城市屋面径流水质特征及屋面材料对水质的影响

整理了近年来国内有关屋面径流污染物研究的数据,研究探讨了屋面这一重要城市下垫面的径流水质特征,分析了不同的屋面材料对降雨径流水质的影响。研究结果显示:我国大中城市屋面雨水径流水质COD、TSS、TN、TP及NH3-N浓度平均值分别为89.54 mg/L、89.46 mg/L、6.80 mg/L、0.21 mg/L和3.33 mg/L,除TP外均不满足地表水Ⅴ类水质标准,水质污染严重;屋面材料对雨水径流中COD、TSS和TN浓度值影响较大,对TP、NH3-N浓度值影响较小,总体水质水泥屋面最好,瓦屋面其次,沥青屋面最差。     

镇江老城区降雨地表径流污染特征分析

城市道路地表径流污染已经成为城市水体恶化的重要原因之一。为了解镇江老城区地表径流污染特征,2010年7月到8月对镇江老城区的城市客厅、江滨新村以及南门夜市这3个汇水区域在不同降雨强度下的地表径流进行监测分析。结果表明,3个汇水区域地表径流水质COD、NH3-N、SS均超出国家地表水环境V类标准,其中南门夜市(商业区)污染最为严重;从降雨-径流过程污染物浓度历时变化看,各个水质参数均呈现一定的初始冲刷现象,初期雨水污染浓度极高,随降雨历时的延长污染物浓度逐渐下降并趋于稳定;干期长度与降雨强度对地表径流水质参数COD、NH3-N的影响较显著。     

降雨特征与地表径流和雨水管内径流污染物变化特征

选择3场典型降雨事件,对应检测了地表径流和雨水管网径流的污染物指标,分析了不同降雨特征引起地表径流雨水和管网径流雨水中污染物变化的规律及相关性。结果表明:宜兴市地表和管网径流污染物的EMC变化范围较大,地表径流中COD介于IV~劣Ⅴ类,TN均为劣Ⅴ类,TP介于Ⅲ~V类;管内径流中COD介于Ⅰ~劣Ⅴ类,TN均为劣Ⅴ类,TP介于Ⅱ~劣V类;小雨情景下地表径流中SS、COD、TN、TP的EMC要高于管网,大雨情景下与之相反,中雨时的规律不明显;地表和管网径流污染物的初期质量浓度要高于后期,污染物的变化趋势受降雨强度变化的影响;地表与管网污染物质量浓度的差异与雨峰大小及出现时间、降雨强度、降雨量等因素有关,在较小降雨强度作用下,地表污染物质量浓度高于管网,反之相反;管内污染物冲刷效应由第一次雨峰引起;地表和管网径流中同种污染物质量浓度之间相关性系数差异明显,总体上相关性从大到小表现为大雨、中雨、小雨。     

基于典型降雨TN入库过程的水库水质响应数值模拟分析

以东北某大型水库为例,应用MIKE3软件,根据夏季典型降雨入库过程,模拟了水库水动力场。根据面源污染物入库质量浓度的时间变化特征,以TN为代表因子,对TN入库的动态过程进行了三维数值模拟。结果表明:面源污染物TN质量浓度与降雨量和入库流量有较强的相关关系;强降雨初期是面源污染的高峰期;在空间分布上,TN污染团中心在12 h、42 h、60 h、78 h时迁移扩散至入库口下游0.42 km、2.25 km、3.33 km、4.04 km;在时间尺度上,TN表层在对应时刻超标范围分别为0.98 km2、2.72 km2、3.71 km2、4.77 km2,污染团中心的质量浓度逐渐降低,分别为3.6 mg/L、3.1 mg/L、2.5 mg/L、2.1 mg/L。     

山仔水库典型样地次降雨径流过程磷流失特征研究

降雨径流是农业非点源污染发生的主要动力.福州第二饮用水源地山仔水库是周边以农业用地为主的峡谷型水库,由降雨径流输入库区的农业非点源污染不容忽视,而磷污染是引起水体富营养化最关键的限制因子.选取山仔水库库区典型样地松竹林、水稻田和地瓜地为研究对象,同步监测4次降雨径流过程径流量、总磷和可溶性磷浓度,对次降雨产流和磷输出特征以及两者的相关性进行了研究.结果表明,径流量峰值滞后于降雨量峰值约20 min,样地按径流量从大到小排序为松竹林、水稻田、地瓜地;土壤中大部分的磷以颗粒态形式流失,地瓜地、水稻田和竹林在4次降雨径流过程输出总磷的平均质量浓度分别为0.145 1 mg/L、0.124 3 mg/L、0.097 0 mg/L,可溶性磷的平均质量浓度分别为0.036 9 mg/L、0.031 3 mg/L、0.022 8 mg/L;松竹林、水稻田、地瓜地的总磷输出负荷与降雨径流量之间存在典型的多项式正相关关系,其相关系数分别为0.998 2、0.997 8、0.998 4.     

