新型城市降雨径流污染控制与利用研究

随着我国城乡一体化与新型城镇建设和发展,由降雨径流产生的突发性、冲击性强的城市面源对其受纳水体污染愈显突出。根据城市不同功能区面源污染特点,结合工程示范研究采取源头污染控制与利用、输移污染控制与利用、汇集污染控制与利用生态处理技术与工程措施相结合的方法,实现新型城市降雨径流产生的面源污染治理与资源利用。提出了在新型城市规划设计建设中引入雨水径流污染控制与利用技术理念,以期城市规划建设与面源污染治理同时设计、同时施工、同时建成运行,及时发挥其效能,推动城市生态文明与经济社会协调发展。     

上海市农业面源污染控制BMPs框架体系研究——(Ⅰ)技术性BMPs

在综合分析国内外农业面源污染控制相关措施的基础上,结合上海市农业的实际情况,研究制定了上海市农业面源污染控制最佳管理措施(BMPs)框架体系.本文就技术性BMPs措施进行了细致的阐述,主要包括:耕作技术、养分管理技术、农药管理技术、灌溉排水技术、径流水管理技术,以及畜禽、水产养殖污染控制等.力求从农业面源污染源头上及过程中减少污染物排放,促进农业生产可持续发展.     

海河流域氮磷面源污染空间特征遥感解析

以MODIS遥感数据为驱动,采用以遥感像元为基本模拟单元的DPeRS（Diffuse pollution estimation with remote semsing）面源污染负荷估算模型,分析了2016年海河流域氮磷面源污染空间分布特征,并对“十三五”《重点流域水污染防治规划》中划定的海河流域172个控制单元进行面源污染优先控制单元分析.结果表明,2016年海河流域总氮（TN）排放量为13.62万t,入河量为2.53万t;总磷（TP）排放量为8152t,入河量为1597t;空间分布上,海河流域中部和南部地区氮磷面源污染较重,其中河北省片区氮磷面源污染物排放量及入河量最大;农田径流型是海河流域氮磷面源污染的主要类型,其次城镇径流影响也较大;筛选出海河流域TN和TP面源污染优先控制单元分别为127和131个,面积占比分别为84.2%和87.0%.     

上海市淀北片降雨径流过程污染时空特性分析

面源是城市水体的主要污染来源之一,其负荷强度及时空分布特征对于城市水环境污染防治具有重要意义.以上海市淀北片为研究区域,选择漕河泾为代表性汇水单元,按照屋面、路面、绿地3种下垫面,于2015年期间进行大、中、小3种雨型的径流-水质同步监测,分析降雨径流特性和面源污染负荷强度,并结合GIS估算区域面源污染负荷的空间分布.结果表明:淀北片CODMn、TP、TN、NH3-N年径流污染负荷强度均值分别为385.40、4.07、57.22、11.22 kg·hm-2·a-1,总体强度较大;屋面和路面径流污染负荷均具有一定程度的初期冲刷效应,对初期55%径流采取截流措施可有效控制60%~70%的面源污染负荷;根据受纳水体河道的空间拓扑,对研究区域进行汇水单元划分,并考虑雨型对污染物EMC(事件平均浓度)的影响,可更精确地估算城市面源污染负荷及其对城市河道的影响,为城市河道水环境治理提供污染负荷来源信息,从而对河道及城市面源污染进行高效而有针对性的治理.     

