北运河上游合流制管网沉积物的月变化与污染物赋存特征

合流制管网沉积物是溢流污染的重要来源,明确其月变化和污染物赋存特征,有助于管网沉积物控制和溢流污染负荷削减.本研究现场调查了北运河上游合流制管网沉积物的月变化和污染物赋存特征,结果表明,管网沉积物的粒径分布为大颗粒(10目)、10～40目颗粒和细颗粒(60目)分别占36％、～50％和15％(质量比).管网沉积物在干季初...     

镇江市合流制管网溢流污染源解析

为了解合流制管网溢流污染特征,在镇江黎明河溢流口采集水样进行水质检测,并对检测结果变化规律与相关性进行分析.结果表明:随降雨历时,SS的浓度变化范围为112～286 mg/L与1430～4320 mg/L,COD的浓度变化范围为61～121 mg/L与178～728 mg/L,且均会出现初期冲刷现象;二者的线性相关系数...     

国内外合流制溢流污染管控体系研究

通过梳理美国、德国、日本合流制溢流控制的政策法规、管控方法以及标准规范,总结典型发达国家长期实践形成的合流制溢流污染管控体系。结合国内排水管理的历史脉络和国内外对比分析,剖析我国存在的瓶颈问题,提出我国合流制溢流控制需要进一步完善的内容,初步构建出一套管控体系框架,以期为我国后继合流制溢流污染控制工作提供指导。     

城镇合流制排水系统溢流污染控制综述

降雨期间合流制管道内流量超过其承载能力就会发生雨污水溢流,使城市水体受到污染,因此研究城镇合流制溢流污染对于城市水体污染控制具有重要意义。采用文献计量学方法分析了国内外合流制排水系统溢流污染的有关文献,发现溢流污染特征及控制措施为主要研究热点。在此基础上,解析了合流制排水系统溢流污染的成因、水质水量特征及变化规律,从降低溢流污染发生频率和控制溢流污染2个方面对多种措施进行了论述,最后对我国合流制排水系统溢流污染控制技术发展进行了展望。     

合流制管网溢流污染过程中溶解性有机污染物演替特征分析

合流制管网溢流（Combined Sewer Overflows,CSOs）是我国城镇地表水环境日益突出的瞬时污染源,明确其重要污染物溶解性有机质（Dissolved Organic Matter,DOM）的组分和来源对CSOs污染控制具有导向性意义.本研究以北运河上游沙河水库流域为对象,连续采集CSOs过程的样品,通过峰值法、特征参数法和平行因子法等解析CSOs中DOM的三维荧光光谱特征,发现CSOs中DOM主要有类色氨酸（S、T）、类富里酸（A）和类酪氨酸（D）,代表内源输入的类色氨酸（S、T）和类酪氨酸（D）占比超过4/5.特征参数法和平行因子法的结果均表明DOM的腐殖化程度较低,生物活性较强,主要为微生物降解生成的和沉积物自身在冲刷和水力输运作用下释放的内源污染,建议CSOs污染控制主要应从内源输入的角度进行,着重控制管道沉积物中污染物的释放.     

北运河上游非点源污染风险空间分布特征研究

非点源污染是流域水环境污染的重要原因之一,非点源污染风险分区是有效治理水污染的重要前提.本文采用指数函数法改进潜在非点源污染指数(Potential Non-Point Pollution Index,PNPI)模型基于专家评价法主观赋权的不足,并采用改进后的PNPI模型解析北运河上游流域非点源污染风险空间分布特征.结...     

合流制排水管道雨季出流污染负荷研究

针对北京城区合流制排水管道雨季溢流及雨后河道水质恶化等问题,研究了3场降雨期间合流制排水系统不同来源的污染物特性及污染贡献.通过对2012年雨季几场降雨的降雨量数据监测与统计发现,护城河沿岸合流制排水系统累积雨量约10 mm时发生溢流.特大暴雨情况下,溢流水质的污染物平均浓度高于排水系统旱流污水的污染物浓度,溢流水质差,污染物浓度范围为:TN 5.11 ～ 16.36 mg·L-1,TP 4.34 ～10.52 mg·L-1,氨氮1.88～12.73 mg·L-1,COD 134～250 mg·L-1,SS 120 ～155 mg·L-1.管道沉积物在降雨期间对出流水质的污染贡献率分别为:TN 20.9％ ～44.6％,TP 35.76％～47.3％,COD 46.2％ ～48.8％,SS 35.7％ ～79.7％.控制合流制排水管道沉积物的沉积和冲刷对排水系统的正常运行及削减雨季出流污染负荷具有重要意义.     

