山地城市典型区域地表径流污染迁移空间特征

选取包括山体和城市活动区域等下垫面在内的典型区域,对山地城市地表径流污染迁移特征、降雨等级和降雨强度对污染迁移的影响进行了研究,并分析了从小雨到暴雨等5场典型降雨条件下污染物赋存形态的变化。结果表明,受迁移段人为活动区域的影响,污染物呈现先升高再降低的趋势,入湖前化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)和氨氮(NH3-N)的浓度分别在26.6~87.1、0.87~6.96、0.08~0.28和0.52~1.48 mg/L之间。溶解性COD(DCOD)、溶解性TN(DTN)、溶解性TP(DTP)和溶解性NH3-N(DNH3-N)分别占总污染物的55%~79%、83%~98%、18%~61%和55%~79%。除DTN外,其他3种污染物溶解态浓度占总浓度的百分比随降雨等级和雨强的增大而增大。NH3-N、COD、TP浓度与TSS浓度呈正相关,DCOD、DTN、DTP浓度与总悬浮物(TSS)浓度无相关性。TSS与场降雨的最大雨强呈现正相关。     

简单式绿色屋顶对雨水径流水质的影响规律研究

绿色屋顶作为海绵城市建设中的重要措施之一,具有良好的环境生态效益。对搭建的5种简单式绿色屋顶装置和混凝土屋面装置进行了天然降雨实测和模拟降雨实验监测比较,分析了各装置出流中总有机碳(TOC)、TN、氨氮、TP和Zn的浓度及负荷,研究了简单式绿色屋顶对屋面雨水径流水质的影响规律。结果表明,简单式绿色屋顶出流中的TOC、TN、氨氮、TP和Zn浓度比混凝土屋面高;简单式绿色屋顶具有径流量截留能力,能够削减部分TN和氨氮负荷,但TOC、TP和Zn浓度较高,导致其污染负荷仍然比混凝土屋面高。种植基质对雨水径流TOC、TN和氨氮浓度有显著影响,对TP和Zn浓度无显著影响;植被对各项污染物浓度均无显著影响;降雨特征对污染物浓度有显著影响。     

苏南老城区合流制管网的溢流污染特征

为了解苏南某市老城区合流制管网溢流污染特征,在苏南某市D排水系统溢流口采集了2种不同降雨强度的水样,检测水样中COD、SS、TN、TP和NH3-N等污染指标的浓度,并对不同降雨强度的水质变化特征与相关性进行分析。结果表明:较高降雨强度下SS、COD、TN、NH3-N和TP的浓度变化范围分别为37~695 mg/L、119~1 441 mg/L、6.2~26 mg/L、2.3~6.3 mg/L、0.07~1.48 mg/L;较低降雨强度下SS、COD、TN、NH3-N和TP的浓度变化范围分别为22~228 mg/L、180~535 mg/L、7.9~24.7 mg/L、3.2~24.2 mg/L 1.1~1.99 mg/L。由于不同降雨强度下雨污水冲击能量不同,在降雨强度较高的情况下,COD、TN与SS的线性相关系数分别为0.6954与0.6234,具有一定的相关性,而低降雨强度下无明显相关性。较高降雨强度时截留去除SS可以有效消减溢流污水中的COD和TN,对溢流污染的控制具有一定指导意义。     

城市降雨径流人工湿地处理的效能研究

根据广东省东莞市同沙水库集水区的降雨径流的平均水质特征,采用改进的人工湿地系统对其污染物的降解效果和耐冲击负荷能力进行了模拟研究,实验中人工模拟城市降雨径流污染物平均浓度COD为169.19 mg/L、TP为0.58 mg/L、TN为5.69 mg/L和NH4+-N为3.69 mg/L.实验结果表明,该湿地系统各对污染...     

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.     

