扬州市不同类型城市绿地径流污染特性

为研究不同类型的城市绿地径流污染特征,以扬州市为研究区域,选取了公园绿地、小区绿地、工业区绿地、文教区绿地和道路绿地等五种不同类型的城市绿地,采集径流雨水水样并测试其中典型污染物的浓度。结果表明:不同类型城市绿地径流雨水均存在水质污染情况,其中道路绿地、工业区绿地污染严重,公园绿地、小区绿地次之,文教区绿地污染程度最低;城市绿地初始冲刷效应不强烈,大部分污染物呈现中等程度的初期冲刷效应;不同类型城市绿地污染物的赋存状态不同,其中TN(总氮)、Zn、Pb主要以颗粒态存在,COD(化学需氧量)、TP(总磷)主要以溶解态存在。     

广州城区雨水径流非点源污染特性及污染负荷

以广州市新河浦社区部分排水区为研究对象,将研究区域划分为居住区、马路、草地3种典型下垫面,在各典型下垫面分别进行若干场雨水径流水质监测,主要分析雨水径流中的化学需氧量(COD)、生物需氧量(BOD5),以及总悬浮物固体(TSS)、总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮等污染物的浓度,探讨TSS和COD的相关性,揭示污染物的时空变化规律和径流的初期冲刷效应。基于暴雨径流管理模型(SWMM)建立了研究区域降雨径流非点源污染的模型,根据研究区域的水质监测资料率定模型参数,结果表明:水样中TSS和COD的相关性不明显;居住区、马路存在较为明显的初期冲刷效应,草地的初期冲刷效应不如居住区和马路明显;所建立的非点源污染模型具有较高的精度,利用该模型分别模拟不同重现期、不同降雨类型及不同下垫面类型的非点源污染负荷,所得负荷量结果较为合理,可以为城市雨水径流非点源污染的控制提供参考依据.     

常州市不同下垫面污染物冲刷特征

为研究城市硬化下垫面降雨径流对污染物的冲刷特征, 选取常州市5类典型硬化下垫面, 采样监测2015年3-8月期间6场降雨径流及污染物浓度变化过程, 得到以下结果。1) 地面径流污染物EMC均值高于屋面径流; 地面径流SS和COD浓度超过水质标准Ⅴ类1.34倍和2.59倍; 屋面径流COD和TN浓度超过水质标准Ⅴ类1.8倍和 2.6倍。屋面径流中溶解态COD和TN分别占全量的72.78%和57.99%; 地面径流溶解态TN占全量的61.59%。2) 径流初期污染严重, 随着降雨过程逐渐降低, 最终趋于稳定。各下垫面污染物初期浓度从大到小依次为水泥地面、沥青地面、铺装地面、平屋面、斜屋面。冲刷过程中, 随雨强增大, 各下垫面污染物浓度升高, 呈波动式变化。各下垫面污染物均有冲刷初期效应, 下垫面初期冲刷强度从强到弱依次为平屋面、斜屋面、水泥地面和沥青地面。前期降雨强度越大, 污染物初期浓度越大, 初期效应越显著。降雨强度为大雨时, SS 浓度呈指数型衰减。降雨强度为小雨时, SS浓度先稳定, 随着降雨变密集开始逐渐减小。降雨强度为暴雨, 但降雨过程集中在中后期时, SS浓度呈先增大随后减小的趋势变化。3) 指数冲刷模型对屋面和水泥地面污染物径流冲刷模拟效果较好, 斜屋面、平屋面、水泥地面全量污染物冲刷系数分别为0.871, 0.765和0.025 mm⁻¹, 屋面冲刷强度远大于地面。斜屋面溶解态COD与颗粒态COD冲刷系数相近, 冲刷强度大。平屋面、水泥地面的颗粒态COD冲刷系数均大于溶解态COD, 颗粒态COD冲刷强度更大。     

无锡市城市集水区地表径流污染差异归因分析

对位于无锡市主城区的沈巷小区、东风小区和槐古豪庭降雨、地表径流及其水质过程进行同步监测,分析地表径流的水文、水质变化过程及其特征,以期为分流制集水区地表径流污染的控制与管理提供科学依据。结果表明,地表径流污染物浓度峰值先于降雨强度峰值;绿地能够降低地表径流中COD_(Mn)、TP和TN等溶解性污染物的浓度,并可能增加地表径流中悬浮颗粒物和有机物的来源;地表径流中TP、TN对受纳水体污染严重,空气中NO_2等含氮物质超标是引起当地水体富营养化的重要因素;COD_(Mn)、TP和TN等溶解性污染物的初期冲刷强度大于固体颗粒态的TSS,其冲刷强度分别取决于地表径流的汇流速度及径流的搬运能力。     

济南城区降雨径流污染特征分析

通过收集济南城区代表性样点的降雨径流水样,分析了济南城区道路和屋面雨水径流中的COD、SS及TN等污染指标的浓度及输出特征变化规律及其主要影响因素.结果表明,济南城区雨水径流污染负荷水平较高,初期径流污染严重,主要是有机污染物污染和悬浮物固体污染,污染物浓度随降雨历时呈现规律性变化,并随下垫面以及周围环境的不同而存在一定差异.掌握城区降雨径流污染特征对合理开展径流污染控制和有效利用城区雨水资源提供依据.     