北运河上游昌平区化肥面源污染年际间差异分析

以2014年、2017年260份调查问卷和582个土壤样品及年度农用化肥总量为依据,梳理了昌平区年际间施肥量、土壤养分、氮磷环境风险和污染源变化,以期为北运河上游化肥面源污染防控提供理论依据.结果表明,相比于2014年,2017年粮食、果类蔬菜、叶类蔬菜和草莓的化肥平均用量分别减少了26.3％、25.5％、20.4％和...     

上海高密度居民区合流制系统雨天溢流水质研究

城市面源污染已成为上海城区河道的主要污染源.为此,研究了上海市合流制排水区域SA雨天溢流的水质特性,并探讨了溢流水质的主要影响因素.结果表明,该区域雨天溢流COD、BOD、SS、NH₃-N、TN、TP事件平均浓度的均值分别为614mg/L、208.5 mg/L、684 mg/L、17.6 mg/L、29.8 mg/L、3.0 mg/L,远高于国外的一些研究结果;分析事件平均浓度的对数正态概率分布表明,BOD的对数正态分布性最好;此外,研究还发现COD和SS溢流浓度和前期晴天数与降雨历时的比值呈现出较高的正相关性.     

北运河上游非点源污染负荷模拟与最佳管理措施评估研究

非点源污染是水污染的重要来源之一,揭示非点源污染负荷空间分布特征、筛选并布设最佳管理措施(best management practices,BMPs)对水污染的高效治理有至关重要的意义. 北运河作为北京市重要的排水通道和连接京津冀的重要生态走廊,加强北运河上游非点源污染治理对北运河流域的水质改善至关重要. 然而,当前缺乏针对非点源污染关键源区内布设不同BMPs生态效益评价的研究. 因此,为了解析北运河上游非点源污染空间分布特征,评估关键源区布设不同措施的生态效益,本文基于SWAT模型定量模拟了2019年北运河上游总氮、总磷负荷空间分布特征,并采用单位负荷指数法识别了非点源污染关键源区,同时评估了关键源区布设不同BMPs的总氮、总磷削减效果. 结果表明:①2019年北运河上游流域产生的总氮、总磷负荷分别为126 444.22和12 394.76 kg,呈东南高西北低的空间分布特征,主要来源于城镇用地、耕地和果园等地类. ②北运河上游关键源区分布在东南部17条子流域,占流域总面积的13.16%,产生的总氮、总磷负荷分别占全流域的39.16%和38.10%. ③1/5面积比植被缓冲带的总氮、总磷削减率最高,分别为38.20%和40.37%;2 km河道植草的总氮、总磷削减率最高,分别为19.47%和50.90%;由于关键源区范围内农地面积较小(9.62%),化肥减施措施下污染物削减较低. 研究显示,非点源污染关键源区主要分布在人类活动较多的流域东南部,可通过布设合适的植被缓冲带和河道植草措施,降低关键源区非点源污染负荷.      

Probability mass first flush evaluation for combined sewer discharges

The Korea government has put in a lot of e ort to construct sanitation facilities for controlling non-point source pollution. The first flush phenomenon is a prime example of such pollution. However, to date, several serious problems have arisen in the operation and treatment e ectiveness of these facilities due to unsuitable design flow volumes and pollution loads. It is di cult to assess the optimal flow volume and pollution mass when considering both monetary and temporal limitations. The objective of this article was to characterize the discharge of storm runo pollution from urban catchments in Korea and to estimate the probability of mass first flush (MFFn) using the storm water management model and probability density functions. As a result of the review of gauged storms for the representative using probability density function with rainfall volumes during the last two years, all the gauged storms were found to be valid representative precipitation. Both the observed MFFn and probability MFFn in BE-1 denoted similarly large magnitudes of first flush with roughly 40% of the total pollution mass contained in the first 20% of the runo . In the case of BE-2, however, there were significant di erence between the observed MFFn and probability MFFn.     