模拟装置研究绿地系统在暴雨径流污染控制中的作用

采用城市绿地和降雨系统模拟装置,研究绿地系统对实际暴雨径流污染的削减作用.历时60 min,降雨重现期为1 a、3 a、5 a时,绿地系统可以削减雨水径流量.1 a一遇时,绿地系统对雨水径流中COD、氮和磷总量的去除率分别为60.2%,49.2%和61.5%.以无植被裸土为对照,模拟绿地系统对径流雨水中COD、NH+4N及TP去除率较对照组分别提高7.1%,6.2%和4.4%.降雨期间污染物的去除主要依靠土壤和植物根系的截留、吸附和吸收作用;降雨后微生物开始降解吸附于土壤颗粒表面和植物根系上的污染物,降雨后第5～8 d,土壤中微生物数量达到最大值,第14～17 d微生物完成对吸附有机物等的降解,数量恢复到降雨前水平.研究表明, 模拟绿地对降雨地表径流量的削减、径流污染物浓度的削减和污染物总量的控制有较好作用.     

北京城区雨洪控制与利用技术研究与示范

由北京市水利科学研究所等单位完成。该项目查清了北京规划市区下垫面状况和第四系水文地质条件;确定了北京城区不同类型下垫面的降雨径流定量关系。建立了以不透水面积比率为参数的城区降雨与径流关系综合图,提出了洪峰汇流系数的概念;提出了北京城区的雨洪可利用潜力;摸清了城区屋顶、道路、绿地等不同下垫面的径流水质特征;确定了不同下     

镇江市雨水径流水质分析与旋流分离处理技术试验研究

水力旋流器在暴雨径流污染控制中的应用是一项新技术。通过分析镇江市城市暴雨径流,发现城市地表降雨径流污染物浓度较高,COD与SS之间存在较好的相关性,控制SS可以有效减少COD的排放量。通过实验室模拟降雨初期雨水,并利用水力旋流器去除其固态污染物,实验结果表明去除率均在70%以上,可有效地控制暴雨径流中的污染物。     

珠三角地区城市雨洪过程模拟与计算——以佛山市南海区北村水系为例

受城市化快速发展及其内在的土地利用、水系调整、高架桥建设等复杂因素影响,城市降雨、入渗、蒸发、径流及其污染物输移过程已发生很大改变,由此导致的城市内涝与水环境污染等问题已经成为制约当地经济社会可持续发展的重要因素.基于城市雨洪径流传输过程模拟模型SWMM(Storm Water Management Model)对广东省佛山市南海区北村水系雨洪过程进行模拟计算,分析得到不同降雨和土地利用条件下北村水系雨洪可利用量及径流过程、地表污染物入河量及输移过程规律.结果表明,随降雨频率的减小,北村水系主要控制点的径流总量增大,面源污染物总量增大,通过增加城市绿地面积可以有效地减少洪水总量以及消减洪峰流量.     

西安市城市主干道路面径流污染负荷研究

在西安市城市主干道南二环路建立路面径流原位采样站,利用自制流量等比例采样装置,对2009年3-11月的34场降雨径流进行径流过程连续采样,测试各场次径流SS、COD、NH4+-N、Pb和Zn的事件平均质量浓度(EMC),计算径流次污染负荷,并在分析次污染负荷影响因素的基础上,采用多元回归方法建立径流次污染负荷数学模型.结果表明,西安市城市主干道路面径流SS、COD、NH4+-N、Pb和Zn的次污染负荷分别为4.56～778.39 kg/hm2、2.22～308.7 kg/hm2、0.01 ～ 1.39 kg/hm2、0.05 ～ 33.09 g/hm2和1.38～115.82 g/hm2,不同场次径流事件携带入受纳水体的污染物量差异大,对受纳水体造成冲击影响.表征降雨特征的各因子中,降雨量与路面径流次污染负荷呈显著正相关,在显著性水平0.01时相关系数为0.734～ 0.943,最大降雨强度和降雨历时也与次污染负荷显著正相关,而前期晴天时间与次污染负荷不相关.所建立的径流污染负荷模型一致通过拟合优度检验和方程显著性检验,可用于对路面径流次污染负荷的预测.     