北京市中心城区某沥青屋面和金属屋面径流污染特征

为评价不同类型屋面径流污染特征,通过2016～2018年雨季期间对北京中心城区某沥青屋面和金属屋面径流进行监测,分析其径流污染特征,并评价初期雨水弃流对径流污染的控制效果。研究结果表明,沥青屋面径流和金属屋面径流中化学需氧量(COD)、总磷(TP)和氨氮(NH+4-N)的事件平均浓度(EMC)均远高于《地表水环境标准》中Ⅴ类水的水质标准,总体略高于同类型屋面径流的相关研究报道;研究监测的6场降雨事件,沥青屋面径流中悬浮固体(SS)、COD、TP和NH+4-N的初期冲刷强度均高于金属屋面,在前期晴天数较高或降雨强度和降雨量较大时更为显著;通过提出的径流厚度和污染物排放率关系曲线方法,可定量评价不同初期弃流量对径流污染控制效果,金属屋面和沥青屋面径流弃流3 mm径流厚度后,可以有效控制(72. 75±20. 96)%和(80. 55±15. 94)%的SS污染负荷,以及(66. 91±21. 68)%和(85. 25±11. 28)%的COD污染负荷,弃流后径流污染控制效果较好;但按照3 mm径流厚度弃流后,仍不能一定保证弃流后径流中SS和COD浓度在国家相关规范要求的初期弃流后雨水径流污染物浓度范围内。     

降雨径流的多重环境效应研究

为探究地表降雨径流的多重环境效应,选择广州市某校园教学区路面、生活区路面和办公楼屋面3种下垫面对其降雨径流进行监测,分析了微生物量、微生物活性、氮磷以及悬浮颗粒物的变化特征,并探讨了下垫面和雨前干期对微生物的影响、径流中氮磷营养盐的赋存形态以及污染物间的相关性。结果表明：不同下垫面降雨径流的环境效应存在较大差异,应针对其特征制定不同的径流控制对策;下垫面和雨前干期是影响降雨径流中微生物的重要因素,屋面径流微生物量与微生物活性的事件平均浓度EMC是路面径流的3.04倍与2.19倍;溶解态氮和颗粒态磷是降雨径流中营养盐的重要输出形态,降雨初期氮磷污染物浓度较高,随降雨时间延长浓度逐渐下降并趋于稳定值;随降雨径流迁移的主要是小于100μm的颗粒物,相关性分析表明TSS与TP、COD_cr呈显著正相关,去除悬浮物是控制降雨径流污染的有效途径。     

降雨径流的多重环境效应

为探究地表降雨径流的多重环境效应,选择广州市某校园教学区路面、生活区路面和办公楼屋面3种下垫面对其降雨径流进行监测,分析了微生物量、微生物活性、氮磷以及悬浮颗粒物的变化特征,并探讨了下垫面和雨前干期对微生物的影响、径流中氮磷营养盐的赋存形态以及污染物间的相关性。结果表明:不同下垫面降雨径流的环境效应存在较大差异,应针对其特征制定不同的径流控制对策;下垫面和雨前干期是影响降雨径流中微生物的重要因素,屋面径流微生物量与微生物活性的事件平均浓度EMC是路面径流的3.04倍与2.19倍;溶解态氮和颗粒态磷是降雨径流中营养盐的重要输出形态,降雨初期氮磷污染物浓度较高,随降雨时间延长浓度逐渐下降并趋于稳定值;随降雨径流迁移的主要是小于100μm的颗粒物,相关性分析表明TSS与TP、CODcr呈显著正相关,去除悬浮物是控制降雨径流污染的有效途径。     