北运河秋冬季浮游植物群落结构特征及影响因子分析

浮游植物是水生生态系统的主要生产者,其群落结构与水质密切相关.为研究北京市北运河不同水体环境特征,于2018年10月(秋季)和2019年2月(冬季)在北京市北运河设置13个采样点开展浮游植物群落结构和水环境调查,共鉴定出浮游植物7门54属99种.群落结构分析表明,秋季浮游植物物种数(75种)高于冬季(58种),城市河道型水体物种数(78种)>城市湖泊型(59种)>山区河道型(29种).秋季浮游植物密度为916.04×10⁴ cells·L^-1,冬季浮游植物密度为220.52×10⁴ cells·L^-1,秋、冬季平均密度为568.28×10⁴ cells·L^-1.空间格局上,城市湖泊型水体浮游植物密度最高,绿藻门和蓝藻门为优势门类;城市河道型水体次之,大部分点位以硅藻门、绿藻门和蓝藻门为优势门类;山区河道型水体最低,硅藻门为主要优势门类.物种优势度和多样性指数分析结果显示,北京市北运河水体中以中富营养型指示物种为优势类群,水质污染类型为β-中污型...     

合流制排水系统降雨径流污染物的特性及来源

在昆明市典型合流制排水小区对降雨径流进出水水量、水质进行了研究,旨在揭示城市区域合流制排水系统中降雨径漉不同来源的污染物特性及各个污染源的比倒.分别监测了合流制排水系统日常污水以及4场降雨期间小区出口断面、街道、屋顶、庭院降雨径流的水量、水质.结果表明,人为干扰是影响城市径流污染物输出强度的主要因素,城市下垫面降雨径流污染物输出浓度顺序为:道路>庭院>屋顶,道路是城市面源污染的关键源区;道路次降雨径流量约25%,却产出了40%～80%的污染物,而屋顶次降雨径流量约50%,却仅有4%～30%的污染物负荷.合流制排水系统中管道沉积物在降雨期间的迁移是重要的污染源,4场降雨中管道沉积物的TN、TP、SS、COD和BOD5的污染贡献率在30%以上.降雨强度是影响管道沉积物输出的重要因素,在高强度降雨下,管道沉积物污染贡献率高50%以上.在不同的降雨特性条件下,合流制排水系统主导污染源有所不同.     

北运河流域(北京段)沉积物中PAHs污染特征与风险评估

为探明北运河流域（北京段）多层沉积物中PAHs（多环芳烃）的污染状况,利用活塞式底泥取样器于2014年11月采集了9处沉积物样品,取样深度为30~80 cm,每处样品根据其垂向介质特征大致分成3~4层,分别测定各层样品的粒径、TOM（总有机质）及16种PAHs的质量分数,探讨PAHs在河道沿程与垂向上的分布特征、来源及生态风险评价.结果表明,北运河流域（北京段）沉积物以砂质壤土为主,w（TOM）（以干质量计,下同）为103.4~146.8 g/kg,w（∑₁₆PAHs）为598.1~28 730.6 ng/g,各层w（∑₁₆PAHs）为108.5~8 810.8 ng/g.沉积物中PAHs以高环为主,主要包括有Phe（Phenanthrene,菲）、Fla（Fluoranthene,荧蒽）、Pyr（Pyrene,芘）、BbF〔Benzo（b）fluoranthene,苯并[b]荧蒽〕.在河道沿程变化上,中下游沉积物的污染程度远高于上游.在垂向变化上,w（TOM）和沉积物粒径对PAHs的分布影响有限,PAHs的垂向分布主要受所处沉积环境与历史污染程度影响.根据主成分分析与同分异构体比值法推断,PAHs主要来源于化石燃料与生物燃料的燃烧,少部分为石油源.利用效应区间值得出的生态风险评价结果表明,北运河流域（北京段）沉积物中PAHs可能已对环境产生负面影响,其中BbF、BkF、InP与BgP已对环境产生毒副作用,需要给予关注与解决.      

