朝阳市夏季雨水径流非点源污染物浓度特征的监测分析研究

为分析朝阳市不同类型下垫面在夏季雨水径流过程中所携带的污染物浓度,分别在2017年6-9月,对朝阳市3类主要下垫面(交通干道、草地、居民生活区)进行6场降水径流监测试验,结合采样数据分析不同下垫面径流过程所携带的污染物浓度。分析结果表明:居民生活区中观测的总氮、总磷、COD以及氨氮平均浓度值均最大,各污染物平均浓度分别达到III类水标准极限浓度值的2.3、2.1、1.8、1.4倍,交通干道下各污染物浓度较低,各污染物平均浓度分别达到III类水标准极限浓度值的1.9、1.7、1.5、1.2倍,草地各污染物浓度相对较低,基本处于III类水标准浓度;各降水径流事件中总氮和氨氮的Person系数最高,为强相关,其他污染物浓度的相关性较弱;在雨水径流形成初期,径流对各污染物浓度具有一定程度冲刷作用。     

乌鲁木齐市不同下垫面雨水径流水质特性分析

针对乌鲁木齐市面临水资源短缺和水环境污染双重压力的现状,选取乌鲁木齐城区4个不同下垫面的屋面和路面作为雨水取样点,分析了径流不同时间段雨水水质的变化趋势.结果表明:径流初期下垫面的雨水污染均较严重,污染物浓度较高.随着径流时间的持续,各污染物浓度呈下降趋势,且污染物间有一定的相关性.与此同时,依据乌鲁木齐市不同下垫面的雨水水质提出了针对乌鲁木齐市降雨特点的雨水综合利用的途径和措施,为缓解乌鲁木齐市水资源短缺问题具有一定的指导作用.     

贵州省煤矸石堆场径流污染特征及其对溪流水质的影响

通过对贵州省中部关闭煤矿区煤矸石堆场地表径流及其沉积物进行样品收集与分析,探讨了降雨-径流下煤矸石中污染物的迁移规律及其对周边地表水体质量的影响.结果表明,煤矸石堆场地表径流水的pH值变化达2.64～6.38,污染物以SO2-4,Fe和Mn为主,其浓度变化受煤矸石类型及降雨强度的影响.径流沉积物在静置或扰动下浸水3～28 d后,上覆水的pH达2.78～3.71;SO2-4,Fe,Mn的浓度变化分别为27～160 mg/L,0.3～3.9 mg/L,0.6～2.8 mg/L.降雨-径流下关闭煤矿区煤矸石堆场的地表径流对周边水体质量的影响主要表现在水体酸化及Fe,Mn污染严重.     

雨水花园对实际降雨径流的调控效果研究

基于海绵城市倡导的雨水自然积存、自然渗透、自然净化理念,根据西安地区降雨特征,设计建造了入渗型和防渗型两套雨水花园。2015~2017年对33场次降雨事件径流调控效果进行了监测分析。结果表明:(1)以原状土为填料的防渗型雨水花园设施水量削减率为11.2%~100%(中位数=69.14%);(2)污染物浓度超越概率分析结果显示,径流雨水经过雨水花园系统后,总氮、氨氮、总磷和化学需氧量出流浓度超过地表水环境质量标准Ⅳ类限制的概率,与入流浓度超过地表Ⅳ限制的概率相比,分别降低了58.57%,2.71%,20.57%和29.71%;(3)雨水花园设施场次径流水量削减率与污染物负荷削减率的相关关系在0.857以上;(4)通过监测的场次降雨量及系统进水和出水水质水量,估算的雨水花园系统年径流污染物浓度去除率为11.93%~60.97%,径流污染物年负荷削减率基本在70%以上。     

