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.     

基于InfoWorks ICM模型的白龙江流域甘肃段水质模拟及分析

针对白龙江沿岸农业种植、畜禽养殖等产业发展影响河流水质的问题,以甘肃省南部白龙江流域为研究对象,采用改进输出系数模型计算丰、平、枯水年等典型水文情景下流域内工业、农村生活垃圾、农村生活污水、畜禽养殖、城镇生活污水、城镇径流和农田径流等污染源污染负荷,基于InfoWorks ICM构建了白龙江水动力水质模型,模拟分析COD、TN、NH₄⁺-N和TP等污染负荷分布特征,评估了最不利水文条件下白龙江水质污染风险,验证了该模型在流域水质污染模拟评估的适用性。研究结果表明,不同水文情景下污染物入河负荷主要来源存在显著差异,如丰水年和平水年农田径流是COD污染的主要来源,污染负荷分别达到1 382.56、1 058.98 t,而枯水年污染源主要是城镇径流。污染物负荷存在明显空间差异,研究区内子流域污染负荷空间分布不均匀,高污染负荷主要出现在中下游子流域。白龙江水质在汛期和非汛期差异较大,非汛期水质更差。通过模拟最不利水文情景(枯水年非汛期)发现,研究区内白龙江NH₄⁺-N浓度最大位置出现在中下游,最高可达1.4...     

苏州市工业用地地表径流污染特性研究

对苏州新区枫桥工业园湘江路段的10场有效降雨事件的地表径流污染特性进行了研究.研究表明.地表径流水质参数COD、SS、NH3-N、TN、TP均服从对数正态分布,在95%置信水平下,SS与COD、TP、TN之问存在线性相关性(R=0.45～0.72).统计了污染物事件平均浓度(EMC),COD、SS、NH3-N、TN、TP的EMC中值分别为213、491、2.65、5.19、1.07 mg/L,相对应的单位面积污染物负荷分别为1 898、4 375、24、46、10 kg/(hm2·a).与韩国Chongju工业区和上海市相比,SS负荷高是苏州新区枫桥工业园地表径流水质的主要特点,削减SS负荷对控制其非点源污染具有重要意义.     

河水受百年一遇大旱后城市降雨径流的污染与治理

2009年入秋至2010年春,中国西南地区发生了百年一遇的特大旱灾。为探讨河水受百年一遇大旱后降雨径流污染的状况,对昆明典型交通干道路面的降雨径流和河水水质进行了监测,分析了大旱后降雨径流污染的严重性和对河水水质的影响,并考察了曝气塘—浮石床水平潜流人工湿地复合系统处理大旱后由城市降雨径流污染导致的重污染河水的效能。结果表明,大旱后的前3场降雨径流污染程度较正常雨季降雨径流污染程度严重,SS、COD、TN及TP浓度平均高出1.3倍。大旱后的前3场降雨径流溢流会对河流造成严重污染。该复合系统在塘调蓄—循环处理运行工况下能有效处理大旱后的重污染河水,对SS、COD、TP、TN和NH4+-N的平均去除率分别为98%、90%、96%、60%和90%,出水均达《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准。     

草皮缓冲带对洱海流域面源污染的削减效果

在前期植物调查和资料调研的基础上,构建了以百慕大、结缕草、混播草草皮为陆生植物的缓冲带,以洱海流域面源污染水样为这些植被缓冲带的进水,进行削减效果的现场中试实验。结果表明,裸露地表对径流SS几乎没有削减效果,而草皮缓冲带能有效截留径流SS,去除率大小顺序为混播草缓冲带结缕草缓冲带百慕大缓冲带;草皮缓冲带渗流水中的TN、TP的去除率均在60%以上,而径流水中TN、TP的去除率在40%以上;总体而言,草皮缓冲带对面源污染的削减效果沿程增强,且前段去除效果较强,后段去除效果减弱,其中混播草缓冲带的削减效果最好,百慕大缓冲带的削减效果相对较差;通过计算,当SS去除率为70%时,混播草缓冲带的最佳宽度仅为13.4 m,比百慕大缓冲带缩短了5.2 m。     

