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。     

北京市道路沉积物的粒径分布及其污染特性研究

城市地表沉积物是雨水径流污染物的主要来源之一,选择北京市不同功能区道路作为研究对象,研究不同功能区道路沉积物的粒径分布和污染特性。研究结果表明:不同功能区沉积物粒径分布和单位粒幅粒径分布存在较大差异。其中,广场和居住区单位粒幅粒径分布呈现从小粒径到大粒径逐渐降低的趋势,其他功能区下垫面粒径分布和单位粒幅粒径分布呈现出的规律为:主干道道路与商业区类似,公园与学校类似。污染负荷方面,不同功能区沉积物污染负荷量大小变化顺序为:主干道道路居住区商业区公园学校广场,同时城市主干道沉积物污染负荷呈现明显空间分布特征,从城市中心区向郊区呈现逐渐升高的趋势。通过上述研究,以期为城市雨水径流污染控制和土地规划管理提供科学支撑。     

不同土地利用下城市土壤Cd重金属累积特征——以贵阳市为例

对贵阳市不同土地利用方式下的城区土壤采样调查表明,贵阳市城市土壤Cd含量显著高于其相应的土壤背景值,在工业区、住宅区、交通十字路口(道路)、垃圾中转站、公园、城市广场和校园等7种土地利用方式下,工业区土壤Cd含量居首位,住宅区及广场区含量相对较低。Cd综合累积程度由高到低的顺序为工业区垃圾中转站学校交通十字路口公园住宅区和广场。不同土地利用方式对城市土壤的重金属含量有一定影响。     

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。     

杭州市城区不同土地利用类型降雨径流污染特征

城市土地利用方式是影响城区流域水质的主要因素,与水体水质之间存在相关关系,这种关系受到土地利用类型及其空间分布的影响。以杭州市为例,对不同土地利用类型的地表径流水质进行了监测,并对地表雨水径流污染物的出流规律,污染物的事件平均质量浓度(EMC),以及污染物负荷量进行了探讨。研究结果表明,在径流初期5～20min,地表径流污染物质量浓度大多达到较高值,随着降雨历时的延续,污染物质量浓度呈波浪状降低,直至趋于平稳,具有明显的初期冲刷效应;污染物年负荷量在不同用地类型之间的高低顺序为:交通区、工业区、商业区、居民区。     

济南市地表灰尘重金属含量及其污染评价

分析研究济南市不同功能区地表灰尘重金属的含量。结果表明,地表灰尘重金属Cr、Cu、Pb、Zn、Mn的平均含量分别是旅游区:60.67、65.33、63.67、217.67、462.33 mg/kg;商业区:52.33、51.33、66.00、179.67、534.00 mg/kg;工业区:60.00、39.00、48.00、204.33、473.00 mg/kg,在所研究的区域中重金属Cr和Mn接近环境背景值,其他重金属含量是背景值的2～3倍。单因素方差分析表明,除重金属Mn之外,其他重金属在不同功能区均存在显著性差异。通过单因子指数法、内罗梅综合指数法和地累积污染指数法评价重金属的污染水平,评价结果表明,济南市不同功能区5种地表灰尘重金属的污染水平是介于中度污染到重度污染。     

重庆市主城区土壤重金属的污染特征 (三峡地区资源环境生态研究)

以重庆市主城区6大功能区即工业区、商业区、交通区、文教区、居民区和旅游区的土壤为对象,根据抽样统计原则,分别采集了48个城市土壤样品,按照国家测量标准方法分析研究了土壤样品的基本性质及重金属(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn等)的全量、模拟酸雨(pH值为4.5)浸出量。结果表明,各功能区土壤的自然组成均无太大的差别,大于0.25 mm的颗粒占有绝对主导地位,各粒径的土壤颗粒对重金属的贡献率与土壤颗粒的自然组成相吻合;重庆市主城区土壤呈碱性,全氮含量远远低于农业土壤,在不同功能区,土壤的全钾含量差异不大,全磷水平不同,有机质含量差异较大;重庆市主城区土壤重金属元素含量有较大的差异,受人为活动干扰严重的重金属为Hg、Cd、Cu和As。内梅罗指数评价结果显示除Cr、Ni外,其他元素均对环境有不同程度的污染,各功能区均受到重金属的严重污染。     

上海城市地表灰尘重金属粒级效应与赋存形态研究

以上海中心城区地表灰尘中Zn,Cr和Pb为研究对象,初步探讨粒级效应对其含量及赋存形态的影响.研究结果显示：(1) 各功能区地表灰尘粒径分布具有较高一致性,小于75 μm地表灰尘占总量的47.4%,高于其他3个粒径级别; (2) 上海地表灰尘重金属处于较高污染水平,Zn,Cr和Pb最高值分别出现在商业区、工业区和居民区; (3) 地表灰尘重金属累积具有明显的粒级效应,重金属主要富集在小于75 μm粒径颗粒物中,Zn,Cr和Pb相对质量分数分别为32.8%,36.0%和30.0%,其次为75~150 μm,相对质量分数分别为31.4%,28.7%和27.6%; (4) Zn,Cr和Pb五种赋存形态在各粒级中分布较一致,Zn以碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态为主,Cr以残渣态为主,Pb以铁锰氧化物结合态为主,生物活性Zn,Pb和Cr,粒径分布对Zn,Cr和Pb赋存形态影响较小.     