抚仙湖入湖河流氮磷的时空分布特征

为研究抚仙湖入湖河流氮磷对湖泊富营养化的影响,通过测试环抚仙湖主要入湖河流水体中不同形态氮、磷的质量浓度,对入湖河流氮磷质量浓度的时空分布特征、氮磷负荷的月变化和氮磷比的时空分布特征进行分析.结果表明:抚仙湖入湖河流总氮TN(total nitrogen,TN)的质量浓度为2.37～10.90 mg/L,平均值为5.23 mg/L.溶解态总氮DTN(dissolved total nitrogen,DTN)质量占总氮质量的77.33%,是最主要的赋存形态;颗粒态氮PN(particulate nitrogen,PN)的质量占比相对较少. DTN中溶解态无机氮DIN(dissolved inorganic nitrogen,DIN)的质量浓度明显高于溶解态有机氮DON(dissolved organic nitrogen,DON)的质量浓度.总磷TP(total phosphorus,TP)的质量浓度为0.12～7.33 mg/L,平均值为0.86 mg/L.颗粒态磷PP(particulate phosphorus,PP)的质量占总磷质量的78.43%,是磷的主要赋存方式,溶解态总磷DTP(dissolved total phosphorus,DTP)的质量占比相对较少. DTP中溶解态无机磷DIP(dissolved inorganic phosphorus,DIP)的质量浓度高于溶解态有机磷DOP(dissolved organic phosphorus,DOP)的质量浓度.抚仙湖入湖河流TN的年负荷量为397.12 t/a,TP的年负荷量为35.83 t/a.总氮和总磷向抚仙湖的输入集中在丰水期,氮向抚仙湖的输入以DTN为主,磷向抚仙湖的输入以PP为主.抚仙湖主要入湖河流TN/TP的年负荷量比值为11.08,适宜浮游植物生长,入湖河流氮磷比促进了湖泊富营养化的发生.     

三级渗滤系统控制农业径流污染的试验

为明确渗滤系统在控制农业径流污染中的拦截削减性能,在重庆市万州高峰镇鹿山河旁建立三级渗滤系统,开展了农业径流污染净化效果的试验。结果显示,系统对SS、NH4+-N、TN和TP具有较好的去除效果,平均去除率可分别达到80%、78%、37%及48%。污染物浓度沿系统各级逐渐降低,TN、NH4+-N的去除率沿程逐渐趋缓,TP、SS去除率沿程没有明显减缓的趋势。系统第一级对氮的去除以颗粒态为主,第二、三级以溶解态为主;系统第一、二级对磷的去除以颗粒态为主,第三级对颗粒态磷与溶解态磷的去除比例相近。系统第一级对各污染物的去除效率最高,硝化作用较强;第二级TN、NH4+-N的去除率与第一级相比依然较高;第三级NH4+-N、TN、TP去除率较低,但SS的去除效率与第二级相当。     

常州不同城市用地类型地表污染物累积特征

针对面源污染物在城市复杂的不同下垫面具有不同累积特征的问题,以常州市中心城区为研究对象,采集居住用地、工业用地、交通用地、商业用地和文教用地等5种用地类别的64个样点地表累积物,测试累积物中总悬浮固体(SS)、氨氮以及全量和溶解态的COD,TP,TN含量,分析不同城市用地的污染物累积特征和居住用地、交通用地累积强度的季节变化差异,得到如下结果。1)交通用地各污染物的累积强度普遍高于其他功能用地,尤其是SS和全量COD,均值分别为59004.5和11179.7 mg/m2;商业用地上溶解态污染物均高于其他用地;文教用地、居住用地和工业用地上各污染物的累积强度较低。2)交通用地在2014年10月(秋季)和2015年3月(春季)的累积强度存在显著性季节差异,春季SS累积强度均值比秋季低约7.7%;全量TN和溶解态COD,TN,TP和氨氮的累积强度均值比秋季高约3.3%,49%,85%,61%和200%;居住用地的累积强度则没有季节差异。3)各类用地上颗粒态COD,TP和TN占全量的比例平均达86.5%,85.1%和71.1%,说明污染物主要吸附在颗粒态物质上,颗粒态污染物占大部分。因此,加大城市清扫力度有利于减少面源污染。4)商业用地单位颗粒物中COD和TN的含量均高于其他用地,均值分别为532.6和17.5 mg/g。交通用地COD,TP和TN的含量比最低,均值分别为212.2,0.86和2.9 mg/g。     

厦门城市降雨径流氮磷非点源污染负荷分布探讨

简述了城市降雨径流非点源污染的特征、影响因素和危害．在GIS技术支持下,估算了厦门岛内氮磷污染负荷的分布特征．在12mm雨量下,厦门岛城市径流的单位TN负荷量为44．09kg／km2,TP负荷为2．86kg／km2,氮磷污染主要来源于城市道路,其次为商住区与工业区,三者的TN、TP之和分别占全岛负荷的93．4％和92．0％．最后分析了厦门不同城市用地的降雨径流氮磷污染差别的原因,提出了减少城市径流污染的相关建议．     

