东江上游高风险支流不同功能区初期雨水径流污染特征分析

了解不同外界条件下初期雨水径流污染物的变化是有效控制面源污染的重要基础。根据径流曲线法(SCS)对东江上游高风险支流区中农田区、交通道路区、住宅商业区和工业区4个不同功能区的初期雨水径流进行采样,按照国家标准水质分析方法进行监测,并对不同功能区初期雨水径流水质的变化规律及主要污染物的相关性进行分析。研究结果表明,降雨前期晴天数、降雨量、降雨强度对初期雨水径流水质变化均有明显影响。当前期晴天数多、雨量大且降雨强度大时,污染物质量浓度峰值出现的时间早、质量浓度下降趋势明显。随着降雨历时的延长,初期雨水径流主要污染物SS、COD_(Cr)、TN、TP及NH_3-N的质量浓度大都呈现下降趋势,且污染物质量浓度峰值大部分出现在前5 min。其中,SS质量浓度以农田区最高,相对于其他功能区,污染物质量浓度最高可达14倍之多。COD_(Cr)、TN、TP及NH_3-N质量浓度均以住宅商业区最高,最高分别可达1 136、17.56、3.96、25.36 mg·L~(-1),相对于其他功能区而言,住宅商业区更易导致水质污染。从最典型降雨事件分析来看,只有交通道路区的COD_(Cr)、TP、TN与SS之间呈现正相关,其相关系数分别为0.775、0.798、0.826,其余3个功能区域的主要污染物之间则出现负相关,表明初期雨水具有复杂性,受多重外界因素影响。该研究结果对入江污染物负荷量控制及东江水环境保护具有一定的意义。     

天津市路面雨水径流重金属污染特征

对天津市3条典型主要交通干线雨水径流中的Cr、Cd、Fe、Cu、Hg 5种重金属进行了取样监测,重点探讨了路面径流重金属的平均质量浓度、冲洗特征、重金属之间以及重金属与悬浮物之间的相关关系,并用聚类分析方法对降雨特征对重金属污染的影响进行了研究。结果表明,天津市路面雨水径流重金属污染严重,Fe、Cr和Cd质量浓度较高,污染贡献率大,为径流主要重金属污染物;重金属污染水平高于国内外城市研究结果,反映出天津市在道路路面环境维护和管理上与其他城市的差距。路面径流的重金属具有明显的径流初期冲洗效应,在径流的初始阶段,重金属质量浓度达到最大值,随着降雨和径流的延续,污染物质量浓度呈波浪性锯齿状下降,至降雨结束,重金属质量浓度最终趋于稳定。径流中不同种类重金属具有同源性,且与径流中的悬浮固体具有明显的相互依存关系,重金属主要以悬浮固体吸附的形式或重金属颗粒形式存在。通过聚类分析可知,重金属污染受降雨强度和前期晴天积累影响显著,其次是降雨量和降雨历时。     

城市不同功能区道路沙尘重金属污染地球化学特征与评价

2007年8月在乌鲁木齐市区不同城市功能区(商业区,工业区,居住区)采集了道路沙尘样品67个.利用ICP-MS测定样品中10种重金属元素Cd,Cr,Cu,Ni,Pb,Mn,Be,Co,Zn和U的含量,并运用主成分分析和污染指数(PI和IPI)法对所测含量数据进行分析.结果表明,沙尘样品中10种重金属的平均含量分别为1.05,55.12,101.0,44.66,57.79,929.37,2.79,341.36和2.09 mg·kg-1.除了Co和U,其它8种重金属的平均含量都高于它们的背景值.不同功能区道路沙尘中,重金属的综合污染指数差异明显,从高到低依次为工业区4.63、商业区4.08和居住区2.48,其中商业区和工业区都达到了重污染水平,居住区达到中污染水平.不同功能区道路沙尘各重金属的单项污染指数中,Cr,Cu,Pb和Zn在商业区道路沙尘中的污染水平最高,其主要来源应为交通污染源;Cd和Be在工业区道路沙尘中的污染水平最高,其主要来源应为工业污染源;Ni,Co和U在居住区道路沙尘中的污染水平最高,其来源可能与生活污染源有关;而Mn在三个不同功能区的污染水平几乎相同,其主要来源应为自然源.     

