降雨促渗对地表径流污染物负荷影响模拟试验研究

建立模拟降雨装置，研究降雨条件下功能性材料与聚合物对降水土壤渗透性与地表径流污染负荷的影响。研究证实，沸石与PAM不仅能够促进降雨土壤水的人渗、延缓并减少地表径流．而且使土壤渗液和地表径流水质TSS、TN、TP、COD污染物负荷降低。以3kg／hm^2PAM、3kgPAM与7．5t／hm^2沸石、6kg／hm^2 PAM3种方式处理，径流COD负荷为对照的39．12％-69．76％、26．14％-46．63％和20．60％-28.09％；TN、TP与TSS负荷较对照分别减少44．36％-96．47％、66．63％-98．99％、93．71％-99．62％和50．46％～98．40％、83．30％～99．3l％、94．91％～99．72％和31．06％～77．23％、46．82％，86．22％、83．54％-95.33％。聚合物与功能性材料改良土壤是一种削减地袁降雨径流非点源污染的有效手段。     

降雨促渗对地表径流污染物负荷影响模拟试验研究

建立模拟降雨装置,研究降雨条件下功能性材料与聚合物对降水土壤渗透性与地表径流污染负荷的影响.研究证实,沸石与PAM不仅能够促进降雨土壤水的入渗、延缓并减少地表径流,而且使土壤渗液和地表径流水质TSS、TN、TP、COD污染物负荷降低.以3 kg/hm2 PAM、3 kg PAM与7.5 t/hm2沸石、6 kg/hm2 PAM 3种方式处理,径流COD负荷为对照的39.12%～69.76%、26.14%～46.63%和20.60%～28.09%;TN、TP与TSS负荷较对照分别减少44.36%～96.47%、66.63%～98.99%、93.71%～99.62%和50.46%～98.40%、83.30%～99.31%、94.91%～99.72%和31.06%～77.23%、46.82%～86.22%、83.54%～95.33%.聚合物与功能性材料改良土壤是一种削减地表降雨径流非点源污染的有效手段.     

路面径流污染特性及其控制措施

结合国内外的相关研究，及南京地区路面径流研究的初步成果，介绍了路面径流的水量和水质特性，比较了滞留池、氧化塘、植被控制、人工湿地和渗滤系统等路面径流污染物控制措施的处理效果，并提出了进一步研究的建议，为相关方面的研究和工程提供参考。     

高速公路路面径流控制措施初探

综合国内外的研究结论,及南京高速公路路面径流研究的初步成果,论述了路面径流的水量和水质特征,比较了植被控制、滞留池、氧化塘、人工湿地和渗滤系统等路面径流污染物控制措施的处理效果,并提出采用植被控制与滞留池、人工湿地相结合的方法,更适用于南京高速公路路面径流污染物的控制。     

西安市城市主干道路面径流污染及沉淀特性研究

在西安市城市主干道南二环路建立路面径流采样站,利用自制流量等比例采样装置,采集2009年3-11月的34场降雨径流,测试研究径流SS、COD事件平均浓度(EMC)、有机污染物赋存状态,并就降雨特征对径流污染的影响进行相关分析,还采用累积曲线法对16场径流水样进行沉淀实验,研究沉淀对径流中污染物的去除效果.结果表明,城市...     

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.     

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.     

西安市城市主干道路面径流初期冲刷效应

以西安市城市主干道南二环太白路高架桥为路面径流采样区域,采用人工等时间间隔采样方法,在桥梁排水立管对2010年9—11月的3场径流事件进行全程采样,测试径流过程SS、COD、溶解性COD、NH3-N、Pb、溶解性Pb、Zn和溶解性Zn的浓度变化,研究路面径流的初期冲刷效应及其影响因素。结果表明,西安市城市主干道路面径流污染严重,降雨数小时后的末期径流仍具有较高的污染水平;径流过程污染物浓度变化规律与其赋存形态有关,SS、COD、Pb等以颗粒态为主的污染物的浓度随雨强变化剧烈波动,NH3-N、溶解态COD、溶解态Zn等以溶解态为主的污染物浓度变化受雨强影响较小,随径流过程呈逐渐减小趋势;路面径流初期冲刷现象并非普遍存在,与污染物的赋存状态和场次降雨特征密切相关,溶解态污染物易于出现初期冲刷现象,颗粒态污染物是否出现初期冲刷与场次降雨特征有关;测试的3场径流事件初期30%的径流携带的SS、COD、溶解性COD、NH3-N、Pb、Zn和溶解性Zn的负荷占场次径流总负荷的比例分别为21.8%～50.0%、25.5%～49.3%、36.3%～52.6%、52.6%～66.7%、26.8%～45.0%、27.2%～63.4%和36.2%～62.6%,表明仅对初期径流进行治理无法实现对西安市路面径流污染的有效控制。     