大清河小流域城郊型面源污染现状与对策研究

文章以昆明市主要排污河道之一的大清河入滇池的小流域为研究对象,针对小流域范围内城郊型面源污染状况,通过详细的问卷调查和实地采样分析,初步得出研究区污染物产生的来源、产生特点和发生量。结果表明:生活污水排放、地表径流产污、农田排水是该研究区氮、磷污染物排放的三大来源;其中,总氮排放量有54.7%来源于生活污水,25.9%来源于农田化肥流失;总磷排放量有61.5%来源于生活污水,24.8%来源于地表径流。滇池周边地区面源污染物来源和特征有别于滇池全流域的各污染类型比值,面源污水已成为城郊区面源污染物的主要来源,是控制之要点。因地制宜,就地处理城郊型的农村生活污水,科学平衡施肥,降低地表径流排污浓度,是城郊型滨湖带小流域面源污染治理成功的关键。     

云龙水库水环境污染成因分析与控制对策建议

云龙水库径流区污染物负荷的调查结果显示,云龙水库水污染特征以面源污染为主,入库水量TN占91.8%,TP占98.4%.根据云龙水库水环境污染成因提出了防治面源污染的控制对策建议.     

人工湿地控制滇池面源水污染适用性研究

由于滇池面源污染主要发生在农村地区 ,而这些地区在水污染控制方面的资金投入和管理水平有限 ,所以应用于面源污染的水污染控制技术要求是低投入、易管理的工艺方法。而人工湿地是一种基建费用低 ,运行成本低 ,维护技术低的“三低”技术 ,氮磷去除效果显著 ,是一种适合应用于发生在农村地区的面源污染控制的工艺方法     

透水路面-生物滞留池组合道路的城市面源污染控制效果评估

不同低影响开发(LID)技术组合对于控制城市面源污染具有重要应用价值,但是其对城市面源污染形成过程(污染物累积-冲刷-输送)的影响及污染负荷削减效果的评估鲜见报道.本研究以深圳市国际低碳城为例,分析了6场降雨事件下透水路面-生物滞留池组合对城市面源晴天污染物累积量、降雨径流冲刷量、不同LID设施的削减量、溢流的负荷量的影响.结果表明,研究区地表颗粒物平均累积量为(15.80±3.79)g·m~(-2),粒径250μm的颗粒物质量占比约为65.14%;6场不同强度降雨对地表颗粒物的平均冲刷率为17.15%,粒径105μm的颗粒物冲刷率为62.71%~74.94%;降雨冲刷地表径流污染物SS、TN、TP的平均污染负荷分别为2.02、0.025、0.001 3 g·m~(-2);透水路面下渗、过滤作用对污染物SS、TN、TP的去除率分别为70.26%、46.29%、19.27%;生物滞留池对径流二次净化去除率分别为85.25%、20.22%、70.27%;入河径流污染物SS、TN、TP的平均污染负荷分别为0.08、0.011、0.000 3 g·m~(-2),是地表冲刷污染负荷的4.05%、43.47%、24.39%.透水路面-生物滞留池组合应用对道路径流中污染物的净化效果显著.通过定量化表征透水路面-生物滞留池组合应用道路的城市面源污染形成过程,以期为城市面源污染形成过程的污染负荷估算及LID工程绩效评估提供科学依据,为LID在国内的推广应用和海绵城市设计提供参考.     

沱江流域总氮面源污染负荷时空演变

根据四川省沱江流域水环境受总氮（TN）面源严重污染的现状,采用排污系数法估算2007~2017年该流域来自各面源污染源的TN污染负荷,并利用空间重心统计法和空间分析技术揭示沱江流域TN污染负荷时空分布特征及转移趋势,以期为相关部门精准防控和预警沱江流域面源污染提供理论依据.结果表明,2007~2017年畜禽养殖污染源对整个流域的TN污染负荷贡献率每年均在45%以上,是TN面源污染的主要污染源.农村生活和农村生活垃圾污染源的贡献率呈逐年减少趋势,农田固废和农田径流污染源的贡献率则呈增加趋势.TN总污染负荷总体呈下降趋势,2010年污染负荷最大,达到5.7×10⁴ t,2017年最小,为4.69×10⁴ t.污染负荷在空间上的异质性变化及降雨径流的不均匀分布驱使畜禽养殖、农田固废类和农田径流污染源的TN污染负荷重心由西北向东南方向移动,流域东南部是畜禽养殖、农田固废类和农田径流TN污染的重点防控区域.东南部各区县的农业人口大量向城市人口转化,进而驱动农村生活和农村生活垃圾污染源的TN污染负荷重心由东南向西北方向转移,其转移范围高达66.35 km²,由此确定的最小边界圆是污染源污染负荷变化的重点识别区域,沱江流域西北部则是农村生活和农村生活垃圾TN污染的重点防控区域.本研究拓展了环境科学领域对流域污染负荷时空演变的探究方法,对于改善水环境质量,促进流域经济可持续发展具有重要意义.     