基于雨型的南方城市道路雨水径流污染物分析

以嘉兴市区主干道为研究区域,开展了该市两种典型降雨条件下,道路雨水径流中典型污染物初期冲刷效果、质量浓度变化规律、道路雨水径流水质污染指标相关性,污染物平均质量浓度(EMC)的研究。针对城市典型降雨,分析城市降雨径流污染过程的变化规律,对城市道路径流污染的控制和雨水资源有效利用具有重要意义。利用模式雨型对嘉兴市2010年至2013年间90场降雨进行归纳,总结出Ⅲ型和Ⅶ型为嘉兴市的常见雨型。从2013年降雨监测期间筛选出与该市发生频率最高的两种雨型相似的典型降雨进行分析,结果表明,(1)降雨雨型、降雨强度、降雨前期干燥时间均会对道路径流雨水中污染物浓度产生较大的影响,这也是Ⅶ型降雨比Ⅲ型降雨中道路雨水径流中污染物较高的原因。(2)以携带80%污染物所实际发生的径流量的多少来判断初期冲刷效应的强弱,则Ⅶ型降雨中TN、NH4+-N、SS、TP、COD的初期冲刷效应均强于Ⅲ型降雨。两场降雨中TP的初期冲刷效应均低于其他4种污染物。(3)道路雨水径流中TN、NH4+-N、COD与SS之间均存在良好的相关性。Ⅶ型降雨中TP与SS的相关系数为0.917,而在Ⅲ型降雨中TP与SS的相关系数仅为0.772,所以TP与SS的相关性受降雨条件影响较为明显。(4)Ⅲ型和Ⅶ型降雨中道路雨水径流中SS、COD、TP质量浓度分别为353.2、465.71、4.03mg·L-1和548.41、335.96、1.18 mg·L-1均不同程度的高于地表水V类标准。Ⅲ型和Ⅶ型降雨中TN浓度为3.47和6.62 mg·L-1高于国家污水一级排放标准,因此SS、COD、TP是道路雨水径流中的主要污染物。     

贵阳市区地表灰尘重金属污染分析与评价

以贵阳市区为研究地点,采集了贵阳城区工业区、交通区、商业区、居民区、文教区、公园广场、对照区7个类别共80个采样点的地表灰尘,分析了地表灰尘重金属在不同区域的分布特征,并分析其可能来源。最后,应用潜在生态危害指数法对6个功能区（工业区、交通区、商业区、居民区、文教区、公共区）样品中重金属的潜在生态危害进行评价。结果表明：贵阳市地表灰尘重金属的平均质量分数均高于贵州省土壤环境背景值,Cd、As、Cu污染质量分数都超过4倍以上背景值水平,其余重金属污染水平大多处于1~3倍背景值水平。就单个重金属潜在生态危害系数平均值来看,地表灰尘的潜在生态危害最大的是Hg,其次是Cd,生态危害最低的是Cr。6个功能区生态危害水平均属于强生态危害水平,其中工业区和公共区生态危害水平最高。     

镇江市老城区不同功能区地表灰尘重金属污染评价

通过采集江苏省镇江市老城区的交通区、大市口广场、江滨公园、商业区、居民区、文教区等不同功能区地表灰尘共54个样品,对其Cu、Pb、Zn、Ni、Cr、Cd、Mn 7种重金属进行分析测定.结果表明,交通区Cu、Ni、Cr、Mn、Cd的平均含量要明显高于其它功能区,Zn的含量在文教区最高,Pb的含量在居民区最高.地累积指数评价表明交通区、文教区两个功能区中Cd达偏重度污染,文教区中Zn也达偏重度污染;潜在生态风险评价结果表明,交通区、大市口广场、文教区3个功能区的潜在生态风险指数均为中等生态危害;江滨公园、商业区、居民区3个功能区的潜在生态风险指数均为轻微生态危害.     