路面径流的大肠菌群污染及其雨水花园处理

调查了上海市区路面径流中大肠菌群的污染状况,分析了径流中大肠菌群含量的主要影响因素,采用雨水花园模拟柱,考察雨水花园对城市路面径流中大肠菌群的去除效果。结果表明,上海市区地面道路径流中总大肠菌群、粪大肠菌群的均值分别为2.28×106、9.48×105 cfu/100 mL,污染较严重,径流中大肠菌群含量与气温呈正相关;雨水花园对径流中大肠菌群具有良好的去除效果,不同模拟柱平均去除率范围在92.4%~99.5%。填料深度和水力停留时间是影响雨水花园对大肠菌群去除效果的主要因素。长期运行后,填料中没有大肠菌群的积累,雨水花园对大肠菌群的去除效果可保持长期稳定。     

太湖地区典型降雨水稻田径流污染物输出特点及相关性分析

为研究降雨过程中水稻田径流污染物的输出特点及其主要污染物之间的内在关系,在太湖地区何家浜流域划定若干块水稻田作为研究区域,并分别选取单块封闭水稻田沿河岸的直入河点和多块水稻田沿沟渠汇流后的沟渠入河点为采样点,对比封闭小区域和非封闭大区域污染物随降雨径流的输出特点及其相关性。结果表明,降雨引起水田水的扰动,对水田土壤及其污染物只产生间接的扰动或冲刷,而非直接冲刷,因此,不同降雨强度对SS(悬浮态固体)的冲刷并未表现出明显的差异。无论短历时强降雨还是长历时弱降雨,其径流中SS、氮、磷均随降雨历时的延长而降低,其中溶解态氮、磷随降雨历时的变化较小。相比大面积的汇水区域,较小的汇水区域SS峰值点出现的时间更接近降雨峰值点,对降雨的响应时间更短,降雨前期,大汇水区域径流中SS比小汇水区域小很多,而降雨后期要大很多,其主要污染物随降雨历时的延长而降低的规律性更显著,小汇水区域的径流SS和TN(总氮)、TP(总磷)具有很好的线性相关性。     

道路径流SS和COD污染特征及出流规律

选择芜湖市火车站点进行长期监测,采集降雨7次;同时选择5个不同功能区,采集典型降雨1次。探讨了道路径流中总固体悬浮物(SS)和化学需氧量(COD)的污染特征、影响因素及出流规律,结果表明,7次降雨事件SS和COD平均值范围分别为198～1 529 mg/L和66～367 mg/L。SS和COD污染较为严重。SS在不同功能区中大小顺序为:工业区>居民区>商业区>交通区>文教区,总COD大小顺序为:工业区>交通区>居民区>商业区>文教区,溶解态COD大小顺序为:工业区>交通区>商业区>文教区>居民区,颗粒态COD大小顺序为:工业区>居民区>交通区>文教区>商业区。工业活动对地表径流SS和COD含量影响最大。SS受降雨历时影响较大,溶解态COD受平均雨强影响较大,颗粒态COD受最大雨强影响较大。不同降雨强度下,SS、溶解态COD及颗粒态COD的出流规律不同,降雨强度对径流初期效应的影响显著。     

典型城市道路雨水径流污染解析和利用标准探讨

作为一种非常规水资源,雨水就地利用可以缓解城市用水矛盾。但其利用程度主要取决于雨水利用水质标准,以确定处理程度和是否弃流初期雨水。然而现行雨水利用的标准不完备,且部分指标尚不明晰。结合典型城市道路雨水径流污染现状解析,发现道路雨水中TSS和COD是主要特征污染物,营养物质和重金属污染相对较轻,且初期雨水弃流对雨水水质有明显的改善作用;综合分析现有雨水利用标准和规范的基础上,提出了雨水不同利用方式的水质建议标准值。针对性探讨其利用的BMPs LID措施,即加强源头污染物及初期雨水的控制、完善雨水利用系统管理,制定出台相应的法规标准。     

降雨入渗与地表径流污染减量模拟试验研究

针对造成水体污染的城市降雨地表径流问题,建立模拟降雨系统,选用聚合物与功能材料,改良土壤结构,提高土壤对雨水的渗透性,削减地表径流及径流携带污染物对纳污水体的污染.结果表明,复合施用PAM与沸石使降雨径流过流体土壤结构被改良,对降雨径流的削减作用明显,对土壤的降水渗透有显著的促进.数据表明,沸石与PAM配施对削减降雨地表径流与提高降雨土壤入渗的效果有协同作用.在36、72和108 mm/h不同降雨强度下,处理土壤水的入渗较对照分别提高了35%～76%、32%～66%和18%～47%,降雨后土壤的含水量较对照可提高1～5倍.     