关中地区农村典型涝池水体污染物特征及其水质现状调查与分析

[目的]探究影响涝池水体水环境质量的主要原因,以期能为涝池水体水环境保护和水质状况改善提供科学依据。[方法]从涝池的功能、容量、面积和结构等方面出发,选取陕西省杨凌农业高新技术产业示范区8个具有典型代表性的涝池,对涝池水体pH值、溶解氧、化学需氧量、氨氮、总磷、总氮进行测定,同时对水质样本点各污染物指标进行参数检验,并应用单因子指数等方法对其综合评定。[结果]①点源污染型涝池在不同采样点位置水体污染物浓度差异显著(p0.05),各涝池总氮、总磷平均浓度范围分别为:4.70～78.13 mg/L,0.03～4.27 mg/L;氨氮平均浓度范围为0.36～39.18 mg/L;化学需氧量平均浓度范围为33.0～1 067.40 mg/L;溶解氧平均浓度范围为1.5～7.3 mg/L;pH值大小平均值范围为7.85～8.64;②大部分涝池水体污染严重,水质均为劣Ⅴ类,污染物主要以氮类污染物指标为主;③调查区涝池水质污染程度排序为:点源污染+有措施面源污染+无措施点源污染+无措施。[结论]布设污水处理设施及池底防渗措施对于改善涝池水环境状态较为重要。此外辅以内源水体的相关修复及管护工作,效果将会更好。     

珠海城区暴雨径流污染负荷估算及其评价

基于对广东珠海城区暴雨径流污染的监测,引用SCS模型对城区暴雨径流污染负荷进行估算并分析评价。结果表明,珠海城区暴雨产流年平均1529.2mm,其中以交通主干道和商业区径流量最大。暴雨径流污染物浓度水平较高,T—N,T—P,COD_(Cr)和BOD_5负荷总量分别为765.27,74.06,11 958.94和1104.71t,其中COD_(Cr)负荷为工业点源污染的72.32％,占珠海非点源污染总负荷的24.69％。暴雨径流在雨后短时间内会使受纳水体的水质迅速恶化。因此,珠海城区暴雨径流对水环境的威胁较大。     

密云土门流域出口氮磷污染分析

为了满足水污染控制规划和流域水资源保护的需要,在土门西沟出口对径流量、径流水质进行同步监测,结合以前的监测资料,对径流量与污染负荷之间的关系进行分析.结果显示:流域内水质氮磷含量超标,特别是氮远远高于Ⅴ类水.总磷在Ⅲ类水标准以内,流域的非点源氮磷源已成为流域主要污染物;径流量和污染负荷有很好的相关性,其中总磷与地表径流量相关性最高,总氮与地表径流量相关性比较差,氨氮是氮源污染的主要形态,而且氨氮容易挥发和转化;这与当地居民使用氮肥和二铵有关;总氮与氨氮的相关关系较好,和硝态氮相关系数较小;控制污染物的排放和减小暴雨径流是有效治理非点源污染措施.     

桉树人工林冠层淋溶水质特征初步研究

为探讨桉树人工林冠层对降雨水质的影响过程与特征,采用连续分程式林内雨收集系统采集水样,研究了6种不同林分人工林对冠层穿透水和树干径流水浊度、色度、pH值、化学需氧量(COD)等的影响.结果表明,在淋溶的第1阶段,3年生桉树人工林冠层穿透水(穿透雨深O～10mm)的浊度、色度、pH值、COD等4个水质参数的值分别为149.9 NTU、55度、4.97和85.5 mg/L,树干径流(径流量0-600ml)的4个水质参数值分别为192.8NTU、153度、4.76和117.8 mg/L,3年生桉树对林内雨水质的影响大于7年生杂交相思林、13年生马尾松林和软阔林.不同林龄桉树对林内雨水质的影响存在显著差异,1年生桉树林的最小,3年生的最大,7年生的居中.6种不同林分森林对林内雨水质的影响随淋溶的不断进行由强变弱.同一林分人工林其冠层穿透水水质优于树干径流.     

野外人工模拟降雨条件下荒草坡产流产污试验研究

采用人工模拟降雨的方法,以5种不同的降雨强度研究浙江省临安市青山湖流域内荒坡的产流产污特征.结果表明,降雨径流总量与降雨强度呈正相关,相关系数达到0.873 2;径流中平均含沙量浓度雨强关系不显著,不同污染物产污浓度大小排序为COD>TN>TP>水溶性磷;雨强越大,污染物浓度越小,说明雨水对污染物浓度有稀释作用;不同污染物的次产污模数与雨强呈正相关,相关系数均在0.9以上,说明降雨强度越大,产生的污染也越大.     