道路雨水径流重金属含量测定

本文对北京市城区2次降雨过程中3个固定采样点的路面径流中重金属的含量进行了测定,结果显示,雨水径流中Zn,Pb,Cd,Cu和Cr(Ⅵ)等重金属的污染符合"浓度初期冲刷"规律,并依据《地表水环境质量标准》对雨水径流水质进行了评价.     

广州城市道路雨水径流的水质特征

城市道路雨水径流中富含交通活动所产生的大量石油类、悬浮固体和重金属等污染物,能够对受纳水体的水质造成明显的破坏并影响水生生态。对广州市内道路某路段发生的七场路面雨水径流进行了降雨量、径流量的同步监测和径流样品的水质分析,结果表明,广州城市道路雨水径流中营养盐的含量较低,但COD值较高,且可生化性差,石油类和重金属的含量也较高。其中石油类、COD、悬浮固体和重金属Pb的污染水平虽然与国内其他城市的研究结果在同一范围,但都高于国外发达国家的研究结果,反映出我国在道路路面环境维护和管理上与国外的差距。对照我国地表水环境质量标准,广州城市道路雨水径流中的石油类、COD、悬浮固体和Pb等指标都大大超过III类标准,表明道路径流若不经处理直接排放进入地表水体,可能对受纳水体主要是珠江的水质造成严重影响。     

城市地表颗粒物重金属分布特征及其影响因素分析

城市地表颗粒物作为重金属的重要载体,严重危害城市人群和水体,已成为城市环境的重要研究对象。阐述了对地表颗粒物重金属的空间、粒径、赋存形态等分布特征及其影响因素进行系统分析的意义。通过对国内不同城市不同功能区的重金属（主要为：Zn、Cu、Cd、Pb）数据进行对比分析,各功能区重金属污染情况为：Cu、Pb：工业区〉商业区〉交通区〉居民区〉休闲区;Zn：工业区〉交通区〉商业区〉居民区〉休闲区;Cd：交通区〉工业区〉商业区〉居民区〉休闲区,同时各功能区中Zn、Pb含量波动性较大。整体上国内工业区、交通区和商业区地表颗粒物重金属污染严重。与我国的土壤重金属背景值相比,4种金属中Cd污染程度最为严重。探讨了与国外部分城市地表颗粒重金属污染特征之间的差异,指出国内城市重金属含量均值整体上低于欧美发达城市,而国内一线城市重金属含量明显偏高。系统分析了颗粒物重金属的粒级效应,赋存形态以及生物有效性。综述了城市交通活动（主要为交通流量、车辆行驶速度、变速频率、车辆类型、道路特征等）、降雨冲刷事件、雨前干燥期、大气风力作用、和其他因素对地表颗粒物重金属分布特征的影响。某种程度上,道路车辆的行驶速度和变速对颗粒物重金属累积的影响作用大于交通流量。不同降雨事件和雨前干燥期对重金属分布特征影响的研究结论不一,但地表颗粒对大气PM2.5重金属贡献较大。今后应在以下方面进一步加强对城市地表颗粒物重金属的研究：建立颗粒物粒径划分标准;加强重金属在降雨冲刷过程变化规律的分析;探讨地表颗粒物与大气颗粒物重金属转换关系;还应开展中小型城市,城乡结合部（城中村）地表颗粒物重金属污染特性研究。     