海河干流流域暴雨径流非点源污染负荷解析与控制策略

随着点源污染逐渐得到有效控制,非点源污染对海河干流流域水环境污染的贡献日益增大,对其污染负荷进行科学测算成为海河干流水质达标方案制订的重要前提。基于GIS技术,通过土地利用类型划分,利用PLOAD模型对海河干流的暴雨径流非点源污染负荷进行了计算。结果表明,海河干流流域建设用地的比例依海河流向自上而下逐渐递减,而涉农用地逐渐增加,城区地表径流与农业面源污染分别是上、下游地区重要的非点源污染负荷来源。关于流域的暴雨径流非点源污染负荷,CODCr为15 619.29 t/a,NH3-N为369.16 t/a,TN为851.20 t/a,TP为250.29 t/a。为改善海河干流水质,非点源污染控制应纳入流域的污染物总量控制计划中,与点源污染一起参与环境容量的分配与控制。     

金矿渣场废水对地面水环境的影响评价

阐述了在降雨时金矿渣场浸渣中残留的氰化物及泥沙淋溶于雨水中,形成地表径流进入地面水,对地面水环境造成的污染影响。具体介绍了在降雨时,渣场地表径流量、径流中污染物排放量、地面水（湖泊）允许纳污量的预测模式的应用。可为一般工矿企业露天渣场废水预测及环境影响评价提供借鉴。     

南方城市雨洪基础设施安全保障对策探析

通过对基础设施、单项综合交通、环境保护、绿地系统及河湖水系、城市排水、综合防灾规划中雨洪相关内容进行整合,建立科学的雨洪专项综合规划模式。对雨洪专项综合规划中的城市基础设施用地规划、道路雨水收集方式、绿地系统、河湖水面及大型公共设施的雨洪调蓄用地、雨水的环境污染、雨水工程及防洪工程等雨洪内容进行控制,确保雨洪专项综合规划的实施。采用区域统筹、科学调度的综合管理模式,保障雨洪专项综合规划健康持续发展,为提高城市雨洪基础设施安全保障性能、提升城市防灾减灾能力提供科学依据。     

感潮江段影响的湖库水文、水质及泥沙基本特征

以镇江内湖2004年4月21-22日、2004年8月18-19日两次野外大规模水文、水质及泥沙同步监测资料为基础,针对内湖与长江相通、潮汐作用明显的特征,对内湖水位、库容、流量、流速的基本变化规律,水质、泥沙的时空分布特征进行了系统研究.结果表明: 内湖水面面积与库容随潮位变化较大,枯季内湖最大潮差比洪季高0.39 m; 内湖流速的变化主要取决于潮汐影响强度,进出断面一般在低潮位后出现最大流速,在高潮位后出现最小值; 洪季内湖水质明显优于枯季,涨潮过程水质浓度下降,退潮浓度上升; 洪季内湖水体含沙量及全潮泥沙淤积总量大于枯季,但洪季水流的挟沙能力较强,泥沙淤积量占全潮总来沙量的百分比(27.8%)小于枯季(50%).     

粉末活性炭应急处理阿特拉津突发污染原水的研究

以黄浦江上游水源地取水口突发阿特拉津污染为背景,从实验室小试和中试2个尺度上,研究了粉末活性炭(PAC)对阿特拉津污染的应急处理效果。小试结果表明,增大PAC投加量,阿特拉津的去除率显著提高,PAC对各浓度水平阿特拉津污染的去除主要集中在前10 min,历时60 min左右,吸附达到平衡。平衡吸附量随着原水中阿特拉津初始浓度的增大而增大,但PAC对污染物的应急处理效率却随之降低。Fre undlich等温吸附模型较Langmuir模型可更好地拟合PAC对阿特拉津的吸附规律。中试表明,针对10μg/L和20μg/L的阿特拉津污染,分别投加5 mg/L和20mg/L PAC,即可使出水浓度达标;针对100μg/L和200μg/L的阿特拉津污染,投加PAC 50mg/L,出水浓度分别超标7倍和14倍。     

