北京城区雨水径流水质及其主要影响因素

掌握城区雨水径流水质及其主要的影响因素是有效地利用城区雨水资源和控制城市非点源污染的基础。根据北京 1998— 2 0 0 0年大量的降雨径流水质数据 ,本文分析了城区屋面和道路雨水径流的水质变化规律及其主要影响因素城市雨水径流的水质很差 ,初期径流的污染程度甚至超过城市污水。除了空气质量的影响外 ,最重要的影响因素是屋面材料、道路类型及路面污染状况、气温、降雨强度、降雨量和降雨间隔时间等     

北京城区河湖水系治理中的问题与建议

简要地回顾北京市近20年河湖水系治理历程中所取得的成就，分析存在的一些主要问题，根据对城区雨水径流非点源污染总量的粗略估算，指出城市雨水径流非点源污染是导致整治后的河湖水系水质恶化最主要的污染因素；结合发达国家对河湖水系治理的一些经验对北京市河湖水系的治理提出几点建议，以期为彻底治理河湖水系的污染提供新的思路，也可供其他城市在治理城市水系污染时参考。     

高速公路降雨径流污染特征及其污染控制

随着高速公路的快速发展,路面降雨径流污染引起了越来越多的关注.从高速公路路面雨水径流中污染物成分及其影响因素、径流污染迁移模型和径流污染物对受纳水体水质的影响等方面,对路面降雨径流污染特征进行了综述,并从工程和非工程措施两方面比较了目前高速公路路面降雨径流污染治理措施的特点和适用条件,最后提出了进一步研究的建议,希望为有关方面的研究提供借鉴.     

高速公路降雨径流污染特征及其污染控制

随着高速公路的快速发展,路面降雨径流污染引起了越来越多的关注.从高速公路路面雨水径流中污染物成分及其影响因素、径流污染迁移模型和径流污染物对受纳水体水质的影响等方面,对路面降雨径流污染特征进行了综述,并从工程和非工程措施两方面比较了目前高速公路路面降雨径流污染治理措施的特点和适用条件,最后提出了进一步研究的建议,希望为有关方面的研究提供借鉴.     

昆明主城区城市地表径流污染特征分析

昆明市位于滇池上游,城市地表径流污染负荷对滇池水质具有直接影响。通过对昆明主城区内不同功能区12个监测点7次降雨径流过程水样的采集与分析,研究了昆明主城区城市地表径流污染特征。结果表明,昆明主城区城市地表径流中TSS、COD、TN和TP的多场降雨平均浓度分别为182.8、138.2、2.37和0.43 mg/L。不同功能区的地表径流水质存在显著差异(p<0.05);各功能区径流污染负荷顺序为:公路区>商业区>住宅区>文教区;不同功能区单场降雨径流水质动态变化规律是:污染物浓度在降雨径流初期相对较高,中后期浓度快速下降,并逐渐趋于稳定;地表利用功能、降雨特征和交通流量是影响城市地表径流水质的主要因素;城市地表径流中COD、TN、TP与TSS之间有较好的相关性,说明大部分的污染物质是以颗粒吸附态存在。     

简单式绿色屋顶对雨水径流水质的影响规律研究

绿色屋顶作为海绵城市建设中的重要措施之一,具有良好的环境生态效益。对搭建的5种简单式绿色屋顶装置和混凝土屋面装置进行了天然降雨实测和模拟降雨实验监测比较,分析了各装置出流中总有机碳(TOC)、TN、氨氮、TP和Zn的浓度及负荷,研究了简单式绿色屋顶对屋面雨水径流水质的影响规律。结果表明,简单式绿色屋顶出流中的TOC、TN、氨氮、TP和Zn浓度比混凝土屋面高;简单式绿色屋顶具有径流量截留能力,能够削减部分TN和氨氮负荷,但TOC、TP和Zn浓度较高,导致其污染负荷仍然比混凝土屋面高。种植基质对雨水径流TOC、TN和氨氮浓度有显著影响,对TP和Zn浓度无显著影响;植被对各项污染物浓度均无显著影响;降雨特征对污染物浓度有显著影响。     

济南市雨水径流水质变化趋势及回用分析

选取济南城区和郊区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.分析结果表明,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,在径流形成40 min后,污染物浓度基本不发生变化.弃去前10 min径流雨水,雨水水质较好,经过简单处理后,水质各项指标均能满足<城市污水再生利用景观环境用水水质>(GB/T 18921-2002)和<生活杂用水水质标准>(CJ/T 48-1999)的要求.     