昆明主城区城市地表径流污染特征分析

昆明市位于滇池上游,城市地表径流污染负荷对滇池水质具有直接影响。通过对昆明主城区内不同功能区12个监测点7次降雨径流过程水样的采集与分析,研究了昆明主城区城市地表径流污染特征。结果表明,昆明主城区城市地表径流中TSS、COD、TN和TP的多场降雨平均浓度分别为182.8、138.2、2.37和0.43 mg/L。不同功能区的地表径流水质存在显著差异(p<0.05);各功能区径流污染负荷顺序为:公路区>商业区>住宅区>文教区;不同功能区单场降雨径流水质动态变化规律是:污染物浓度在降雨径流初期相对较高,中后期浓度快速下降,并逐渐趋于稳定;地表利用功能、降雨特征和交通流量是影响城市地表径流水质的主要因素;城市地表径流中COD、TN、TP与TSS之间有较好的相关性,说明大部分的污染物质是以颗粒吸附态存在。     

不透水表面雨水径流污染物冲刷规律研究

针对雨水径流污染冲刷模型中降雨强度与污染物冲刷存在的时间差问题,采用有效降雨强度替代降雨强度,建立了径流污染物冲刷模型,并利用建立的模型对不透水表面雨水径流污染物冲刷进行了模拟。结果表明,模型对SS、COD、TN和TP模拟的相关系数R2平均为0.87、0.81、0.93和0.89,具有较高的模拟精度。SS、COD、TN和TP的冲刷系数分别为0.77、0.66、0.92和0.74 mm-1,TN的冲刷系数略高,但总体相差不大。SS、COD、TN和TP均显示了较强的初期冲刷效应,在有效降雨强度为4 mm时,截留初期雨水径流量的35%~40%,即可控制70%以上雨水径流污染物。建立的模型可应用于研究不透水表面的雨水径流污染物冲刷规律,为雨水径流污染物控制提供理论计算依据。     

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。     

山地城市暴雨径流污染特性及控制对策

为了解山城重庆的暴雨径流污染特性,充实国内仍然薄弱的基础资料,对4种用地类型的4场暴雨进行了监测,测试指标包括TSS、COD、TP、TN和NH3-N。结果表明,对于坡度2.5%的交通干道和坡度30%的校园人行道,从污染物浓度降幅的角度考虑初期径流的控制量应分别为2～3 mm和1.8 mm。随降雨时间的延长,路面污染物浓度迅速降低,坡度越大,降低速率越快。对于平均浓度,校园屋顶和草坪的各污染物浓度均达到地表水环境质量Ⅴ类标准(总氮和氨氮除外)。交通干道和校园人行道的总磷平均浓度也满足地表水环境质量Ⅴ类标准,但2种下垫面的COD、TN和氨氮平均浓度分别超出地表水环境质量Ⅴ类标准的2～8倍、1.9～3.1倍和1.9～4.3倍。对于交通干道,场次降雨径流的总氮、总磷和氨氮平均浓度与初期浓度的比值和污染物浓度20 min降幅接近(分别为0.5～0.53和50%～55%)接近,而COD和TSS平均浓度与初期浓度的比值和污染物浓度20 min降幅相近(分别为0.35～0.37和78%～84%)。对于校园人行道,污染物浓度20 min降幅均达到90%以上(90%～96%),场次降雨径流的总氮、总磷、氨氮、COD和TSS的平均浓度与初期浓度的比值接近(0.3～0.4)。研究结果为山地城市暴雨径流的污染控制提供了参考。     

组合骨料型百喜草植生混凝土去除氮磷

以6组90 d龄期的组合骨料型百喜草植生混凝土盆栽为研究对象,用配制溶液静态培养的方法,选择氨氮(NH3-N)、总氮(TN)和总磷(TP)为主要指标,考查沸石与钢渣、沸石与浮石两种组合骨料型的植生混凝土对污染物的去除效果。结果表明,各组NH3-N 1 d、7 d的去除率分别为13.0%~16.9%和45.7%~56.7%,1 d去除率约占7 d的30%。各组TN 1 d、7 d的去除率分别为9.0%~14.1%和25.6%~39.2%,1 d去除率约占7 d的30%。各组TP 1 d、7 d的去除率分别为22.0%~33.3%和57.3%~89.3%,1 d去除率约占7 d的40%。NO3--N、NO2--N含量很低,NO3--N浓度基本在0.50 mg/L以下,NO2--N浓度变化范围在0.10 mg/L以下。综合NH3-N、TN和TP去除效果,沸石与浮石按1:1~1:3混合的百喜草植生混凝土具有良好的脱氮除磷效果。     

