管道沉积物
城市雨水径流污染研究分析
城市雨水径流污染研究分析
摘要:伴随着经济水平和生活质量的提高,以及城市的发展,水资源的污染被人民广泛关注,从而引发出许多对于城市雨水径流污染的相关研究,本文通过梳理近年来国内外城市雨水径流污染的研究成果,总结城市雨水水质特征、分析城市雨水径流污染的初期效应,提炼国内外城市雨水径流污染防治的先进措施及成效。
关键词:雨水径流;水质特征;污染防治
城市径流污染主要来自大气干湿沉降、地面垃圾等,且其类型和形式非常复杂。目前国内外研究的主要污染物有浮游堆积物、营养物质等。雨水径流的污染和雨水利用问题在水环境领域越来越受到关注。国际上常通过下渗工程、贮存工程和调控工程,通过利用人工降雨水塘/湿地、透水铺面、雨水花园、绿色屋顶、排水边沟等对径流进行源头控制。
一、雨洪排水体系组成
我国对雨洪排水研究相对开展较晚,目前我国雨洪排水体系主要以合流制和分流制为主。由于历史、经济等多种因素导致我国大部分城市雨水管网设计标准普遍偏低,管网建设、管理归属混乱,同时我国水资源严重短缺,且城市内涝、管网错接混接等问题日趋严重。
在管理层面,入河排污口的监督管理职能原属于水利部门。在以往的监管过程中,关注点主要在工业企业入河排污口、城镇污水集中处理设施入河排污口上,且仅对规模以上排污口进行监测监管,对于城市雨洪排口排污问题并未关注,对于城市雨洪排口的监管和登记尚属空白。
二、雨水径流造成的污染问题
1.我国雨水径流造成的污染问题十分严重。在太湖、海河等水体中,雨水径流污染成为水质恶化的主要原因,雨水将大量的污染物卷入水中,引起了严重的污染[1]。截至目前我国也对雨水径流污染研究取得了一定的成果,但缺少全面的径流量及其水质的监测数据,对输送机制、污染总量以及其相适应的排水体系鲜有研究。
2.北京地处中国北部,为北方经济最发达的城市,现为中国的首都,城市建设起步非常早,基础设施较为完善但部分十分老旧,极其容易在降雨过后造成较为严重的径流污染。北京许多地区都使用油毡屋顶和瓦制屋顶。研究结果表明,沥青油毡屋顶的污染比瓦顶严重。瓦顶的雨水径流水质更稳定,沥青油毡屋顶的雨水质量变化很大。这是由于雨水的冲洗造成的,是最基本的水污染源。因为油毡是石油产品,所以主要成分很复杂,很多污染物有可能会融化在雨中。一般来说,温度越高,阳光越强,毡屋顶材料易分解。相应屋顶材料的雨水流出量COD越高,污染成分越难溶解。
水库污染物迁移与转化机理研究
水库污染物迁移与转化机理研究
水库是工农业用水、生活用水和生态调节的重要水源地。但是,随着人们对水资源的需求不断增加和人类活动的不断扩大,水库面临着日益严峻的水污染问题。水库污染物的迁移与转化机理是污染治理的重要前提和基础。本文将从污染物的来源、迁移与转化机理入手,对水库污染物的处理与管理进行探讨。
一、污染物的来源
水库污染物的来源主要包括工业污水、农业污染、生活污水和气溶胶沉降等方面。工业排放的废水主要包括工业废水和城市污水,它们含有大量的有机物和重金属离子等。农业活动会带来大量的化肥、农药和畜禽粪便等,这些物质会大量积聚在水库周围的土地中,并随着降雨等天气因素进入水库中。生活污水是指人类生活中产生的废水,主要包括洗衣水、厨房污水、洗浴污水等。气溶胶沉降则是指空气中的颗粒物降落到水库表面或者通过雨水等径流进入水库中。
二、污染物的迁移
水库污染物的迁移是指污染物在水体中的传播和分布。污染物的迁移受许多因素的影响,包括浓度梯度、水流和水温等。一般情况下,浓度越高的污染物在水体中的迁移速度越快。相反,如果水流速度越低,污染物迁移的速度就越慢。此外,水温对污染物的迁移也有一定的影响。在夏季高温时,部分污染物会变得更加容易挥发,从而加快了它们在水体中的迁移速度。
三、污染物的转化
水库污染物的转化是指污染物在水体中的化学转化和生物转化过程。水体中有机污染物可以被水生藻类和浮游生物分解成无害的物质,同时也可以被微生物分解成二氧化碳和水等物质。此外,金属离子可以在水体中与其他物质反应,形成沉淀。水中减少有机物和重金属离子的浓度,就是水体净化的过程。
四、污染物处理与管理
针对水库污染物的处理和管理方法有很多种,如化学沉淀法、生物降解法、吸附法等。化学沉淀法是将污染物与化学试剂反应,使其形成可沉淀物而从污染物中分离出来。生物降解法是指将水体中的有机物分解成更小的无害物质,以消除对环境的污染。吸附法是指通过将污染物吸附剂放入水体中吸附污染物,从而将它们从水体中去除。