污染负荷及植被生物量变化对缓冲带污染物净化效果的影响

模拟上海地区农业面源污染和降雨特征,进行缓冲带污染物净化效果和植被生物量监测试验研究。结果表明：植被缓冲带对径流污染物质的净化效果明显高于空白对照,百慕大缓冲带SS截留率最高,达到74％;白花三叶草对TN、TP的净化效果最好,去除率分别为28％和25％;百慕大和白花三叶草生物量最大,栽种当年9月份,两者地上部分的生物量鲜重分别达到了6.14和6.49 kg/m²,百慕大生长速度最快,当年9月份生物量几乎达到5月份的6倍;植被生物量增长明显提高了缓冲带截留径流污染物的效果,缓冲带SS截留率与生物量成显著线性相关,而污染负荷变化对缓冲带污染物净化效果的影响很小,明显弱于植被种类和生物量的变化。     

高效旋流分离-生态砾间接触氧化联合装置处理初期雨水径流应用研究

设计高效旋流分离—生态砾间接触氧化联合装置处理初期雨水径流。确定高效旋流分离器的最优进水压力为0.03MPa,生态砾间接触氧化装置的最优水力停留时间(HRT)为8h,模拟初期雨水SS、COD、TN、氨氮和TP的去除率分别达到93.00%、91.00%、74.00%、95.00%和83.00%。该联合装置主要通过离心力作用,填料层吸附和过滤作用,微生物的同化和异化作用,植物根系的吸收、截留和降解作用将污染物去除。构建中试系统应用至实际初期雨水径流的处理,中试系统运行稳定,出水SS、COD、TN、氨氮和TP平均分别为89.00、42.00、3.97、1.84、0.42mg/L,有效削减初期雨水径流污染物的排放量,从而缓解天津市滨海新区的面源污染。     

城市非点源污染逐日排放特征及控制策略研究——以昆明市北部排水片区为例

城市非点源污染的排放负荷计算及特征分析是开展相应污染控制工作的基础。基于SWMM模型开展昆明市北部排水片区2013年城市非点源污染逐日排放负荷模拟与特征分析,并选取6项评价指标对比分析了3种源头控制技术措施的径流和污染物削减潜力。结果表明:2013年研究区域排入盘龙江的非点源COD、TN和TP年排放负荷分别为2 818.39、119.24、75.21t,最大日排放负荷分别为135.41、5.69、3.86t;2013年非点源COD、TN和TP入盘龙江日平均排放值分别有171、170、215d未达到水环境功能区划目标;削减潜力分析结果表明,水质浮选雨水口对COD年总负荷超标倍数和超标日平均超标倍数的削减程度最大,屋面雨水收集则对其余指标的削减效果最好。     

生物滞留池对屋面径流基本污染物的控制

快速的城市化导致不透水性下垫面急剧增加,进而加剧了径流污染,尤其是屋面径流污染。生物滞留池作为低影响开发理念的核心措施之一,对径流的净化效果显著。以屋面径流为控制对象,设计了3个生物滞留池用于探究不同土壤层厚度和不同进水方式对生物滞留池出水的影响。结果表明,实验收集的屋面径流污染严重,COD和TN为《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)劣Ⅴ类。经生物滞留池处理后发现,3个生物滞留池对悬浮物(SS)的去除效果较好,去除率为92.2%～98.7%,装填20cm土壤的表层进水生物滞留池较装填15cm土壤的生物滞留池出水污染物浓度低。装填20cm土壤的表层进水和侧向进水的生物滞留池对COD、TN和TP的去除能力总体相当,表层进水和侧向进水的生物滞留池对COD的去除率分别为91.7%、90.4%,对TN的去除率分别为93.8%、86.5%,对TP的去除率分别为70.1%和72.7%。     

浦阳江流域(浦江县段)面源污染模型估算及河流生态缓冲带重点区域识别

以浦阳江流域(浦江县段)为研究区,从流域面源污染空间特征入手,提出浦阳江流域岸边带建设的重点区域.采用DPeRS面源污染负荷估算模型,具体分析了2018年浦阳江流域面源污染负荷空间分布特征,并采用面向对象方法提取了岸线和河流生态缓冲带土地覆盖类型,以汇水区为单元,结合面源污染估算结果识别了浦阳江流域河流生态缓冲带重点区...     