紫色土丘陵区农村集镇降雨径流污染特征

以2006年6月至2007年4月野外观测的8场降雨径流事件中TN、TP、COD与SS含量和流量数据为基础,分析了紫色土丘陵区农村集镇的降雨径流污染物来源、形态与输出负荷及初期冲刷效应,研究了农村集镇降雨径流污染特征.结果表明,农村集镇降雨径流中TN、TP、COD与SS的事件平均浓度(EMC)均值分别为25.52、3.63、714、2396 mg·L-1,年污染负荷分别为39.21、5.57、993、3335 kg·hm-2.农村集镇降雨径流污染物浓度峰值出现在流量峰值之前,两者间隔时间为3-45min.40%的TN、TP、COD与SS污染负荷由占总径流量30%的初期径流所运移,降雨径流污染物具有中等的初期冲刷效应.可溶性氮、颗粒态磷分别是农村集镇降雨径流污染中氮、磷素输出的主要形态.可溶性氮输出量受最大雨强影响较大(r=-0.825,P<0.05).而颗粒态磷输出量较为稳定,受降雨特征影响较小.不透水地面源污染与沟道累积污染是农村集镇降雨径流的主要污染源,透水地(林地、旱坡地)的水土流失则加剧其污染.     

嘉善地区水环境敏感点水质影响权重分析及风险等级判定

为保证嘉善地区水环境安全,在嘉善地区3次大规模野外水文、水质监测基础上,建立一维水动力及水质模型,选取嘉善地区3个水环境敏感点(包括国控断面红旗塘大坝、省控断面池家水文站以及陆斜塘水源地)进行水质影响权重分析(包括内外源权重、点面源权重);通过二级指标体系法,同时考虑高风险企业影响,判定水环境敏感点的风险等级.结果表明:①区域内部污染源对水环境敏感点影响大于区域外部污染源影响,COD内源平均影响权重为55.3%,氨氮为67.4%,TP为63.1%;面源影响大于点源影响,COD面源平均影响权重为53.7%,氨氮为65.9%,TP为57.8%;②红旗塘大坝和池家水文站为中风险,陆斜塘水源地除8月为中风险外,4月和12月均为低风险.本研究成果为保障水环境安全及社会经济安全运行提供决策依据.     

农村水环境面源污染的思考与几点对策

农村面源污染主要是指农业生产活动过程中,农村的生活、生产垃圾、污水、化肥农药等污染物,伴随着径流、泥砂的搬运而造成的面源污染导致水资源和土地资源的破坏,针对农村面源污染的严峻形势,加大面源污染防治宣传力度,提高农民的环保意识,加大对广大农民的科普教育和政策引导,提高农民参与面源污染防治工作的主动性、积极性和自觉性。以科学发展观为指导,树立可持续发展的观念,高度重视并切实解决农村面源污染问题。     

四川省农村面源污染状况与治理对策研究

四川省农村面源主要分为农田面源、畜禽养殖粪便污染面源和农村生活污染面源,研究根据排放因子法计算了两种主要考核污染物化学需氧量和氨氮的排放量.根据四川省农村面源污染状况特征提出了面源治理对策措施,其中农田面源治理措施包括:推广测土配方施肥、农田面源生态拦截技术等;畜禽养殖污染治理措施包括:加强小型畜禽养殖污染治理,推广农牧结合、干清粪、发酵床处理工艺等;农村生活污染治理措施包括:推进农村生活污水收集及小型污水处理设施等.     