路面径流的大肠菌群污染及其雨水花园处理

调查了上海市区路面径流中大肠菌群的污染状况,分析了径流中大肠菌群含量的主要影响因素,采用雨水花园模拟柱,考察雨水花园对城市路面径流中大肠菌群的去除效果。结果表明,上海市区地面道路径流中总大肠菌群、粪大肠菌群的均值分别为2.28×106、9.48×105cfu/100 m L,污染较严重,径流中大肠菌群含量与气温呈正相关;雨水花园对径流中大肠菌群具有良好的去除效果,不同模拟柱平均去除率范围在92.4%~99.5%。填料深度和水力停留时间是影响雨水花园对大肠菌群去除效果的主要因素。长期运行后,填料中没有大肠菌群的积累,雨水花园对大肠菌群的去除效果可保持长期稳定。     

城市典型屋面径流的排污特征

对城市中典型的2种材料(油毡和水泥)屋面降雨径流中颗粒物(SS)、氮(N)和磷(P)污染物排放特征进行了研究。结果表明,屋面径流中颗粒物主要是以10~100μm粒径范围的颗粒物为主(约占75%),氮主要是以溶解态形式排放(80%~95%),且主要形式是以硝态氮和氨态氮为主,水泥屋面增加了径流中硝态氮的比例,而沥青屋面增加了氨态氮和溶解态有机氮的比例。而磷主要是以颗粒物形态排放(约占40%~70%,平均57.5%),且主要结合10~50μm粒径范围的颗粒物。去除10~50μm粒径颗粒物可以降低屋面径流中50%颗粒物和47.9%磷的排放,而氮却需采用不同处理方法。同时,EC和TSS与TN和TP相关关系表明,EC和TSS可分别作为屋面降雨径流溶解态氮和颗粒态磷污染程度检测和评价指示指标。研究结果为有效地去除降雨径流中污染物、降低城市面源污染对水环境的影响,提供了一定的科学依据。     

双基质层绿化屋面的雨水水文水质特征分析

绿化屋面作为低冲击开发的常用措施之一,能有效削减暴雨径流、延缓产流时间,从而缓减城市市政管网的压力。但绿色屋面暴雨径流的水质特征依然存在很多不确定性。在天津市气候条件下,通过搭建不同厚度的"双基质层"绿化屋面小试实验装置开展人工降雨实验,着重研究分析了不同降雨条件下,绿化屋面的产流过程以及绿化屋面暴雨径流中污染物的平均出水浓度与吸附基质层厚度、降雨强度的关系。结果表明,产流阶段的产流速度与降雨总量无关,只与降雨强度有关,径流累积量与降雨强度无关,与填料层厚度和降雨总量有关;污染物径流平均浓度与吸附基质层厚度、降雨强度有关;绿色屋顶能够有效降低雨水的COD和浊度,且对酸雨有较好的中和作用。     

不同地表雨水径流冲刷特性分析

选择北京市某城区典型地表(校园、自行车道、商业街和高架桥)的雨水径流作为研究对象,系统分析了不同地表雨水径流的冲刷特性。分析结果表明:不同地表初期冲刷现象都比较明显,控制不同地表20%的初期雨水可以削减污染物总量的40%～60%,高架桥初期雨水径流中COD、SS和TP浓度最高,校园初期雨水径流中TN浓度最高。不同地表雨水径流的水质优劣顺序为:校园>商业街>自行车道>高架桥。校园和自行车道在整个降雨过程中D50和D90粒径大小相近,分别为30μm和50μm左右,且变化幅度都较小。高架桥和商业街在雨水径流初期D50和D90粒径有明显减小,但后期均出现较大幅度的波动,其粒径明显大于校园和自行车道。上述研究成果对于城市不同地表雨水径流污染控制和场地开发具有重要意义。     