人工河岸湿地对面源污染的处理效果研究

针对城市河道污染治理存在的主要问题,并考虑到华南地区河流水量、水质、水温季节性变化大的特点,构筑了人工河岸湿地试验系统,对该系统约13个月连续性运行进行了观测和研究。结果表明,平均水力负荷为15cm/d工况下,试验系统对高锰酸盐指数、SS、NH3-N、TN和TP的平均去除率分别为50%、60%、50%、35%和45%;系统对高锰酸盐指数、NH3-N和TN的去除效果随季节变化明显,夏季处理效果好于冬季;SS处理效果受季节影响不明显;TP初期处理效果好于末期。该人工河岸湿地既能较好地改善水质,又能改善生态环境、美化城市景观,是一项适合城市河道污染治理的技术。     

基于平均负荷的降雨径流污染负荷模型研究

在九寨沟旅游景区,对公路和栈道进行人工降雨径流污染负荷的过程研究。浓度过程曲线表明,初始高浓度与平台期浓度之间相差3~5倍,而负荷过程曲线表明,各时段负荷曲线无明显峰值存在。这意味着污染物平均浓度的获取,需要降雨径流的水量水质同步监测数据的较大样本,才能消除随机性影响。而各时段负荷数据向平均负荷期望收敛的速度,将比平均浓度期望更快。利用这一规律,以平均负荷值代替降雨事件的污染物平均浓度(EMC),构建了基于平均负荷值的年地表径流负荷模型。本模型只需要有限场水量水质同步监测数据,就可获得特定地区面源污染物的平均负荷值。在消除随机不确定性同时,提高了可操作性。采用研制的模型,计算出九寨沟各子区公路面源的TP排放负荷,在0.87~2.07 kg/a之间,栈道面源TP排放负荷,在0.27~1.22 kg/a之间。     

基于控制单元的独流减河流域农村非点源污染空间特征解析

提出了一种基于子流域的控制单元划分方法,估算了独流减河流域农田种植、畜禽养殖、农村生活和水产养殖4个主要来源的农村非点源COD、TN、TP和氨氮的入河量,并进行空间特征解析。结果表明,2015年独流减河流域农村非点源COD、TN、TP和氨氮总入河量分别为5 036.20、1 373.94、231.75、573.73t,COD是流域中最主要的农村非点源污染物。4个来源对流域污染物入河量的贡献大小依次为农村生活、农田种植、水产养殖和畜禽养殖。空间特征解析结果表明,西部的控制单元1和控制单元2污染物入河量大,东北部的控制单元3、控制单元4包括控制单元5污染物入河量小。主要污染水系为子牙河水系、南运河水系、青静黄排水渠水系、运东排干水系等。     

昆明市分流制排水区域污水厂进水水质特征的统计学分析

应用多元统计方法系统分析了昆明市某分流制排水区域污水处理厂进水水质特征.结果表明,95％保证率时,该污水处理厂进水BOD5、COD、SS、TN、NH3-N和TP质量负荷分别为11 100、30 000、39 400、2 000、1 600和390 kg/d.进水水质指标中除了SS和NH3-N之间无相关性外,其余各指标间显著相关(α＜0.01).进水SS分别与BOD5、TP、COD有较强的相关性,其Pearson相关系数分别为0.845、0.786和0.915,进水BOD5分别与TP、COD亦有较强的相关性,其Pearson相关系数分别为0.808和0.918.进水BOD5/TN值＞4和BOD5/TP值＞20的累积概率分别为35％和94％,表明该污水处理厂进水有机物浓度不能满足微生物反硝化的需求,但可满足生物除磷对有机物和磷的理论需求量.     

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。     

基于“压力—状态—响应”机制的济宁市农业面源污染研究

运用清单分析、等标污染负荷和聚类分析等方法对济宁市农业面源污染进行了综合分析与评价,以明确济宁市农业面源污染状况及特征,有针对性地采取合理的污染防治措施。结果表明,济宁市农业面源污染中最主要的污染源为畜禽养殖,最主要的污染物为TN。2011年济宁市农业面源污染造成的综合水质指数平均值为1.73,达到轻度污染水平。梁山县、兖州市处于高压、高敏感区,是全市农业面源污染防治的重点区域。济宁东部农业面源污染中度敏感区是占整个控制区比例最高的区域,畜禽养殖是中度敏感区的重点污染源;复合污染型是全市农业面源污染治理中最为困难的类型。针对污染现状及类型,提出了一系列有针对性的控制对策。     

