城市面源污染问题:我国城市化进程的新挑战——代“城市面源污染研究”专栏序言

城市面源污染是造成水环境恶化的重要原因之一.以国家"863"项目的<汉阳地区城市面源污染控制技术与工程示范>课题为背景,介绍了城市面源污染的特点,所造成的环境问题,课题研究中控制城市面源污染的思路、技术和3个示范工程,以及研究取得的主要成果.     

城市面源污染特点与控制技术研究进展

在中国水环境治理过程中,降雨径流产生的面源污染(non-point source pollution)导致严重的河道黑臭等环境污染问题受到广泛关注和研究。面源污染依据下垫面不同主要分为农业面源污染和城市面源污染。基于国内外城市径流污染相研究成果,从城市径流污染特征、污染负荷模型和治理技术与成效3个方面做了总结。中国城市径流中污染物以SS为主,浓度达到200 mg/L以上,且COD、TP和TN均远远超过排放标准。同时,径流中也检出了微塑料和重金属。对比分析了国内应用最为广泛的面源负荷模型,并给出了各自的优缺点及应用场景。收集了近年来的面源污染治理的技术与成效,并总结其局限性。指出未来研究可从GIS耦合、技术组合优化、厂网河调度以及全过程治理开展。     

城市面源污染特性及污染负荷预测模型研究

通过分析城市面源污染的来源和污染特征,并针对城市土地利用和下垫面类型特点,建立城市面源污染预测模型,研究探讨城市降雨径流及污染负荷预测模拟和迁移规律。所建模型已成功地应用于武汉市汉阳地区城市面源污染控制技术研究,获得了满意的结果。该模型可为城市水环境规划、面源控制和管理研究提供科学手段。     

镇江市城区降雨径流水质分析

雨水径流污染是城市面源污染的主要形式,通过对镇江市城区2011年10场降雨径流水质监测,分析了镇江市城区降雨径流水质。结果表明,镇江市城区降雨径流存在一定污染,直接排入城市地表水体会对其造成污染。其主要污染指标为COD、BOD5、NH3-N、TP和总悬浮颗粒物,重金属含量较低,基本不存在重金属污染。各种不同类型雨水径流水质污染程度差异较大,天然降雨、屋面径流,大市口路面径流水质相对较好,基本能达到Ⅲ或Ⅳ类水体的水质标准;泵站、排口径流、河道径流污染较重,大多属于超Ⅴ类水体;南门大街路面径流污染最为严重,部分水质指标接近工业废水。     

植草沟技术在面源污染控制中的研究进展

文章介绍了面源污染,尤其是城市面源污染的现状及其控制技术研究进展,并论述了植草沟技术的国内外研究进展及应用现状,讨论了其在工程中需解决的问题及应用前景,提出了植草沟技术与其他面源污染控制单项技术有机耦合是城市面源污染控制的一个发展方向.     

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。     

城市面源污染负荷动态更新体系构建研究

为及时掌握城市面源污染状况,构建了城市面源污染负荷动态更新体系。以北京市建成区典型下垫面为研究对象,采用事件平均浓度统计法,估算了基准年污染负荷,并通过变量更新系数,更新了2012年北京市城市面源污染物SS、COD、TN、TP、氨氮负荷。结果表明:街道路面和屋面污染负荷最大,城市绿地面积显著增加对削减城市面源污染负荷具有重要作用。     

城市面源污染物排放量监测技术方法研究

我国城镇化水平快速发展,基础化设施建设不完善,城市面源压力较大,但我国城市面源研究和管理均较滞后。城市面源污染呈现初始冲刷效应,并且不同城市下垫面和不同功能区的污染特性有比较明显的差异。基于对城市面源污染特征的研究,按照城市面源的形成与转移过程,针对城市面源不同尺度的体现,文章提出3种城市面源污染物排放量监测方法:基于城市下垫面监测、基于雨水/雨污合流排放口、基于地表径流监测的排放量监测。这3种方法之间存在逻辑校验关系,又存在各自的适用条件,在有条件的地区运用不同方法进行监测,并根据实测结果优化布点、频次等监测方案,从而形成较为规范的城市面源监测方法,具有现实意义。     

面源污染输移过程高性能数值模拟方法

高效高精度模拟面源污染输移过程,掌握面源污染的输移规律,是研究面源污染最直接有效的途径之一,也是管理和控制面源污染的有效手段。基于此,提出了一种全面耦合二维水文水动力及污染物输移过程的数值模型,采用二阶Godunov格式的有限体积法进行求解,利用GPU加速技术提高计算效率。结果表明:在理想条件下,数值解与解析解间的平均相对误差为2.5%。对不同面积和精度的城市地表面源污染和农业面源污染输移过程的模拟结果显示,二者的输移规律符合实际的物理过程,模拟总时长为7200 s,城市地表面源污染模拟结果只需186 s;农业面源污染模拟结果只需1169 s,计算效率有显著提升。综上所述,GAST模型对不同下垫面面源污染可实现高精度模拟,且模拟效率有显著提升,为今后面源污染的治理和防控提供参考。     

城市面源污染的特征及其控制的研究进展

城市面源污染已成为危害中国城市水体的重要污染源之一,而中国对城市面源污染的控制还处于起步阶段。城区面源污染具有时空分布离散性、污染途径多样性、成分复杂多变性等特征。城区面源污染控制对策主要有源头控制、输送途中或终端控制、各种技术性和非技术性措施。     

深圳市石岩水库流域面源污染负荷研究

本研究通过分析城市面源污染的来源和特征,针对石岩水库流域城市土地利用和下垫面类型特点,建立城市面源污染预测模型,计算得出石岩水库流域COD、BOD、TN、TP等污染物的负荷.     