基于交通流特性的高速公路雨水径流污染研究

高速交通网络及道路运输量快速发展,使高速径流污染问题日益突出。在对天津城区以外的高速公路进行持续监测分析的基础上,结合交通流参数调查与污染检测结果,探讨了污染指标和交通流特性的相互关系。结果表明:(1)高速公路雨水径流初期污染较严重,COD、BOD5、TN、TP、氨氮最高值分别达到了《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中Ⅴ类限值的15.6、5.0、5.3、2.1、6.5倍。SS是污染的主要因素。(2)污染指标多数与时间成负指数或对数关系,即污染指标先快速减少到一定程度后变化减缓甚至趋于稳定。(3)交通量及密度是造成高速公路雨水径流污染的主要原因,车速存在着一个污染较少的最优段,但对高速公路雨水径流污染的总体影响效果较小。     

上海市城区径流污染及控制对策

随着城市点源污染控制程度的提高,雨水径流引起的面源污染日益突出.非渗透性地表径流污染成为城市水体污染的主要来源.对上海市城区非渗透性地表径流进行了为期3年的采样调查,监测了COD、BOD5、SS、NH3-N、TP和TN等污染物指标,并估算了单位面积径流年污染负荷.结合上海市实际情况,提出了城区径流污染控制的综合策略.     

雨水斗截污装置对屋面初期雨水净化规律及关键参数设计

在西安市某文教区屋面排水立管设径流采样点,雨期采用人工时间间隔采样法采集径流水样,对2016年8月—2016年11月3场屋面径流SS、COD、TN、NH_3-N、TP、浊度、Pb、Zn、Cu、Cd、Ni、Cr等污染指标进行监测,界定了初期雨水的概念并根据屋面初期雨水水质、水量特征、雨水斗构造设计屋面雨水截污装置,研究了该截污装置的透水性能、工作状态、截污效果和清洗更换周期。结果表明:将暴雨次降雨前30～40min、大雨和小雨次降雨前40～50 min雨水定义为初期雨水;土工布单位面积质量越大,透水能力越小,且其过滤通量与过滤水头呈线性关系;在不发生溢流的情况下,500 g·m~(-2)的土工布制成的截污装置过滤出水可满足《生活杂用水水质标准》(GB/T 18920-2002)要求;为避免5年一遇的暴雨下屋面积水,截污装置上部溢流孔孔口面积至少应为0.015 4 m~2,须至少保证有效过滤区高度为568 mm。研究为缓解西安等干旱、半干旱地区用水紧张问题提供参考。     

典型城市道路雨水径流污染解析和利用标准探讨

作为一种非常规水资源,雨水就地利用可以缓解城市用水矛盾。但其利用程度主要取决于雨水利用水质标准,以确定处理程度和是否弃流初期雨水。然而现行雨水利用的标准不完备,且部分指标尚不明晰。结合典型城市道路雨水径流污染现状解析,发现道路雨水中TSS和COD是主要特征污染物,营养物质和重金属污染相对较轻,且初期雨水弃流对雨水水质有明显的改善作用;综合分析现有雨水利用标准和规范的基础上,提出了雨水不同利用方式的水质建议标准值。针对性探讨其利用的BMPs LID措施,即加强源头污染物及初期雨水的控制、完善雨水利用系统管理,制定出台相应的法规标准。     

岛屿环境下水泥屋顶和水泥路面雨水径流水质特性及其用作饮用水的可行性

以岛屿典型集水面(水泥路面和水泥屋顶)的雨水径流为研究对象,系统分析了雨季和旱季雨水径流的水质历时变化特征,并对岛屿收集雨水用作饮用水的可行性进行了分析。结果表明:雨季由于降雨强度大且降雨集中,水质明显好于旱季;屋顶受环境及人为因素干扰小,水质好于路面。建议收集雨水顺序为雨季屋顶旱季屋顶雨季路面,旱季路面水质较差,不建议收集。岛屿不同环境下收集的雨水水质分析结果表明,超出生活饮用水卫生标准的指标主要有色度、浊度、少量金属(铝和铅)、氨氮、有机物和微生物等,且超标指标在降雨初期随降雨时间的增加而迅速降低,之后逐渐趋于稳定。因此,对初期雨水进行弃流可极大改善收集雨水水质。雨水径流饮用水化可行性分析结果表明,根据降雨情况和集水面性质,采取合理的弃流方案并结合过滤和消毒等净化工艺,可实现雨水饮用水化。研究结果可为降雨量丰富的岛屿及东南亚和南亚的"一带一路"沿线国家利用雨水解决饮用水问题提供借鉴。     

