文档介绍：合流制排水系统降雨径流污染物特征及初期冲刷效应
杨逢乐,赵磊*
云南省环境科学研究院,云南昆明 650034
摘要:合流制排水系统降雨期间高污染溢流污水直接排入水体对水体质量有明显影响,其径流污染物输出特征和初期冲刷效应受排水区类型、面积、降雨特性等多种因素影响。为此,选取昆明市典型合流制排水系统明通河流域不同类型集水区进行降雨径流监测,研究合流制排水系统降雨径流污染物输出特征及初期冲刷效应。结果表明:合流制排水系统初期合流污水污染物质量浓度明显高于后期,不同污染物输出特征、形态差别较大,溶解态氮是N污染物的主要赋存形态,而P污染物主要以颗粒态形态存在。管道沉积物是合流污水重要的污染来源。年内次降雨污染物平均质量浓度以雨季初期降雨最高,中期降雨质量浓度最低,雨季后期质量浓度较中期略有上升。不同类型集水区N、P质量浓度排序为:居民区>城市综合型>综合型>城郊结合型。降雨量是影响初期冲刷效应的关键因素,雨量大的降雨初期冲刷效应明显。
关键词:合流制排水系统;降雨径流;初期冲刷效应;污染物特征
中图分类号:X52 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2007)06-1627-06
在我国快速城市化进程中,新城区大多采用雨污分流排水系统,由于历史原因,老城区大多为合流制排水系统,在城市降雨径流时,雨污合流排水系统的径流污染要比分流制排水系统严重[1,2],目前针对合流制排水系统的污染控制措施为污水处理厂和溢流措施。我国污水处理厂处理对象主要针对污水,处理规模大多偏小,难以处理短时间内合流制排水系统高负荷冲击,而溢流措施溢流出的合流污水中仍然存在有大量污染物。合流制排水系统造成的污染越来越多的关注和研究。
国外自20世纪70年代以来在分流制及合流制排水系统降雨径流污染方面做了大量研究[3, 4],在合流污水污染物特征、初期冲刷效应及模型开发等方面取得了值得借鉴的成果。我国在城市径流污染尤其是合流制排水系统污染研究起步较晚,近年来才在北京、上海、西安、武汉等地相继开展起来,但有关城市不同类型区域排水系统径流污染规律,以及污染物形态特征的研究较少。鉴于此,本研究选取具有昆明市典型的流域尺度合流制排水系统,从流域内不同类型集水区入手,深入分析合流制排水系统降雨径流污染物类型及输出特征,以期为合流制排水系统降雨径流污染控制提供基础数据与依据。
1 研究区与方法
研究区概况及不同类型集水区
研究区为昆明市典型的城市纳污河明通河流域,明通河是纯城市纳污河,且以生活污水为主,流域内排水系统为合流制排水系统,污水及雨水通过排水系统直接进入河道输送, km, km2。流域内土地利用类型以居民区面积最大,其次为城郊结合部,道路及商业区面积接近。
为研究不同土地利用类型合流污水污染物产出规律,选择研究区内不同类型集水区进行降雨径流监测,分别为:羊清河集水区,该集水区面积约为85 hm2,土地利用类型为居民区,位于流域上游;关上体育场集水区,该集水区面积约为120 hm2,土地利用类型为城郊结合部,出口断面类型为管道;福德立交桥集水区,土地利用类型为城市型,涵盖了除城郊结合部的城市土地利用类型,面积约635 hm2,监测断面位于明通河中游,出口断面类型为河道;明通河流域出口断面(以下称为明通河集水区),土地利用类型