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摘要
随着城市化的迅速发展,城市不透水区域的面积的比例越来越大,导致城市降雨径流带来的非点源污染日益成为引发城市水环境问题的主要原因。为进一步防治地表雨水径流对水体的污染,探讨城市地表的污染特性及污染物的排污规律,本文以天津市南开区为研究区域,对不同土地利用类型、不同下垫面的雨水径流进行了连续性监测研究。文章重点探讨了城市地表雨水径流的时空分布特征、初始冲刷效应以及受纳水体水质的变化,并用模型估算了径流污染物的负荷量;然后在总结天津市地表雨水径流污染特征的基础上,借鉴国内外已经成熟的措施,提出了适合天津市城区的雨水径流污染控制管理措施。研究主要结论如下:
(1)对天然雨水和地表雨水径流污染物分析表明,~ 之间,电导率较低,.90%的降雨的色度、COD、BOD5、TOC、总磷、重金属、挥发酚满足景观水质或生活杂用水质要求,雨水存在一定程度污染,主要污染物为SS、氨氮、总氮、阴离子表面活性剂、粪大肠菌群。天津城区雨水径流污染严重,主要污染物为‘SS、COD、BOD5、TOC、氨氮、总氮、重金属Cr(VI) 和Cd、挥发酚、阴离子表面活性剂和粪大肠菌群,污染物超标率分布在 ~%;地表积累污染物和雨污混流是径流污染物的主要来源。
(2)在不同土地利用类型中,工业区雨水径流污染最严重,其次是商业区、居民区,文教区污染较轻。在不同的下垫面中,路面、屋面径流污染最严重, 是河流污染物的主要来源;油毡沥青材料的屋面径流污染高于瓦面径流;草坪径流污染物浓度低于其他下垫面径流,绿地对污染物具有净化作用。
(3)地表径流污染物浓度随降雨历时具有明显变化,在径流初期10---20rain 达到最高值,之后随着降雨历时的延续,污染物浓度呈波浪性锯齿状降低,至降雨结束,污染物浓度最终趋于稳定,在整个径流污染过程中整体表现为初期径流中污染物浓度高于后期径流污染物浓度,具有明显的初期冲刷效应。
(4)晴天积累数和降雨量、降雨强度是影响径流水质的重要因素。随着累积天数的增加,径流初期污染物浓度增加;对于降雨量大、初期降雨强度大的降雨事件,径流污染物初期浓度较高,污染物浓度随降雨历时的延续逐渐降低,
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后期浓度相对较低;而对于平均降雨强度小的降雨事件,污染物初期浓度较低, 降低趋势缓慢,污染物冲刷不彻底。
(5)径流水质指标SS与COD、BOD5、总氮和总磷具有良好相关性,;不同种类重金属具有同源性,且与径流中的悬浮固体SS具有明显的相互依存关系,SS的测定和去除对于径流污染控制具有重要意义。
(6)地表径流对受纳水体具有严重影响。地表径流进入受纳水体后,津河和卫津河溶解氧显著降低,COD、BOD5、氨氮、总氮、Cr(VI)、Cd、As、Pb、 Hg、挥发酚、阴离子表面活性剂、粪大肠菌群等浓度显著增加。通过计算,地
表雨水径流携带大量污染物进入受纳河流,其中SS、COD、BOD5、TOC、氨氮、
总氮、阴离子表面活性剂污染负荷量分别为797,-4473、399~1264、50,--493、
11m也44、17—54、36---93、8~14 kg/(ban2·a)。
(7)城市表雨水径流污染控制措施主要是工程措施和非工程措施的结合。工程措施包括公共绿地建设、实施渗滤系统以及雨水处理工艺等措施,非工程措施主要是制定权威的条例和规定,建立有效的管理体系。
关键词:面源污染,城市雨水径流,污染特征,控制措施;
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With the development of urbanization,the areas of impervious surfaces like roads parking lots and rooftops increase constantly,which leads to urban rainfall runoff pollution increasingly,e the main reason to urban water environment prevent the surface water bodies from being polluted by the urban
runoff and to probe into the pollution characteristics of the urban runoff and the regulation of pollutants discharge,a series of water quality monitoring of rainfall runoff at the experimental area of Tian