滇池流域典型城郊降雨径流污染特征与排放过程

选择滇池流域典型城郊代表性的两个功能区——居民生活区和居民生活-集市混合区进行降雨径流监测,分析降雨径流污染特征及排放过程。结果表明,降雨地表径流中总氮浓度在2.18～29.40 mg·L-1,总磷浓度在0.18～3.90 mg·L-1,氨态氮浓度在0.87～18.48 mg·L-1,硝态氮浓度在0.02～3.64 mg·L-1, CODCr浓度在22.51～362.92 mg·L-1, TSS浓度在7.00～882.00 mg·L-1之间。降雨地表径流污染物浓度高于地表水Ⅴ类水环境质量标准。降雨径流中氮的主要污染物是氨态氮、颗粒态氮和溶解有机态氮,磷的主要污染物以颗粒态磷和PO3-4-P为主。降雨径流污染物浓度随降雨时间发生变化,开始产生径流时污染物浓度较高,之后随着雨强的平衡而趋于下降。降雨径流各污染物浓度是居民生活-集市混合区大于居民生活区,居民生活区径流大于屋面径流;次降雨径流污染物平均浓度（EMC）为居民生活-集市混合区普遍高于居民生活区。居民生活-集市混合区降雨径流EMC变化表现出更大的随机性。     

折流式人工湿地对矿区降雨径流的净化研究

根据陕西省渭南市蒲白矿区降雨径流的水质和水量特征,采用新型折流式人工湿地对人工湿地不同运行阶段模拟降雨径流的净化效果进行了对比,分析了COD_Cr,SS,TN,TP,NH₄⁺-N以及重金属Pb,Zn,Cu在湿地系统中的沿程变化,探讨人工湿地的主要去除机制。结果表明:人工湿地对COD_Cr,TP,TN,NH₄⁺-N,SS的平均去除率分别为82.3%,65.9%,71.2%,73.5%,94.8%,对重金属Pb,Zn,Cu的平均去除率分别为91.3%,94.5%,81.2%,对重金属的去除率基本高于对营养元素的去除率;除了TN外,折流式人工湿地系统出水各污染物均达到《地表水环境质量标准》（GB3838—2002）Ⅲ类质量标准,其中TN达Ⅳ类标准,出水重金属Pb,Zn,Cu均能达地表Ⅲ类水标准。降雨径流各污染物主要在人工湿地的第1格被去除,其中,COD_Cr,TP,SS和Pb均有一半以上的去除率发生在第1格。随着人工湿地沿程进水浓度的增加,其去除率逐渐下降。研究表明,折流式人工湿地系统对矿区降雨径流的净化效果显著,并且该湿地系统具有较强抗冲击负荷能力,可用于城市地面径流污染的控制和雨水利用。     

山地校园不同下垫面雨水径流重金属污染特征和健康风险评估

[目的] 了解山地校园不同下垫面雨水径流重金属污染特征及雨水径流中重金属元素对于人体的健康风险,为山地海绵城市建设提供径流污染控制参考和人员健康保护基础数据。[方法] 2019年7月22日在重庆交通大学针对屋顶、道路、停车场和广场4种典型的下垫面进行了雨水径流的取样监测,并统计分析场次降雨平均浓度（EMC）、电导率（EC）、钠吸附率（SAR）、危险商（HQ）和危险指数（HI）。[结果] 广场径流过程中重金属元素整体变化波动较大,道路雨水径流的重金属健康风险最大而屋顶健康风险最小;大多重金属污染物在产流后的10 min内出现了降幅,其中Fe和Mn的降幅较大,Zn的降幅中等,Cu的降幅最低;As和Cr是雨水径流中健康风险最高的重金属污染物。[结论] 山地校园重金属污染物冲刷速度较快,人流大的下垫面雨水径流中重金属元素变化波动较大,但健康风险较低;车流大的下垫面雨水径流中重金属元素波动较为稳定,但健康风险较高。     

弱透水性下垫面降雨径流污染物输移特性

为了研究弱透水性下垫面降雨径流污染物的输移特性,选择兰州市作为典型城市,基于其降雨分布特点和面源污染特点提出了弱透水性下垫面径流污染物输移模型。通过对大学校园内屋面、路面及其他弱透水性下垫面组合形式下的天然降雨径流取样检测,分析了浊度,COD_cr,TN和TP等主要污染物浓度随时间的变化规律及污染物相关性研究,同时运用模型计算径流污染物初期负荷率。结果表明:校园弱透水性下垫面,降雨径流历时10～20 min各污染物浓度达到峰值。径流历时30 min内,降雨径流浊度,COD_cr,TN和TP的污染物负荷率可达到65%～85%。在中小降雨条件下,降雨径流过程中各污染物显著相关,径流污染物输移模型的适用性较好。     