苏州河截流区外非点源污染调查

为了摸清苏州河截流区外的污染物量以及对苏州河下游段水质的影响,为苏州河截流污水工程的运行和进一步治理提供科学依据,采用美国环保局的非点源负荷函数和城区污染物流失量负荷模型等方法,对苏州河截流区外(黄渡—北新泾区段)地表径流等非点源污染负荷进行全面调查。结果表明:(1)非点污染源是目前苏州河截流区外最主要的污染源;其中,畜牧业污染为本区最大的非点污染源。(2)北新泾断面是本区污染物向下游(截流区)排放的主要控制点。(3)截流工程实施后,非点污染源将成为苏州河污染最主要的来源之一。     

基于流域尺度的农业非点源污染物空间排放特征与总量控制研究

农业非点源污染是导致流域水质恶化的重要原因之一.依据农业污染源主要污染物空间排放特征和排放强度分析,划分农业非点源污染空间管理分区,并研究设计分区污染物总量控制方案,是提高农业非点源污染控制成效的重要途径之一.以湖北省四湖流域为研究案例区,系统开展了流域尺度的农业非点源污染空间排放特征识别与总量控制研究.结果表明,四湖流域水环境COD、总氮、总磷、氨氮负荷主要来自于农业非点源污染,4类非点源污染物分别占到流域污染物排放总量的67.6％、 82.2％、 84.7％和50.9％.对四湖流域非点源污染物空间排放特征分析结果表明,水产和畜禽养殖业发达的洪湖、监利、潜江、沙洋地区是流域非点源污染物的主要贡献源区.根据污染物在流域空间上的排放特征和源强评价结果,将四湖流域划分为3个农业非点源污染管理分区,即长湖上游水产和畜禽养殖污染重点控制区、四湖干渠农村非点源污染综合控制区和洪湖水产养殖污染重点控制区,针对不同管理分区分别提出了污染控制措施.基于水质改善和水体纳污能力综合考虑,设计了针对3个非点源污染管理分区的总量控制方案,分阶段实现监测断面全指标达标和满足水体纳污能力要求.主要污染物中,COD主要削减区域为四湖干渠区和洪湖区,分别占到流域COD削减量的43％和42％;氨氮主要削减区域为四湖干渠区,占到氨氮总削减量的66％;总氮主要削减区域为四湖干渠区和洪湖区,分别占到流域总氮削减量的42％和31％;总磷主要削减区域为四湖干渠区,占到流域总磷削减量的53％.     

城市非点源污染治理与资源化技术研究

城市降雨地面径流同时具有危害性与资源性,解决城市非点源污染的问题,亦应将削减污染与资源化结合考虑。本研究根据南方地区包气带中土壤水丰富的特点,设计出一种新型小区雨水处理利用方法。通过工程措施的一级沉淀处理和生态环境的二级生化处理使雨水径流得到处理和利用,实现污染治理与资源利用协调发展。     

三峡库区非点源污染氮磷负荷时空变化及其来源解析

三峡库区是我国重要水源保护区,也是长江流域经济迅速发展区域之一.非点源污染是库区水环境恶化的主要原因,因此研究库区非点源污染状况对于区域的生态安全以及可持续发展具有重要意义.研究采用改进输出系数模型,估算库区1990~2015年的非点源氮磷污染负荷总量,分析非点源氮磷污染的时空变化特征,并通过计算各污染源的贡献率确定主要污染来源.结果表明,氮磷污染负荷量在空间上均呈现库区腹地高,库尾次之,库首最低的分布特征;氮磷污染负荷总量在时间上均呈现先增加后降低的趋势,在2000年达到最高值,2015年降到最低值;各污染源对氮磷污染负荷量的贡献率按从大到小依此为：土地利用、农村生活以及畜禽养殖;其中,旱地这种土地利用类型是非点源氮磷污染的主要来源.     