西安市临潼区地表颗粒物重金属分布特征及生态风险评价

为了研究地表颗粒物中重金属含量在城市不同功能区的分布特征及其潜在生态风险,以西安市临潼区为研究区,选择工业区、居民区、商业区、交通区和旅游休闲区5个不同功能区,共采集75组地表颗粒物样品,采用火焰原子吸收光谱(A3)测定了样品中重金属Pb、Cd、Cu、Cr的含量,分析了不同功能区地表颗粒物重金属的分布特征及其污染来源,并采用潜在生态指数评价法对不同功能区重金属潜在生态危害进行评价。结果表明:西安市临潼区地表颗粒物重金属Pb、Cd、Cu、Cr均存在一定程度超标,平均质量分数分别为258.52、1.85、92.30、83.39 mg?kg~(-1),分别是西安市表层土壤背景值的12.08、20.56、4.31、1.33倍,中国土壤背景值的9.94、19.07、4.08、1.37倍。4种重金属中Pb、Cd、Cr受人类活动影响导致空间变异性较大,而Cu的变异系数为0.3,表明其受人类活动干扰较小。不同功能区地表颗粒物重金属污染差异较大,Cu、Pb表现为工业区商业区交通区居民区休闲区;Cr、Cd表现为交通区工业区商业区居民区休闲区。重金属潜在生态危害系数大小顺序为CdCuPbCr。5个功能区的生态危害水平均为强生态危害等级(Ⅲ级),其中,交通区与工业区潜在生态危害水平最高。优化工业生产和减少交通污染是改善临潼区地表颗粒物重金属污染的有效措施。     

城市路面降雨径流污染特征及源解析的研究进展

城市路面径流是城市地表径流的重要组成部分,因其污染强度大、对地表水体的影响严重而被予以格外的关注。通过对国内外关于路面径流水质的研究进行总结发现：我国城市道路径流中COD、TP、TN和Pb的平均质量浓度分别为239.59、0.46、6.29和0.14 mg·L-1,超过了国家地表水环境质量Ⅴ类标准,TSS的质量浓度高达552.86 mg·L-1。因此,COD、TP、TN、Pb和TSS是我国路面径流的主要污染物。高速路径流污染物Pb、Cu和Zn的浓度明显高于普通道路,而普通道路径流污染物中COD和TSS要高于高速路。与其他国家相比,我国城市道路雨水径流污染物浓度偏高。多数研究表明：污染物的质量浓度与降雨量呈负相关关系,路面坡度增加了车辆与路面的摩擦力和燃料的消耗,进而导致路面径流污染物的浓度较高,路面清扫或许对污染物的浓度有不利的影响,主要由于道路清扫将路面中部分大颗粒破碎,释放出了细小的颗粒物（粒径〈43μm）并且不能将其清除的缘故。但是,降雨强度、干期、降雨历时和车流量对径流水质的影响存在一定的争议。通过对现有的研究总结发现：车流量≥30000的路面径流中COD、TSS、Pb和Cu的浓度是车流量〈30000的路面径流中的2.5、4.3、1.4和5.1倍;路面径流中的重金属主要来源于车辆的交通损耗,有机污染物来源于车辆的交通活动和路面材质,营养污染物来源于大气干湿沉降。今后应从以下几方面开展研究：将多环芳烃、大肠杆菌等水质指标列入研究计划;深入分析影响降雨径流水质的因素及各影响因子间的交互作用;运用同位素溯源技术识别道路径流污染物来源。     

北京市地面街尘与径流中重金属的污染特征（Characteristics of Heavy Metals in Street Dusts and Urban Runoff in Beijing）

街尘作为城市各种污染物的载体和地表径流污染物的主要来源对水环境的影响日益受到关注.论文分析了北京市城区街尘与地表径流中重金属浓度和颗粒的粒径分布.结果表明:不同城市土地利用类型对街尘和径流中的重金属含量、颗粒粒径分布具有重要影响.在商业区、主要道路、住宅区、城中村4种土地利用类型中,街尘重金属浓度和地面单位面积重金属质量均以主要道路最高;径流重金属浓度由高到低顺序依次为:主要道路>城中村>居民区;主要道路和商业区街尘颗粒中细粒径占的比例较高,在全部土地利用类型的径流水样中颗粒物粒径分布差别不大;随着街尘中颗粒物粒径的减小,重金属浓度增加;街尘中小于149μm的颗粒物质量百分比和重金属浓度均较高,且在径流中这个粒径段的颗粒物含量也高,体积比达80%以上.建议在今后的城市街尘面源污染控制中应特别关注土地利用类型和街尘粒径的影响.     