农业面源污染治理的技术与政策研究进展

随着固定源污染治理的成效日益显现,农业生产活动所导致的农业面源污染已成为水环境质量改善的主要影响因素。国内外经过近40年的研究,在农业面源污染治理方面积累了大量的经验做法。本文通过从农业面源污染负荷核算与关键源区识别、农业面源污染治理措施评估以及监督指导农业面源污染治理政策三个方面对国内外相关研究进展进行综述,以期为该领域未来学科发展提供一定的思路和借鉴。主要建议如下:(1)编制我国监督指导农业面源污染治理技术路线图;(2)开展农业面源污染监测网络优化研究;(3)开展农业面源污染评估技术体系研究;(4)开展构建"萝卜+大棒"的治理政策体系研究。     

生态环境部环境与经济政策研究中心学科研究简介——流域面源和农村研究

<正>流域面源和农村研究是政研中心重点发展的优势学科之一,主要开展流域面源污染过程模拟与控制技术规范研究,承担国家和地方农村及流域面源污染管理政策制定、政策措施效果评估技术方法研究、流域面源污染风险评估与示范工程设计、农业农村生态环境保护与流域面源污染控制规划编制等技术支持工作。2018参与第二次污染源普查相关技术研究工作,牵头农业源入河系数测算技术方法研究。参与发改委、生     

关于面源污染减排研究综述

随着污染控制技术的不断成熟,点源污染已经基本得到控制,面源污染引发的环境问题日益凸显。引发面源污染因素众多,难以控制,因此对环境造成的危害较大。系统综述了国内外面源污染的研究现状、不同功能区常用面源污染防控对策及末端处理技术。     

流域农业面源污染防治科学问题与技术研发需求

农业面源污染是当前我国面临的重要环境问题之一,也是影响我国水体环境质量持续改善的瓶颈.近年来,我国面源污染治理日益受到重视,相关治理管理体系逐步建立,但我国农业面源污染治理起步相对较晚、研究基础较薄弱.本文针对农业面源污染的现状及研究进展,总结提出了流域农业面源污染的三大科学问题及技术难题：流域面源污染发生规律及水体水质响应机制、农业面源污染削减和资源化原理、监管机制,并从农业面源污染通量监测、负荷核算、适用性技术研发、考核评估机制建立等方面提出了技术研发的需求,以期为我国流域农业面源污染防治及管理提供科学参考.     

农业面源污染防治研究现状与展望

农业面源污染是影响水环境质量的重要污染源,对水环境的污染贡献率逐年提高,逐渐成为制约农业可持续发展和实现农村现代化的环境瓶颈。文章在广泛调研国内外相关领域研究成果的基础上,综述了农业面源污染防治相关领域的研究进展,主要包括:农业面源污染物流失特性研究、土地利用方式影响研究、农业面源污染控制和治理技术研究、面源污染模型研究、现代电子信息技术的应用以及最佳管理措施(BMPs)的研究与实践等。最后,对农业面源污染控制领域未来重点研究方向进行了展望,并提出了相关建议。     

太湖流域农业面源污染防控策略新思路—无锡阳山镇从产业结构调整入手综合整治面源污染实践的启示

面源污染研究业已成为国际上环境问题研究的活跃领域，农业面源污染被确认是非点源水质问题的最主要原因。椐美国、日本等国家的报道，即使点源污染全面控制之后，湖泊水质达标率仅为４２％。美国的面源污染量占污染总量的２／３，其中农业面源污染的贡献率为７５％左右。我国太湖、巢湖等水域，面源污染比例超过点源污染，农业面源污染控制不好，水体无法达标。经过２０余年的面源污染研究，发达国家已初步探索了从技术、管理和经济手段等方面控制和管理面源污染的方法，并取得了许多成功的经验。例如，日本正在推广的居前１０位的环保型农…     

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.     

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.     

不同开发模式下城市雨洪及污染模拟研究进展

近年来,城市化进程的加快加剧了城市洪涝灾害及面源污染问题,建立有效的、适合中国城市发展状况的雨洪及面源污染模拟模型,可为海绵城市规划和建设提供有力支撑。总结了典型城市雨洪及面源污染模型的计算方法,对比了各模型对城市传统开发和低影响开发模式的模拟结果。低影响开发模式较传统开发模式,对城市地表径流水量、水质有较好地调控效果。同时,探讨了各模拟软件的现状和不足。为提高模型的适应性和模拟的准确性,城市雨洪及面源污染模型在模拟计算时需强化具体的量化方法、考虑多种影响因素并对模型模拟结果进行不确定性分析。未来研究的重点应侧重于:从宏观尺度上,研究和开发水文学-水力学、水量-水质耦合模型、提高雨水监测技术、强化3S技术耦合能力;从微观尺度上,耦合土壤孔隙介质变化过程中水流和溶质迁移过程模型。同时,结合低影响开发水文与水质改善情况,模拟过程中可进行经济、环境和社会效益分析,为区域水土环境保护决策提供定量依据。