Role of rural solid waste management in non-point source pollution control of Dianchi Lake catchments, China

In recent years, with control of the main municipal and industrial point pollution sources and implementation of cleaning for some inner pollution sources in the water body, the discharge of point source pollution decreased gradually, while non-point source pollution has become increasingly distressing in Dianchi Lake catchments. As one of the major targets in non-point source pollution control, an integrated solid waste controlling strategy combined with a technological solution and management system was proposed and implemented based on the waste disposal situation and characteristics of rural solid waste in the demonstration area. As the key technology in rural solid waste treatment, both centralized plant-scale composting and a dispersed farmer-operated waste treating system showed promise in rendering timely benefits in efficiency, large handling capacity, high quality of the end product, as well as good economic return. Problems encountered during multi-substrates co-composting such as pathogens, high moisture content, asynchronism in the decomposition of different substrates, and low quality of the end product can all be tackled. 92.5% of solid waste was collected in the demonstration area, while the treating and recycling ratio reached 87.9%, which prevented 32.2 t nitrogen and 3.9 t phosphorus per year from entering the water body of Dianchi Lake after implementation of the project.     

区域尺度黄河流域面源污染负荷特征与来源解析

掌握黄河流域甘肃段面源污染负荷特征及其来源,是在区域尺度上提升水环境污染治理水平的重要基础。基于DPeRS面源模型,从农田径流、城镇径流、畜禽养殖、农村生活、水土流失5大污染类型,选取TN、TP、NH₃-N和COD 4个污染指标,对甘肃黄河流域9个市(州)58个县(区)面源污染进行污染负荷估算、污染来源解析及空间分布分析。结果表明:从模型估算结果看,2018年整个流域TN、TP、NH₃-N和COD面源污染排放负荷均值分别为65.6,11.8,19.1,77.2 kg/km2。从区域尺度分析,甘肃黄河流域TN、TP面源污染负荷最高的区域均是兰州市安宁区,分别占整个流域总负荷的10.83%和5.16%;NH₃-N和COD面源污染负荷最高的区域均是临夏回族自治州临夏市,分别占整个流域总负荷的26.23%和56.56%。从污染产生来源分析,TN、TP、NH₃-N和COD的首要污染来源分别为农田径流、水土流失、农田径流和畜禽养殖。从空间分布分析,黄河流域各县(区)面源污染总负荷呈中间高两边低的分布特征,污染负荷较重的区域主要集中在黄河兰州段、大夏河临夏段、渭河天水段等局部区域。     

淮河流域农业非点源污染空间特征解析及分类控制

农业非点源污染是导致流域水质恶化的重要原因,识别流域内关键源区并加以重点控制是流域非点源污染治理的最有效手段.以淮河流域为研究对象,采用清单分析法核算了流域173个县(市、区)的畜禽养殖、农村生活、农田种植、水产养殖4种污染源化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)排放量和排放强度.利用SPSS和GIS软件对污染排放强度进行聚类分析、敏感性评价及空间解析,解析出流域非点源污染的敏感地区、重点污染源及其空间分布特征,并依据污染源贡献大小对流域进行分类控制.结果表明,2009年淮河流域农业非点源COD、TN、TP排放量分别为206.74×104t、66.49×104t、8.74×104t;排放强度分别为7.69、2.47、0.32 t·hm-2;COD、TN、TP排放比重分别为73%、24%、3%.识别出COD、TN、TP的主要贡献污染源为畜禽养殖和农村生活;解析出淮河上游沙河、颍河、北汝河、贾鲁河以及清潩河等子流域为整个流域非点源污染的敏感区和优先控制区,畜禽养殖为流域优先控制区中的重点污染源.畜禽污染型和综合污染型分别是流域污染贡献率最高和控制难度大的污染类型.