天津滨海临港工业园区径流污染特征及其控制策略

控制工业园区面源污染是解决天津滨海新区日益突出的水环境问题和维持周边海域水生态安全的关键。为缓解该区域日益突出的生态环境恶化与经济可持续发展的矛盾,以天津滨海新区临港工业园区1期建设产业园区丰水期的5场典型降雨径流为研究对象,通过多次降雨事件的平均浓度(EMCs)分析了工业园区不同下垫面的径流污染中氨氮(NH₃-N)、总氮(TN)、活性磷(SRP)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)、总悬浮物(TSS)及6种溶解性重金属铜(Cu)、铅(Pb)、锌(Zn)、铬(Cr)、镉(Cd)、镍(Ni)污染程度。结果表明,天津临港工业园区径流污染中COD、NH₃-N、TN在屋面径流雨水中较为突出,COD(EMCs=170.68 mg·L⁻¹)、氨氮(EMCs=14.49 mg·L⁻¹)和TN(EMCs=29.66 mg·L⁻¹)含量分别是地面径流雨水中EMCs含量的1.4、3.33和1.64倍;地面径流雨水中SRP(EMCs=1.87 mg·L⁻¹)和TSS(EMCs=163.18 mg·L⁻¹)含量分别为屋面径流雨水的2.26倍和2.87倍,TP含量(EMCs=1.43 mg·L⁻¹)在屋面径流雨水和地面径流雨水中含量相当;6种毒性重金属污染程度相对较轻,与天津主城区相当,比较突出的Cr、Zn、Cu 3种元素含量在临港工业园区径流污染中依然具有潜在的生态环境风险。以径流污染输出负荷同径流量关系的M(V)曲线为基础,通过污染物初始冲刷比率(M_FFRn)及冲刷强度系数b对不同下垫面径流污染物输移过程进行量化分析。结果表明,总体上,累积径流量的前20%能发生较为显著的初始冲刷效应(M_FFR20比M_FFR30高出10%),且出现初始冲刷现象(b<1.025)的概率约为75%,降雨强度及下垫面累积污染负荷会对次降雨径流污染输移曲线产生较大影响。结合污染物来源解析可知,源头控制、过程清洁及初期雨水截流是缓解当前工业园区径流污染的有效策略。     

晋江西溪流域茶园降雨径流产污特征

在野外模拟降雨条件下,开展了晋江西溪流域茶园和裸地的径流产沙及氮磷养分流失过程对比实验,研究结果表明,在相同降雨强度下,3种下垫面径流和产沙量顺序均为:裸地＞2年茶园＞4年茶园,径流量与产沙量之间呈显著正相关.对地表径流水相而言,2年茶园、4年茶园和裸地的TN流失量分别为:461.29、129.38和107.86 mg/m2;NO3-N流失量分别为:286.42、98.58和103.00 mg/m2,均占TN流失量的60％以上;NH4-N流失量分别为:48.67、16.19和4.42 mg/m2;Tp流失量分别为:34.71、16.47和23.88 mg/m2.对径流泥沙相而言,2年茶园、4年茶园和裸地的TN流失量分别为:379.28、44.81和747.16 mg/m2,占流失总量的比重在25.72％～87.93％之间;TP流失量分别为:27.94、4.17和58.85 mg/m2,占流失总量的比重在53.42％ ～68.36％之间.茶园的N、P主要随径流流失,而裸地以泥沙迁移为主.这说明茶叶种植具有一定的水土保持效应,且种植年限较长的茶园可显著减少随径流泥沙进入水体中的N、P元素.     