镉和乙草胺对少根紫萍的毒性效应

联合毒性实验在水环境污染评价中非常重要.本文以少根紫萍(Spirodela Oligorrhiza)为研究对象,研究了重金属Cd和除草剂乙草胺对少根紫萍生长的单一毒性和联合毒性效应.实验结果表明:Cd、乙草胺及对少根紫萍的96h-IC50分别为4.77mg/L和6.95mg/L,在浓度1:1的情况下,Cd与乙草胺共存对少根紫萍的96h-IC50为1.41mg/L,采用Marking相加指数法求得相加指数AI为1.00,大于零,为协同作用.同时,随着Cd、乙草胺处理浓度的增加,少根紫萍叶绿素a的浓度下降,其中Cd对叶绿素a的影响大于乙草胺,复合污染对叶绿素a的影响明显大于单一污染,也表现为协同作用.另外,本文还对少根紫萍生长抑制试验进行了探讨,建议使用植物体数和重复间的偏差作为衡量试验质量的指标.     

基于OPMSE的畜禽养殖行业排放限值仿真

通过对清河流域畜禽养殖行业产生污水的各指标(BOD5,COD,NH_3-N)浓度进行统计,得出了排放污水中各污染物指标的浓度值范围。通过OPMSE的仿真计算,得出了排放污水经过BAT处理后,污染物浓度正态分布均值在90%,95%,99%置信水平下的置信区间。在置信水平为99%时,畜禽养殖行业的COD置信区间为(42.00,48.19),BOD_5置信区间为(7.47,8.74),NH_3-N置信区间为(6.78,7.88)。同时,依据仿真计算结果还得出了处理后污染物浓度的极小值和极大值,畜禽养殖行业的最佳出水COD,BOD_5,NH3_-N指标质量浓度分别为22.0,2.1,3.09 mg/L,最差出水COD,BOD_5,NH_3-N指标质量浓度分别为84.4,14.2,13.29 mg/L。将仿真结果与现有排放标准对比,拟定畜禽养殖行业的COD,BOD_5,NH_3-N直接排放限值分别为50,9,8 mg/L。     

SWAT模型在三峡库区流域非点源污染模拟的适用性研究

将SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型应用于库区大尺度流域的污染模拟研究,对其进行适用性评价及模拟应用分析。模型校验采用的是2002—2008年的水文月数据及水质水期数据,径流模拟效果最好,评价指标ENS(Nash-Suttclife Efficiency)均在0.9以上;泥沙模拟评价指标ENS在0.46~0.9;营养盐模拟评价指标ENS个别出现了<0.36的情况,但总体模拟效果满足要求。应用SWAT模型对库区降水与地表产流、产沙、营养盐负荷进行了研究。结果表明:库区地表产流与降水的相关性趋势最好;地表产沙与产流、降水的总体趋势一致,但偶尔出现4、5月份地表产沙先于产流出现峰值的情况,这可能是由于春耕对地表扰动后又逢较强降水引起的水土流失;营养盐污染负荷尤其是TP的峰值趋势与地表产流相比,更接近地表产沙趋势。本文还对库区不同土地利用类型的污染负荷做了分析,得到各类土地利用类型的年均污染负荷总量排序及单位面积污染负荷,再次验证了SWAT模型在三峡库区流域的适用性。根据分析结果,库区耕地为非点源污染产出的主要源头,可将耕地耕种措施转变及土地利用类型转换作为库区非点源污染削减的重要手段。     

基于Delft3D模型的三峡航道环保疏浚水质数值模拟研究

以忠县皇华城河段为例,利用Delft3D数学模型对三峡航道环保疏的水质变化进行了数值模拟。结果表明:疏浚工程的进行对河道水质环境影响比较明显,随水流方向污染物质量浓度上升速率变慢,在疏浚点污染物质量浓度上升245 mg/L,疏浚点下方4 km处污染物质量浓度上升约为20 mg/L,河段末端污染物质量浓度上升约为14 mg/L;疏浚工程结束后,河段的水体水质能够较快得到恢复,离疏浚点越近恢复得越快,疏浚结束1 d后污染物质量浓度基本已恢复到本底值,疏浚工程对水环境的影响可以较快得到恢复。