Temporal variation of heavy metal pollution in urban stormwater runoff

Stormwater runoff from three types of urban surfaces, a parking lot, a street, and a building roof, was monitored during four rainfall events that occurred in the one-year period from June 2009 to June 2010. The event mean concentrations (EMC) of dissolved copper (Cu), lead (Pb), zinc (Zn), manganese (Mn), and iron (Fe) exceeded China’s National Water Quality Standards for Surface Water. The degree of heavy metal contamination was related to the type of underlying surfaces. Additionally, the concentration of dissolved heavy metals peaked shortly after the runoff began and then declined sharply as a result of adequate flushing. First flush effects of varying degrees were also observed during all of the monitored rainfall events based on the first flush ratio (FF₂₅). Redundancy analysis revealed that four environmental variables (rainfall depth, intensity, antecedent dry weather period and type of underlying surface) had significant effects on the strengths of the first flush effects, accounting for 72.9% of the variation in the FF₂₅. Dissolved metals presented varying first flush effects on different underlying surfaces that occurred in the following relative order: parking lot>roof>road for low intensity and high runoff volume rainfall events; parking lot>road>roof for high intensity and low runoff volume events. The relative strength of the first flush for dissolved heavy metals was Fe, Mn>Cu, Zn>Pb.     

用SOS/umu试验评价降雨径流遗传毒性的变化

通过SOS/umu试验分析检测屋面和道路在2017年5、6月2场降雨过程中的遗传毒性变化。结果表明,从降雨初期到结束,在5月份屋面产生降雨径流2 h内和道路产生径流20 min内雨水样品的检测结果均呈阳性,诱导率IR均大于2,表现出DNA损伤效应;在6月份屋面产生降雨径流60 min内和道路产生径流10~60 min内雨水样品的结果均呈阳性,表现出遗传毒性。2场降雨中屋面和道路雨水样品的TEQ4-NQO均随降雨时间先增加后逐渐减小,5月份屋面雨水样品的毒性大于路面雨水样品的毒性,6月份则相反。遗传毒性分析降雨径流中污染物毒性的变化为雨水的安全利用提供理论基础。     

城市高架公路雨水径流的污染特征

对上海市内环高架一段路面的7场降雨径流进行监测,分析了径流中固体悬浮物和营养盐的变化特征,以期加深对城市高架公路径流污染物的认识和为高架公路径流净化工艺的选择提供理论支持。结果表明：溶解态氮、颗粒态磷是径流中TN和TP的主要输出形式;TP质量浓度变化与TSS基本一致,但TN质量浓度变化与TSS相关关系较弱;通过分析不同粒径固体悬浮物与污染物的相关性,发现〈45μm固体悬浮物是径流中营养盐吸附的重要载体,去除细小固体悬浮物是治理城市高架径流污染的有效途径。     

Simulating the impacts of land-use changes on non-point source pollution in Lugu Lake watershed