典型山地城市雨水径流污染负荷时空分布

为了了解山地城市雨水径流污染特征,选取坡度大、绿地比率高的典型山地区域,研究在各降雨等级条件下、不同下垫面的初期雨水污染物时空分布特性及不同污染物指标间相关性。结果显示：径流污染在降雨初期有最大值,其后各污染指标随时间变化迅速下降,且雨强越大趋势越明显;不同下垫面初期雨水径流水质优劣顺序为砖石>硬化铺装>绿地,不同雨强初期雨水径流水质优劣顺序为中雨>大雨>暴雨;研究区域内地表径流中总氮(TN)主要以溶解态输出,总磷(TP)则以颗粒态输出;绿地的产流中颗粒态氮磷要显著高于其他下垫面,暴雨下雨水径流中颗粒态氮磷也显著高于其他雨强;在不同雨强及下垫面条件下,悬浮颗粒物(SS)与高锰酸盐指数(COD_Mn)、TP、TN、溶解性总磷(TDP)、溶解性总氮(TDN)均高度正相关。说明山地型绿地存在一定水土流失情况,污染负荷较集中于初期雨水中,而且随雨强增大更加明显,SS对各污染物浓度的变化具有显著影响。因此,控制初期雨水中SS含量是降低山地城市雨水径流污染物含量的有效途径。     

城市地表径流人工湿地生态处理工程

以武汉市桃花岛塘和人工湿地组合生态处理系统为研究对象，探讨了该系统处理城市地表径流的初期调试运行，结果表明：塘和人工湿地组合生态系统可以有效的处理城市地表径流，该生态系统对各污染物的去除率分别为CODcr，75．4％-79．1％、TP81．8％～8413％、TN64．9％-69．8％、SS93．8％-94．7％；其中人工湿地对其进水中污染物CODcr，TP、TN、SS的去除率分别为60．7％-64．8％、73．4％-75．6％、43．2％-48．4％、60．3％-66．4％，污染去除负荷达到COD0．01kg／（m^2d）。在无雨期该生态系统可以处理一部分城市生活污水，实现削减污染和保持系统稳定的双重功能。     

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。     

城市绿地土壤特性及人类活动的影响

研究了广州市7个功能区绿地土壤的特征,分析其在功能区的分布规律及造成差异的影响因素,并对土壤肥力进行了综合评价。结果表明:与自然土壤相比,城市土壤普遍存在压实现象,质地以砂质壤土和粉质壤土为主,pH明显升高,以中性和碱性所占比例较大,有机质和全氮含量偏低,磷含量则略高。土壤肥力以新居住区为最好,其次为公园,其后依次为老工业区,新开发区,老居住区,交通区,商业区。     

贵阳市道路灰尘中多环芳烃的分布特征及源解析

采用高效液相色谱法测定贵阳市道路地表灰尘中PAHs的含量,并对其分布特征及来源进行解析.结果表明,贵阳市道路地表灰尘中PAHs主要为化石燃料的燃烧所致,高环PAHs含量较高.工业区和重要交通干道的ΣPAHs含量最高,公园最低,在不同粒径道路地表灰尘中∑PAHs在630.3~1 870.1μg/kg之间,∑PAHs均值为1 154.5μg/kg,∑PAHs浓度最大值及质量负荷率的最大值出现在粒径范围0.074~0.150mm灰尘样品中.     

秋季呼和浩特市主要绿化树种叶面滞尘重金属含量分布特征

为揭示秋季呼和浩特市主要绿化树种叶面滞尘重金属含量分布特征,于2021年9月,以不同功能区主要绿化树种国槐、榆树和新疆杨为研究对象,使用ICP-MS测定了其叶面滞尘中Cd、Pb、As、Cr、Cu、Ni和Mn等7种重金属元素。结果表明：（1）3种绿化树种叶面滞尘重金属含量顺序为国槐>榆树>新疆杨;不同功能区叶面滞尘重金属含量顺序为工业区>文教区>行政区>居民区>商业区;（2）同种绿化树种不同功能区其叶面滞尘重金属含量有所不同,国槐为工业区>居民区>商业区>行政区>文教区;榆树为工业区>文教区>行政区>居民区>商业区;新疆杨为文教区>工业区>行政区>居民区>商业区;（3）不同绿化树种叶面滞尘重金属含量有所不同,国槐叶面易滞尘Pb、Cr、Cu和Mn等重金属;榆树叶面易滞尘Cd、As、Ni等重金属;（4）国槐、榆树和新疆杨的叶面滞尘量与其叶面滞尘Pb、Cr和Mn含量呈正相关。研究结果将为建立呼和浩特市环境空气重金属污染的生物监测法提供科学数据。     