双基质层绿化屋面的雨水水文水质特征分析

绿化屋面作为低冲击开发的常用措施之一,能有效削减暴雨径流、延缓产流时间,从而缓减城市市政管网的压力。但绿色屋面暴雨径流的水质特征依然存在很多不确定性。在天津市气候条件下,通过搭建不同厚度的“双基质层”绿化屋面小试实验装置开展人工降雨实验,着重研究分析了不同降雨条件下,绿化屋面的产流过程以及绿化屋面暴雨径流中污染物的平均出水浓度与吸附基质层厚度、降雨强度的关系。结果表明,产流阶段的产流速度与降雨总量无关,只与降雨强度有关,径流累积量与降雨强度无关,与填料层厚度和降雨总量有关;污染物径流平均浓度与吸附基质层厚度、降雨强度有关;绿色屋顶能够有效降低雨水的COD和浊度,且对酸雨有较好的中和作用。     

Phosphorus loads from different urban storm runoff sources in southern China: a case study in Wenzhou City

Storm runoff from six types of underlying surface area during five rainfall events in two urban study areas of Wenzhou City, China was investigated to measure phosphorus (P) concentrations and discharge rates. The average event mean concentrations (EMCs) of total phosphorus (TP), total dissolved phosphorus (TDP), and particulate phosphorus (PP) ranged from 0.02 to 2.5 mg?·?L^?1, 0.01 to 0.48 mg?·?L^?1, and 0.02 to 2.43 mg?·?L^?1, respectively. PP was generally the dominant component of TP in storm runoff, while the major form of P varied over time, especially in roof runoff, where TDP made up the largest portion in the latter stages of runoff events. Both TP and PP concentrations were positively correlated with pH, total suspended solids (TSS), and biochemical oxygen demand (BOD)/chemical oxygen demand (COD) concentrations (p?<?0.01), while TDP was positively correlated with BOD/COD only (p?<?0.01). In addition, the EMCs of TP and PP were negatively correlated with maximum rainfall intensity (p?<?0.05), while the EMCs of TDP positively correlated with the antecedent dry weather period (p?<?0.05). The annual TP emission fluxes from the two study areas were 367.33 and 237.85 kg, respectively. Underlying surface type determined the TP and PP loadings in storm runoff, but regional environmental conditions affected the export of TDP more significantly. Our results indicate that the removal of particles from storm runoff could be an effective measure to attenuate P loadings to receiving water bodies.     

土壤渗滤介质系统去除雨水径流污染物

利用昆明当地的土壤在室内填装一个土柱渗滤系统,使用配水浓度模拟昆明市区雨水径流污染物浓度,进行去除雨水径流污染物的实验研究,考察系统对COD、TN、NH4＋、NO3^-、NO2^-和TP的去除效果。实验结果表明,该土壤渗滤系统对COD平均去除率为82．04％,对TN的平均去除率为22．64％,对NH;平均去除率为94．26％,但是对NO3^-、NO2^-去除效果较差,对TP平均去除率为96．95％;另外,系统长期运行导致下渗速度降低,出水效果反而变好。     

改进型波形潜流人工湿地处理猪场废水

提出了一种改进型波形潜流人工湿地(improved wavy subsurface flow constructed wetland,IW-SFCW)并研究了该湿地系统在5个水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)(2、3、4、6和8 d)下对猪场废水的处理效果。结果表明,该湿地系统对猪场废水中各污染物有较好的去除效果。在水力停留时间为4 d,进水COD、TN、NH4+-N和TP浓度分别为511、120、110和10 mg/L左右时,该湿地系统对COD、TN、NH4+-N和TP的去除率分别为86.0%、54.4%、70.1%和91.6%。此外,该湿地系统对废水中COD、TP的去除效率随水力停留时间的延长逐渐提高,在HRT=8 d时去除效果最好,去除率分别达到92.7%和96.8%;但对TN、NH4+-N的去除率却随水力停留时间的延长出现先上升后下降的趋势,在HRT=4 d时去除率最高,分别为54.4%和70.1%。     