The sorption of heavy metal species by sediments in soakaways receiving urban road runoff

Infiltration facilities are designed for both the retention of non-point pollutants and the replenishment of groundwater in urban areas. In this study, sorption tests were conducted to evaluate the speciation of heavy metals and their behaviour in infiltration facilities receiving urban road runoff containing high DOC concentrations and stable heavy metal organic complexes. Road dust and three soakaway sediments were collected from heavy traffic areas and a residential area with an infiltration-type sewerage system in Tokyo, Japan. Sequential multiple batch tests were conducted by adding prepared road dust leachate (artificial road runoff) or deionised water to soakaway sediment to obtain soakaway sediment leachate (artificial percolating water from soakaway sediment), which mimicked the sorption by sediments in soakaways receiving urban road runoff. Heavy metal speciation was assessed by means of a combination of anion-exchange resin measurements and MINTEQA2 model calculations, and further validated by chelating resin measurements. In road dust leachates and soakaway sediment leachates, Cu predominantly existed as organic complexes and carbonates, whereas most Mn, Zn and Cd were found to exist in the form of free ions and carbonate complexes. Stable organic complexes of Cu in road dust leachates were strongly adsorbed by soakaway sediments despite the limited adsorption of DOC. On the other hand, desorption of free Mn, Zn and Cd ions from the sediment receiving road dust leachates was observed, indicating that heavy metals such as Mn, Zn and Cd may ultimately reach groundwater as free ions.     

降雨入渗与地表径流污染减量模拟试验研究

针对造成水体污染的城市降雨地表径流问题,建立模拟降雨系统,选用聚合物与功能材料,改良土壤结构,提高土壤对雨水的渗透性,削减地表径流及径流携带污染物对纳污水体的污染.结果表明,复合施用PAM与沸石使降雨径流过流体土壤结构被改良,对降雨径流的削减作用明显,对土壤的降水渗透有显著的促进.数据表明,沸石与PAM配施对削减降雨地表径流与提高降雨土壤入渗的效果有协同作用.在36、72和108 mm/h不同降雨强度下,处理土壤水的入渗较对照分别提高了35%～76%、32%～66%和18%～47%,降雨后土壤的含水量较对照可提高1～5倍.     

Evaluation of surface runoff and road dust as sources of nitrogen using nitrate isotopic composition

Stable nitrogen and oxygen isotope ratios of nitrate (δ¹⁵N-NO₃ and δ¹⁸O-NO₃) have recently been used to identify nitrogen sources in water environments. However, there have been no investigations designed to determine nitrate isotopes in non-point sources in urban areas for evaluating the impact of surface deposits on nitrogen in surface runoff. In this study, we collected rainwater, surface runoff and surface deposits (road dust, roof dust and soil) to evaluate the nitrogen sources in surface runoff using nitrate isotopes. There were no large differences in δ¹⁵N-NO₃ among rainwater (−0.3‰ to 1.5‰), surface runoff (−2.7‰ to 0.4‰), leachates from road dust (−5.8‰ to 6.2‰) and soil (−11.5‰ to 0.6‰). In contrast, the δ¹⁸O-NO₃ in surface runoff (28.5-47.9‰) was lower than that in rainwater (62.7-78.6‰), and higher than that in leachates from road dust (6.1-27.6‰) and soil (−1.1‰ to 6.6‰). δ¹⁸O-NO₃ is a useful indicator for evaluating the NO₃-N sources in surface runoff. Using this indicator, NO₃-N from road dust was estimated to account for more than half of the NO₃-N in surface runoff. This is consistent with a result based on a comparison of their loads per unit surface between rainwater and surface runoff, which also showed that most of the nitrogen in surface runoff was derived from surface deposits.     

沸石对降雨径流中氨氮的吸附特性

城市面源污染是重要水体污染源之一,降雨发生时,雨水径流会携带累积在路面、屋面的含有机物、氮磷、重金属等污染物质进入水体,其中氮磷是造成水体富营养化的重要因素。针对这一情况,采用不同种类沸石,对雨水径流中的氮磷进行了吸附研究,着重考察了沸石对氨氮的吸附动力学,吸附等温线特征,并考察了pH、共存阳离子以及COD对吸附能力的影响。结果表明,Na型改性沸石吸附性能优于其他2种,饱和吸附量达到9.09 mg/g,沸石的吸附过程符合准二级动力学模型。Mg2+、Ca2+对Na型改性沸石的影响较大,Na型改性沸石吸附氨氮的适宜pH为5~8。本研究为探索用物化方法来处理雨水提供了依据,Na型改性沸石可以作为吸附雨水中氨氮的优选吸附剂。