西安市主要功能区表层土壤重金属污染现状评价

调查了西安市主要功能区表层土壤0~15 cm中砷(As)、铬(Cr)、铜(Cu)、铅(Pb)、锌(Zn)5种重金属元素的含量及分布规律.根据功能分区,把西安市分为交通道路边缘带、工业区、生活区、文教区和对照区,在每个区域采集若干个样品进行分析.结果表明,西安市工业区表层土壤重金属污染严重,交通道路边缘带为中度污染,其它功能区为轻度污染.西安市土壤重金属污染的防治重点为交通区和工业区,应加强对严重污染区和中度污染区的防治.     

石家庄市区道路径流雨水污染特征调查

为保护地下水和城市生态环境,中国已经开始大规模建设海绵城市。海绵道路是海绵城市建设的重要组成部分。近些年,石家庄市政设计研究院提出了种植土碎石绿化带新型海绵道路结构,并已在石家庄市推广使用。入渗雨水水质是否符合标准,是否会污染地下水是这种道路结构设计中亟待解决的关键问题。为此,弄清石家庄市道路雨水径流污染情况对于石家庄市海绵道路结构设计及海绵城市建设都极为必要。为获得石家庄市道路雨水径流污染特征,在石家庄市南二环与裕翔街口、河北科技大学东门口、西二环与中山路口高架桥下和路边雨水井设置了4个采样点。这些采样点位于石家庄市区主干路上,涵盖了石家庄市区的东部和西部,基本代表了石家庄市区道路雨水径流的污染状况。从2017年3月到6月一共收集了6场雨水,选取典型、可代表石家庄市中小雨道路雨水径流污染物平均状况特征的5月3日的调查结果进行分析。用重铬酸钾法测试了道路径流雨水COD浓度;用钼酸铵分光光度法测试了TP浓度;用过硫酸钾消解-紫外分光光度法测试了TN浓度;用纳氏试剂分光光度法测试了NH3-N浓度;用滤纸过滤法测试了SS浓度;用电感耦合等离子体法测试了Zn离子和Pb离子浓度。根据测试结果,研究了降雨过程中道路径流雨水COD,TP,TN,NH3-N,SS,Zn离子和Pb离子浓度的演化规律。结果表明:石家庄市道路雨水径流污染物大致随降雨历时而衰减,降雨90min后渐趋稳定;污染物浓度与降雨历时之间近似呈负指数函数关系。基于调查结果,分别利用时间加权平均和雨量加权平均方法提出了石家庄市道路初期雨水径流和长历时道路雨水径流的污染物浓度特征值。石家庄市初期雨水径流设计质量浓度的时间加权平均法建议值:TN为14.49mg/L,NH3-N为10.93mg/L,TP为0.45mg/L,SS为651.00mg/L,COD为437.73mg/L;长历时道路雨水径流的污染物质量浓度值建议值:90min以内,TN为8.05 mg/L,NH3-N为5.60 mg/L,TP为0.59 mg/L,SS为559.22 mg/L,COD为237.96mg/L;90 min以后,TN为5.13 mg/L,NH3-N为4.11 mg/L,TP为0.58 mg/L,SS为422.67mg/L,COD为97.35mg/L。石家庄市初期雨水径流设计质量浓度的雨量加权平均法建议值:TN为14.40 mg/L,NH3-N为10.86 mg/L,TP为0.50 mg/L,SS为684.10 mg/L,COD为440.08mg/L;长历时道路雨水径流的污染物质量浓度值建议值:90min以内,TN为12.46mg/L,NH3-N为9.19mg/L,TP为0.52mg/L,SS为642.80mg/L,COD为363.92mg/L;90min以后,TN为5.13 mg/L,NH3-N为4.11 mg/L,TP为0.58 mg/L,SS为423.30 mg/L,COD为97.35mg/L。总体来看,雨量加权平均法获得的设计浓度值比时间加权平均法获得的结果略大。Zn离子和Pb离子在土壤中极难降解,且危害大,建议取30min时间加权质量浓度值作为初期径流雨水和长历时降雨道路径流雨水的设计浓度,Zn离子设计质量浓度建议值为0.67mg/L,Pb离子设计浓度建议值为0.11mg/L。     