渔溪河流域重金属采选污染调查与来源初步分析

有色金属采选矿区污染往往呈现历时长、污染重、污染面积大、环境介质复杂等特征。为了解某小流域重金属污染的状况和成因,对该区域重金属污染的潜在来源进行了初步调查分析。结果表明,流域内有色金属采选活动造成河道、农田、地表水、地下水重金属污染,其中As、Pb、Sb、Zn是重点防控的元素。流域潜在污染源有13个,其中长城岭矿及周边区域、废弃冶炼厂及周边地下泉水、下涟选场尾矿及周边区域是最主要的显性污染源。流域重金属污染来源复杂,包括尾矿砂释放、矿石淋溶、矿坑水、矿井水、地下泉水等点源和面源,其中青头江、下涟两个区域对流域下游河水Sb浓度的贡献分别达到约60%~75%和15%~20%。区域历史遗留面源污染问题突出,河流底泥、沿岸尾矿砂冲积物等污染贡献度很难定量,针对河流水体采取的应急工程措施难以完全解决流域Sb浓度升高问题。     

巢湖入湖河流沉积物中有机磷的形态分级研究

为识别巢湖流域污染物的特征、来源及其沉积物有机磷各形态分布与富营养化的关系,测定了7条巢湖入湖河流沉积物中有机磷各形态的含量,分析不同污染类型人湖河流沉积物中有机磷各形态分布的差异及与其他因素间的相关性。研究发现,不同污染类型人湖河流沉积物中水土保持控制型河流沉积物中有机磷各组分的相对含量顺序为残渣态Po〉富里酸-Po〉HCl-Po〉胡敏酸-Po〉NaHCO3-Po,平均的相对比例为7．5：3．1：1．9：1．5：1．0,而城市污染控制型和面源污染控制型河流沉积物中有机磷各组分的相对含量顺序恰好相同,面源污染控制型河流沉积物Po各形态含量低于城市污染控制型和水土保持控制型河流。中活性P。和OM、TP、Pi、Po、TN、NaHCO3-Pi、NaOH—Pi呈正相关,非活性Po与Po、NaOH-Pi呈显著正相关关系,反映了中活性Po很容易转化为生物可利用磷和非活性Po,且非活性Po仍然具有潜在的生物活性。     

邛海主要入湖河流氮、磷入湖污染负荷特征研究

针对入湖河流小流域水文资料缺乏的情况,提出了水文比拟法和水文分割法相结合的入湖径流量与入湖污染负荷计算方法,并对邛海主要入湖河流开展总氮、总磷入湖污染负荷量及组成研究。结果表明：2019—2020年,邛海3条主要入湖河流鹅掌河、官坝河和小青河的两年平均入湖径流量分别为2.19×10⁷、5.31×10⁷、2.94×10⁶ m³/a,其中雨季(5—10月)入湖径流量占到约90%。3条河流两年共计向邛海输送总氮、总磷污染负荷量255.99 t和12 447.22 kg,其中面源污染是邛海主要入湖河流污染负荷的首要来源,总氮、总磷面源污染负荷量分别占入湖污染负荷量的74.48%～81.02%、78.78%～84.39%。降雨量、土地利用方式等是影响邛海主要入湖河流入湖径流量与入湖污染负荷的重要因素。研究结果对邛海流域湖泊富营养化治理的精准实施具有重要意义,同时也为其他水文资料缺乏地区的污染负荷估算提供了方法参考。     

抗侵蚀型生态沟渠构建及其稻田应用效果

根据沟渠水力学和工程力学特征,通过引进三维植物网护坡技术,构建了一种抗侵蚀型稻田生态沟渠,横断面0.9 m2,沟壁和沟底水生植物覆盖度分别为62.8%和35.3%,沟壁抗坡面侵蚀强度较土质沟渠可提高2倍以上,在优化污染物拦截去除功能的同时,大大延长了其使用寿命。稻田应用实验表明,径流排水停留时间超过48 h后,SS、TN和TP去除率分别达59.5%、57.8%和45.3%,配置比例按照1 hm2水稻田配300 m该型生态沟渠实施,则超过80%以上的稻田径流排水能够得到有效处理。该型生态沟渠工程造价约245元/m,接近传统混凝土排水渠单价,经近2年的运行观测,沟渠系统结构稳定,净化植物长势良好。