面向复杂情景的SWMM水质参数敏感性分析

为了研究多种降雨情景下不同下垫面类型的水质参数敏感性,采用修正Morris筛选法解析了SWMM的水质参数敏感性总体特征,阐明了不同降雨强度和下垫面类型对水质参数敏感性的影响程度,揭示了各水质指标的高敏感参数分异特征。结果表明:高敏感及敏感参数数量及敏感性随降雨强度增大而增加,暴雨条件下道路和绿地水质参数敏感性水平显著升高,而降雨峰现时间滞后会导致部分高敏感水质参数的敏感性降低,敏感性从高到低依次为径流指数、最大积累量、冲刷系数、速率常数、半饱和常数；下垫面类型对高敏感及敏感水质参数数量的影响程度高于降雨条件；屋顶的敏感性参数数量及其敏感性总体较大,主要受下垫面面积占比和透水性影响,农田氨氮的径流指数敏感性显著高于化学需氧量、总磷、总氮,与肥料水解及氨氮流失过程有关。     

海绵城市雨洪控制中雨水径流水质变化规律分析

在充分利用水资源的理念下,对海绵城市某公司不同取样点的雨水水质进行检测。介绍了研究区域的详细情况,给出雨水采集方法、实验方法和水质指标检测方法。选择研究区域4个不同下垫面的屋面和路面作为雨水取样点,分析了雨水径流水质随降水时间的变化规律、雨水径流水质随降水强度的变化规律和不同下垫面影响下雨水径流水质变化规律。结果表明,降雨初期雨水污染程度较高,雨洪控制中衡量雨水径流水质指标含量相对较高;随着降雨时间的增加,水质逐渐好转并最终趋于稳定;短时暴雨和强度消耗时长降雨相比,径流污染负荷明显更高;舍弃前10 min的初期径流雨水后,水质明显更好,说明海绵城市雨水利用潜力很高,可作为第二水源。     

模拟暴雨条件下杨麦复合系统氮、磷随地表径流流失特征分析

通过模拟降雨径流实验,在1.43 mm/min暴雨条件下,研究杨麦复合系统对氮、磷流失量、径流量和泥沙侵蚀量的影响及杨麦复合系统氮、磷随地表径流的流失特征。结果表明:杨麦复合系统与普通农田相比总氮流失量减少54.9%～89.1%、总磷流失量减少68.6%～88.9%、径流量减少56.7%～70.6%、泥沙侵蚀量减少52.1%～61.5%。杨麦复合系统地表径流中TN、DN的流失浓度先迅速下降然后上升;NO3--N在产流初期浓度变化不大,产流后期浓度增大;NH4+-N、TP和PP有相同的浓度变化趋势,即在产流初期浓度达到最大值,随产流时间的延长呈下降趋势。氮主要以溶解态流失,磷主要以颗粒态流失。     

基于改进输出系数模型的农业源污染物负荷核算

选择滇池流域作为案例, 考虑区域自然地理、水文气象以及人类活动影响等因素的差异性, 利用1 km×1 km栅格数据, 开展农业源污染物TN和TP入水体系数的精细化模拟测算, 得出降雨驱动因子、地形驱动因子、地表径流因子、地下蓄渗/地下水径流因子和截留因子, 计算得到2016年滇池流域农业源TN和TP的平均综合入水体系数分别为0.447和0.342, 进而估算得到滇池流域2016年全年农业源污染物TN和TP实际入水体负荷量分别为577.39和167.62 t。研究结果表明, 滇池流域农业源污染物排放量和入水体负荷量存在显著的空间分布差异, 81.0%的氮排放量和74.2%的磷排放量集中分布在草海陆域和外海北岸, 排放量最大的是位于外海的盘龙江上游, 分别占氮、磷总排放量的21.9%和20.2%。此外, 农业源污染物TN和TP排放量中, 来自畜禽养殖的污染占比超过90%, 应作为农业源污染控制的重点关注目标。     

基于侵蚀过程的喀斯特坡耕地土壤重金属迁移机制

为探索喀斯特坡耕地土壤重金属元素随径流迁移机制,通过人工模拟降雨试验方法,系统研究了不同降雨强度和坡度下Cu、Zn和Ni元素随地表径流迁移转化机制。结果表明:(1)不同处理条件下坡面产流量呈上升趋势,在产流10～20 min后达到峰值并趋于稳定,同时降雨强度越大,坡度越陡,产流量越高。(2)不同处理条件下产沙量均呈先迅速增加后缓慢减少的变化趋势,产沙量与降雨强度呈正比,且在相同降雨强度下存在临界坡度。(3)供试土壤中重金属均以残渣态为主,随着产流时间的延长,径流中溶解态Ni和Cu元素变化无明显规律,上下波动幅度不大,溶解态Zn在径流中含量低于检测下限,而颗粒态Cu、Zn和Ni含量基本呈现先快速上升又逐渐下降的变化趋势,与径流产沙量变化趋势一致。