贵阳市道路地表灰尘中多环芳烃的分布特征及生态风险评估

采用高效液相色谱法对贵阳市道路地表灰尘中16种多环芳烃(PAHs)进行了定量分析,研究了贵阳市道路地表灰尘中PAHs在不同功能区分布特征,并分析了其可能来源。最后以单因子指数、内梅罗综合指数评价法和苯并(a)芘的等效致癌毒性(BEQ)评价标准对PAHs的生态风险进行了评价。结果表明,贵阳市道路地表灰尘样品中PAHs的质量分数在88.1～13 192.7μg/kg之间,各个功能区地表灰尘PAHs质量分数有明显差异,最高值出现在交通要道,最低值出现在公园。生态风险评价表明,贵阳市地表灰尘中以交通要道和工业区两个功能区已受到严重的PAHs威胁,具有较为严重的生态风险.     

城市饮用水源地周边城区不同类型地表径流污染特征

城市饮用水源地水质保障是影响城市供水安全和供水系统处理效能的重要因素,其周边城区的径流污染是威胁饮用水源安全的因素之一。为研究城市饮用水源地周边城区不同类型地表径流污染特征及对饮用水源地的潜在影响,以常州应急备用水源地德胜河周边城区的城市主路、快速路和建筑小区三处不同类型地表径流进行了现场监测,分析了不同地表径流的典型常规污染物、重金属和有机物污染特征。研究结果表明：城市主路、快速路、建筑小区的地表径流中COD（chemical oxygen demand）、TP（total phosphorus）、Pb、Cr、Zn的事件平均浓度超过《地表水环境质量标准》（GB3838—2002）中Ⅴ类水标准,地表径流直接排放将严重威胁饮用水源地安全;典型有机污染物石油类、苯酚、苯污染水平总体相对较低,对饮用水源地可能造成的潜在威胁相对有限。降雨量和降雨强度等降雨特征,地表类型、坡度等下垫面特征都会影响径流污染物初期冲刷的程度,且重金属与SS（suspended solids）呈现较为一致的初期冲刷规律。城市主路、快速路和建筑小区径流中常规污染物SS、COD、TN（total nitrogen）、TP的年污染负荷与其他城市同类型下垫面的年污染负荷基本一致,但Pb、Cu、Cr、Zn、Mn的污染负荷较高,将对应急备用饮用水源地德胜河的水环境质量造成严重威胁,迫切需要采取径流污染控制工程与管理措施,以保障饮用水源地水环境质量和城市供水系统安全。     

人工地质体反滤层模型在人工湿地系统污水处理中的应用研究

本文通过开展人工地质体的长管试验和基质级配试验,检验人工地质体处理污水可行性和达到最优净化效果所需粒径组合与合理填料厚度。长管试验模仿反滤层结构,以石英砂和大理石砂等为填料组合多孔介质人工地质体,采用多阶梯设计,结果显示对COD、TP、TN、NH4+-N的有效去除率分别可以达到24.11%、61.23%、46.99%和81.79%。级配试验采用3级处理单元串联方式构建人工湿地试验平台系统,以石英砂、石灰岩颗粒和砾石为填料,按照不同基质配比和组合形成6组对照试验组进行试验,结果表明2号试验组对TP和COD的去除率最高,分别达到92.86%和64.59%;3号试验组对TN、NH4+-N的去除率最高,分别达到49.51%和11.08%;试验结果表明填料为5~10mm粒径厚层砾石和单一粒径石灰石层颗粒条件下污染物去除效果更好。两期试验结果表明人工地质体反滤层设计对污水净化效果理想,具有广泛的推广意义。     

人工地质体反滤层模型在人工湿地系统污水处理中的应用

通过开展人工地质体的长管试验和基质级配试验,检验人工地质体处理污水可行性和达到最优净化效果所需粒径组合与合理填料厚度。长管试验模仿反滤层结构,以石英砂和大理石砂等为填料组合多孔介质人工地质体,采用多阶梯设计,结果显示对COD、TP、TN、NH_4~+-N的有效去除率分别可以达到24.11%、61.23%、46.99%和81.79%。级配试验采用3级处理单元串联方式构建人工湿地试验平台系统,以石英砂、石灰岩颗粒和砾石为填料,按照不同基质配比和组合形成6组对照试验组进行试验,结果表明2号试验组对TP和COD的去除率最高,分别达到92.86%和64.59%;3号试验组对TN、NH_4~+-N的去除率最高,分别达到49.51%和11.08%;试验结果表明填料为5~10 mm粒径厚层砾石和单一粒径石灰石层颗粒条件下污染物去除效果更好。两期试验结果表明人工地质体反滤层设计对污水净化效果理想,具有广泛的推广意义。