土壤对城市雨水径流中污染物的削减作用

[目的]分析城市雨水径流在土壤中的净化情况及径流污染物对土壤环境造成的影响。[方法]在充分了解陕西省西安市某地土壤特性和当地雨水径流水质的基础上,模拟城市土壤表层系统和雨水径流装置,研究雨水径流中的污染物在下渗过程中土壤表层对它们的削减作用及土壤基本理化性质的变化。[结果]在土壤层厚度为20cm,雨水渗透量为6 000ml,径流时间3h的条件下,裸土和绿地表层土壤对模拟雨水中各污染物的去除率均达到40%以上;土壤的密度及pH值基本未发生变化,氮的含量由原土的54.95mg/kg分别增加到65.10(绿地)和68.60mg/kg(裸土),有效磷的含量由原土的59.23mg/kg变化到82.39mg/kg(裸土)和39.93mg/kg(绿地),有机质的含量由原土的18.32mg/kg变化到19.28mg/kg(裸土)和14.04mg/kg(绿地)。[结论]绿地对雨水径流处理效果较好。在渗流过程中,土壤对氨氮的截留效果较为明显,短时间内土壤基本物理性质变化不大。     

植草沟对北京市道路地表径流的调控效应

[目的]分析植草沟对北京城市道路径流的水量和水质的调控效应,为北京市雨洪管理提供参考。[方法]实地建立植草沟,并根据北京市多年降雨资料和主干道路径流水质2010—2012年的监测结果设置径流水量和水质。[结果](1)降雨历时短,降雨强度低时植草沟的调控水量的功能明显。在降雨历时为3h,降雨重现期为0.33a时,50m2的植草沟可削减50m2沥青道路上产生的66%的径流量,降雨强度相对降雨历时来说对植草沟传输入渗的影响更大。(2)植草沟对水质污染物有一定的去除效果,但达不到完全净化。建设的植草沟能够削减径流中的氨氮达20%,总磷达35%,COD达22%。(3)植被覆盖度能影响植草沟的调控能力。植被覆盖度增加60%,植草沟对0.33年重现期降雨1h的雨量入渗率提高了8%。(4)若建立与北京市城六区道路等长度、宽2m的植草沟,对1a,2a重现期24h降雨形成的道路径流削减率分别为96.3%和56.0%,但对50a极端降雨道路径流量的削减率仅为13.0%。[结论]植草沟对北京市道路地表径流具有一定的调蓄洪峰流量,延缓产流时间,减少径流污染的作用,但无法单独作为有效控制城市道路地表径流水量的管理措施。     

基于典型年法的海绵城市建设控制指标研究

[目的]探讨海绵城市控制指标年径流总量控制率的确定方法,为海绵城市建设控制指标的合理确定提供新的思路。[方法]结合中国目前海绵城市建设相关规范及研究成果,分析关于年径流总量控制目标确定方法的合理性。以合肥市为例,分别采用长序列法、典型年法、外排径流系数法、逐日水量平衡法对相关问题进行研究,探讨不同年径流总量控制率对外排径流系数的影响及不同规模雨水调蓄设施的实际控制效果。[结果]提出控制指标的典型年计算法,并总结了外排径流系数随年径流总量控制率变大不能无限减小的规律,提出采用雨水利用有效容积这一指标来校核年径流总量控制率提高的适宜范围。[结论]典型年计算方法与雨水系统设计重现期相对应。结合对实际雨水总量控制率的研究,可为海绵城市建设中径流总量控制目标的确定提供新的思路。     

水泥混凝土路面集雨产流特征研究

在我国雨水资源缺少地区,把雨水收集起来加以利用成为提高城市道路雨水利用效率的关键.作为雨水收集面的道路,其产流特性对于雨水收集利用起着重要作用.利用人工水泥混凝土处理集雨面进行了道路路面产流特性模拟试验研究.水泥混凝土路面在干燥情况下的临界产流降雨量为1.55 mm,只有降雨量达到或接近1.55 mm,集雨面才会产生径流,次径流系数随着次降雨量增大而增大,产流时间与降雨时间相比存在着明显滞后性,并且径流强度明显小于降雨强度.