Protection of the water quality of Lugu Lake is important because it is a unique geographic and cultural resource. Not only point source pollution but also non-point source pollution contribute to degradation of water quality. A GIS-NPS model, with long-term hydrologic impact assessment (L-THIA), was used to evaluate long-term implications of land-use change impacts on non-point source (NPS) pollution. The land-use patterns of 1995 and 2005 were analysed to determine the changes in Lugu Lake watershed. A 30-year (1974–2003) precipitation dataset was used to estimate mean annual surface runoff and NPS pollutant loads. The contributions of different land-use categories to average annual runoff and NPS pollutant production were assessed with a unit contribution index (UCI). Results show loss of agricultural land (by 44.9%), while forest, grass/pasture and residential land increased to different degrees from 1995 to 2005. At the same time, annual average NPS pollutants, TN, TP, TSS and BOD loads all decreased, while heavy metal lead increased by 6.87%. The UCI formulated in this research was a more useful method to assess land-use impact on NPS pollutants than simple investigations of the percentage land-use change. Agricultural and residential land changes had more impact on NPS pollutants and were identified as the main source types. Suggestions on regulating land uses and management proposals for protecting lake water quality in Lugu Lake watershed are made.     

珠江水质和含氮消毒副产物的时空变化

研究区域是珠江广东省段的3条干流(西江、北江、东江)及交汇处(广州),目标是研究分析2年内29个采样点的常规水质指标的时空变化及溶解性有机氮(dissolved organic nitrogen,DON)对于消毒副产物生成势(specific disinfection byproduct formation potential,SDBPFP)的影响.结果表明,对于常规水质指标浓度而言,在时间上,西江、北江、东江三者基本无变化,但交汇处有稍微的变化,一般在7、10月份浓度偏高;在空间上,各干流及交汇处沿径流方向浓度呈逐渐增大趋势,且交汇处水质指标的浓度普遍高于干流.水体的PO34-浓度、总氮(total nitrogen,TN)浓度最高分别超出《国家地表水环境质量》Ⅴ类水质标准10倍、4倍.溶解性有机碳(dissolved organic carbon,DOC)浓度与UV254呈良好的线性关系,R2=0.901;但DON与卤乙腈(halogenacetonitrile,HANs)浓度的线性关系较差,R2为0.440.卤乙腈生成势(specific halogen acetonitrile formationpotential,SHANFP)与DOC/DON比值基本无线性关系.     

西安市不同下垫面路面径流雨水中重金属的四季污染特征

重金属是雨水径流中的重要污染物质。为探究雨水径流中重金属的季节变化规律。地理位置因素和人为因素对重金属含量的影响。根据西安市城区内道路类型、路面材质、交通量、人流量等因素选择5个采样点,以2013年全年的降雨样品作为研究对象,利用电感耦合等离子质谱仪（ICP-MS）测定雨水径流中重金属Cd、Zn、Fe、Mn、Al、Pb的质量浓度。研究结果表明：Cd的质量浓度正常,低于地表水环境质量Ⅰ类标准,受地理位置、人为活动以及季节变化的影响极小。Zn的质量浓度正常,在地表水环境质量标准第Ⅰ类和第Ⅱ类标准之间;与地理位置、人为活动以及季节变化没有明显关系。Fe的含量因地理位置不同而异,交通繁忙、商业活动较多的小寨四季雨水径流中的Fe均较高,均为城市供水水质标准的3倍,商业活动的影响大于车辆交通的影响,校园秋季雨水中Fe为水质标准的2倍,其它3个季节水质正常,浓度的影响较小,人为因素对雨水中Fe含量的有一定的影响,人流量大的区域雨水中Fe的含量相对较高。冬季燃煤对雨水中Mn的含量影响较为明显。Mn 只在冬季雨水中的含量略高于城市供水水质标准,对环境影响很小;地理位置,人为活动,区域职能对 Mn的含量均没有明显的影响。Al 的含量在城市供水水质标准限值内,受人流量、区域职能、季节变化影响较小,受地理位置影响较大。Pb的含量受路面交通环境和冬季煤炭燃烧的影响较大,在车辆交通繁忙的地点,Pb的含量明显增高;Pb的含量受季节变化影响较为明显,冬季＞春季＞夏季＞秋季;人流量对 Pb 的含量影响不大;下垫面对 Pb 的含量影响明显,柏油路面上的雨水径流中Pb含量最高,石板路面上Pb的含量在其次,塑胶路面上Pb的含量最少。