悬挂链生物接触氧化工艺处理河道污水

采用悬挂链曝气式接触氧化工艺在3个时段内处理城市河道污水,通过采用磷脂法、TTC-脱氢酶活性法和MPN法研究载体表面生物膜特性,来验证装置的水质净化效果。结果表明,进水水质变化幅度较大的时段1内,水质对缺氧区和好氧区内生物膜量及活性有很大冲击,对污染物的去除效果影响不大,COD、NH+4-N、TN和TP的平均去除率分别达到75.9%、80.8%、64.6%和78.3%;进水水质稳定的时段2内,缺氧区和好氧区内生物膜量和活性要高于其他时段,COD、NH+4-N、TN和TP的平均去除率分别达到77.0%、80.6%、69.4%和55.3%;低温运行的时段3内,缺氧区和好氧区内生物膜量和活性都低于其他时段,水质净化效果明显下降,COD、NH+4-N、TN和TP的平均去除率分别为71.1%、68.5%、48.9%和46.6%。     

复合沸石滤床修复北方景观水体的实验研究

以天然矿物质沸石、细砂及煤渣取代传统滤料构建复合基质生态床,表面种植景观植物,采用下向流-上向流运行方式修复北方景观水体。分别进行静态实验及不同循环速率下的动态实验,考察对水体污染物去除过程。结果表明,2种运行方式下对水体NH⁺₄-N去除率都在85%以上,其中以1 h为循环周期的运行方式去除率达97%,较静态提高12.8%;TN去除率最高为84%;TP去除不稳定,过程缓慢。煤渣层对NH⁺₄-N的去除效果差,硝化作用不彻底与反硝化作用的加强使下层出水NH⁺₄-N 、NO^-₂-N及NO^-₃-N浓度均高于上层。提高循环速率有利于对氮的去除。     

长江流域丘陵与平原2类典型城镇面源污染来源解析

在长江流域丘陵城镇重庆永川区和平原城镇常州金坛区分别选取各含合流制和分流制2种排水体制的4个区域作为研究对象,监测雨天4个区域的河流、沿河排口和下垫面径流相关数据,分别采用河流质量守恒法、PMF模型和地表径流质量守恒法解析2类城镇4个区域面源对河流污染贡献、沿河排口污染来源贡献和各下垫面污染贡献。结果表明,城镇面源对4个研究区域内河流的5项水质指标 (SS、COD、NH₃-N、TN和TP) 均有一定程度的贡献,其贡献率与降雨等级、地区特征和排水体制有关;降雨期间,在2类城镇2种排水体制的沿河排口污染负荷来源中,地表径流是SS和COD负荷的主要来源,生活污水和管道沉积物是NH₃-N、TN和TP负荷的主要来源;受地形坡度和人口密度等因素影响,永川和金坛的主要产污下垫面不同,永川为小区道路,金坛为交通道路和屋顶。为提高上述研究区域面源污染的精细化管理,提出了针对性的控制措施。     

高速泳动床对村镇微污染水体的预处理效果

利用高速泳动床反应器作为预处理装置处理村镇微污染水体,出水进入组合人工湿地。结果表明,实验阶段高速泳动床在HRT为1.2 h时,尽管泳动床进水各污染物浓度较低,但反应器对COD、TN和TP仍具有较明显(P<0.05)的去除效果,平均去除率分别为11.3%、14.6%和25.8%。高速泳动床反应器对氨氮去除效果尤为明显,去除率达到46.9%。此外,高速泳动床反应器内硝化作用较强,出水中硝态氮含量平均增加率为45.5%,弥补了后续人工湿地硝化作用不强、除氨氮效果不佳的缺点。