北京北运河河流生态系统健康评价

随着城市化的不断推进,北京河流生态系统面临着巨大挑战.以北京市北运河水系为例,于2015年7月对25个样点进行了野外调查,采集了浮游植物、底栖动物、水环境因子和栖息地环境质量数据.选取涵盖水生生物、水文、水质和栖息地的22个候选评价指标,采用主成分分析(principal component analysis,PCA)和相关分析进行筛选,并用熵权法确定各评价指标权重,构建了北运河河流生态系统健康评价指标体系,通过河流生态健康综合指数对其健康状况进行了评价.结果表明,北运河河流生态系统健康评价指标体系包含浮游植物Shannon-Wiener多样性指数、底栖动物Shannon-Wiener多样性指数、水温、生化需氧量、氨氮、氟化物、锌、石油类和栖息地环境质量评价指标(qualitative habitat evaluation index,QHEI)9项指标;全流域25个样点中,有12%为Ⅰ级和Ⅱ级,36%为Ⅲ级,超过50%为Ⅳ级和Ⅴ级.北运河河流生态系统的健康状况总体较差,其中,上游地区普遍较好,中下游地区相对较差,且呈现出较强的空间异质性.南沙河、清河中游、通惠河干流的健康状况普遍较差,相对较好的凉水河上游地区和温榆河支流交错镶嵌其中,形成了北运河水系复杂的河流生态系统现状.     

北京北运河水系水质污染特征及污染来源分析

以北运河水系主要干支流2011年1～12月23项指标的监测数据为依据,采用水质类别法和平均综合污染指数法,对水质污染特征进行综合评价,运用主成分分析和系统聚类分析法,对水质指标主成分以及水质差异进行分类,并进一步对不同干支流污染来源进行分析.结果表明,北运河水系由于排污量大,地表水污染严重,除城市中心区部分河流水质为Ⅲ~Ⅳ类外,城市排水河流、远郊河流水质均为劣Ⅴ类.水质由3个主成分组成,COD、CODMn、BOD5、NH3-N、TP等为第一主成分;汞为第二主成分;石油类为第三主成分.干支流水质分为4类:第1类为清洁水源类河流,主要集中在城市中心区,降雨地表径流、雨污合流管网溢流引起的非点源污染是影响其水质达标的重要污染源;第2类为再生水水源类河流,主要集中在城市排水上游河流,城镇污水处理厂排水是其主要污染源;第3类为再生水与污水混合水源类河流,主要集中在城市排水下游河流及部分远郊区河流,由于城市下游排水管网不健全,远郊区污水集中处理率低,生活源和农业源的污染贡献率较高,水质污染严重;第4类为污水水源类河流,分布于远郊区县,农业污染占比较大,水质污染最严重.     

北运河源头区沙河水库沉积物重金属污染特征研究

选取北运河源头区沙河水库为研究对象,建立沙河水库沉积物年代学序列,分析其中6种重金属（Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn）的时空分布特征,并从重金属富集系数、与区域经济发展的关联分析等方面探讨其来源.研究表明,沉积物30 cm深度处对应年代为建坝时间1960年.库心区沉积物Pb和Mn的含量比较恒定,平均含量分别为30.6 mg.kg-1、735.1 mg.kg-1;重金属Cr、Cu、Ni、Zn则明显出现累积,与北京市土壤背景值相比均超过2倍以上.1960年至80年代中期,沉积中Cr、Cu、Ni和Zn含量随时间变化平缓,平均含量依次为51.2 mg.kg-1、36.0 mg.kg-1、31.5 mg.kg-1和121.6 mg.kg-1;而从80年代中期至2000年,其含量随时间呈明显增加趋势,该期间4种重金属平均含量分别是80年代中期之前含量1.4、2.1、2.8和4.3倍,累积现象严重.重金属含量的空间分布为水库中央含量及富集程度高于出、入水库口.对重金属的来源分析表明Cr、Cu、Ni和Zn主要是由人为源输入,而Mn和Pb是由自然源输入的.     

不同降雨条件下北运河河岸带类型对径流污染削减效果的影响

面源污染对北运河水环境质量的影响日益凸显.以北运河流域沙河水库入库支流南沙河和北沙河的河岸带为研究对象,考察降雨过程中河岸带对径流污染的净化效果.根据北运河流域河岸带结构及植物群落的分布特征,将河岸带分为Ⅰ型河岸带(防洪堤-防洪挡墙-林地-草地)和Ⅱ型河岸带(防洪堤-林地-草地)2种类型.以南沙河北岸(NB)和北沙河南...