临安区不同功能区道路降雨径流重金属污染特征及源解析

于2017—2018年对临安区不同功能区的道路进行道路降雨径流采样,分析降雨量、季节变化和街尘对临安区道路降雨径流重金属污染特征的影响,并运用主成分分析法进行重金属源解析。结果表明,临安区道路降雨径流污染较严重;降雨强度越大,重金属浓度下降更快且末期浓度更低;道路降雨径流中Cu呈现春夏季大于秋冬季,Zn、Cr呈现秋冬季大于春夏季,Pb、Ni呈现冬春季大于夏秋季的季节变化趋势;临安区街尘与道路降雨径流重金属污染存在一定的相关性;主成分分析表明重金属污染源主要为以电线电缆为主的工业活动和汽车损耗。     

滇池流域某分流制小区雨水径流水质及初期冲刷规律研究

为研究滇池流域呈贡地区典型城市小区的雨水径流水质规律及其初期冲刷效应,以便为揭示滇池污染原因和水环境治理积累基础资料,研究选取洛龙河公园旁边一典型分流制城市小区为对象,在雨水排放口布置监测点进行雨水水质水量监测。结果表明,雨水径流污染较为严重,各场次TSS、COD的EMC值都超过了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)的一级B标准。初期冲刷效应普遍存在,且随着雨强的增大而增强,截留降雨前期50%的雨水径流量,能有效截留TSS、COD、TN、TP、NH_3-N的比例分别为56.1%~68.3%、55.1%~64.0%、54.9%~61.4%、44.4%~57.7%和54.7%~58.0%。滇池流域呈贡地区城市小区在雨水径流量累积达到0.6之前,截留效率随着截留径流量的比例增加而增加,控制截留的径流量体积比例在0.4~0.8能够取得较高的污染物截留效率。     

城市区域不同屋顶降雨径流水质特征

城市屋顶降雨径流是城市面源污染的主要组成部分之一。为了解城市不同屋顶降雨径流的水质特性,以重庆地区5种屋顶为例进行了20场降雨径流的水质监测。研究结果表明,不透水屋顶降雨径流污染物浓度均随降雨历时的延长而降低,混凝土屋顶降雨径流的COD、TP、TN、NH3-N平均浓度分别是瓦屋顶的1.6、1.7、1.4和1.5倍,且不透水屋顶降雨径流总氮的70%~80%为无机氮,总磷的20%~32%为磷酸盐;浅层屋顶降雨径流COD、TN、TP、NH3-N和NO-3-N浓度分别是深层绿色屋顶的0.25~0.26、0.3~0.5、0.07~0.09、0.3~0.6、0.05~0.06倍,且绿色屋顶降雨径流总氮的60%~80%为硝态氮。前期干旱天数和混凝土屋顶径流中的TN、接骨草屋顶径流中的氨氮浓度呈显著正相关关系,混凝土屋顶径流TP浓度与降雨强度显著正相关,降雨持续时间和瓦屋顶径流TSS平均浓度显著正相关。研究结果为城市建筑屋顶降雨径流的科学管理提供了参考。     

中小城市不同功能区降雨径流氮污染特征及其对水体的影响

研究了典型中小城市滨州的不同功能区降雨径流中的氮污染特征及其对水体污染的影响。结果表明,滨州城区不同功能区降雨径流总无机氮(TIN)、氨氮、硝酸盐氮和亚硝酸盐氮质量浓度分别为0.22~10.19、0.01~1.73、0~6.61、0~1.84mg/L。部分降雨径流样品的TIN已经超过了《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中总氮的Ⅴ类水体标准限值。各形态无机氮浓度在不同功能区存在显著差异。TIN浓度均值表现为:农业区文教区工业区居住区商业区交通要道。降雨径流中的氮元素主要以硝酸盐氮形式存在。河流中TIN主要来自氨氮,其浓度水平与降雨径流相当。因此,降雨径流的氮污染对河流有重要影响,应引起重视。