北京典型村镇降雨径流污染及排放特征

以2009～2010年在北京郊区大牛坊村和榆林村的10场降雨地表径流中污染物监测数据为基础,分析了村镇降雨径流污染物排放特征及初期冲刷效应.结果表明,地表径流中CODCr和SS为主要污染物;雨污合流制村镇地表径流中,TP、TN、CODCr与SS的事件平均浓度(EMC)均值分别为0.11mg/L、3.09mg/L、1 684.27mg/L、285.83mg/L.雨污分流制村镇地表径流中,TP、TN、CODCr与SS的EMC均值分别为0.37mg/L、4.73mg/L、281.97mg/L、72.57mg/L.降雨径流污染物具有较明显的初期冲刷效应,40％～50％的TP、TN、CODCr与SS污染负荷由占总径流量30％的初期径流所运移.     

苏州古城各功能区路面降雨径流分析

通过对苏州市古城区内商业区、现代住宅区、老旧住宅区、交通区、园林旅游区这5种具有代表性的功能区路面降雨径流中SS、COD、TN、NH_3~+-N、TP水质指标的分析,探讨了不同功能区降雨径流中污染物浓度差别,不同污染物之间的相关性关系和初期冲刷效应。结果表明,路面降雨径流中污染物浓度存在空间分布差异,商业区和交通区路面径流污染最为严重,其中交通区SS的E_(EMC)值超出污水综合排放二级标准16.79倍,COD的E_(EMC)值超出地表水环境质量V类标准6. 88倍;降雨径流中SS与TP、TN、COD之间存在良好的相关性,交通区路面降雨径流中各污染物之间呈现极显著性相关;不同功能区路面降雨径流中污染物大多存在初期冲刷现象,交通区与园林旅游区出现初期冲刷频率高,商业区和老旧住宅区初期冲刷强度大,相比其他污染物,SS最易出现初期冲刷现象,降雨特征参数对初期冲刷效应有一定影响。     

城市面源污染控制技术初步研究

在对武汉市汉阳地区新建小区城市面源污染的来源、种类和特征进行详细分析的基础上,研究分析各类降雨径流污染的发生过程和污染物的迁移转化规律,并针对城市新建小区绿化面积较大的特点,运用城市面源控制新理念,研究提出一些城市降雨径流污染控制技术和管理措施,并在武汉市汉阳区桃花岛新建区建成面源污染源头控制工程.监测结果表明,屋面的初期径流和地表径流的污染物浓度都达到和接近纯雨水的浓度值.     

城市不透水地表降雨径流污染监测与研究——以北京工业大学校园为例

城市不透水地表降雨径流污染是面源污染的重要组成部分,而城市不透水地表在非降雨天累积的污染物又是降雨径流中污染物的主要来源。以2015年的前10场降雨为例,选取北京东南部大学校园范围内的教学楼屋顶、校园道路、邻近交通主路等不透水地表为研究对象,对自然降雨及其产生的降雨径流污染进行实地采样分析。分析结果表明:冬季过后的第一场降雨雨水径流污染严重,水质为劣V类,之后,降雨径流污染有所减轻;不同采样点水质污染严重程度不同;距离建筑物厕所排气口距离越近的地方,氨氮污染浓度越高;透水地面设施的存在可以减轻径流污染程度。根据分析研究结果,提出了控制和治理城市降雨径流污染的建议。     

城区屋面雨水径流水文水质特征研究

研究城区屋面径流水文过程与污染物浓度变化特征,为有效利用城市雨水、控制非点源污染提供依据。通过体积法对新乡市城区屋面降雨径流进行采样,水质指标分析包括pH、SS、COD和DO。屋面径流系数为0.92~0.98间。研究结果表明:径流初期污染严重,后期COD、SS浓度分别在25 mg/L和30 mg/L以下。径流曲线形态与降雨过程线类似,两者波动幅度相对较小。径流中COD与SS之间的相关性较好,而DO与其之间的相关性较差。径流水质主要受降雨量、降雨强度、屋面材料、季节和气温等因素影响。     

长江经济带城市降雨径流污染特征分析

为系统了解长江经济带城市面源污染状况,针对性解决长江经济带城市降雨径流引起的水环境污染问题,梳理了长江经济带各省(直辖市)的城市下垫面和功能区的雨水径流污染特征,对比分析长江经济带各省(市)不同下垫面和不同功能区降雨径流污染物指标,并采用线性混合模型分析污染物的降雨径流平均浓度与经济发展水平的相关性。结果表明：长江经济带下垫面降雨径流污染主要来自路面,且远高于屋面和绿地;城市功能区降雨径流污染浓度最高的是交通区,其次是商业区和工业区,居住区最低;降雨径流污染物浓度较高的是长江中下游地区,经济发展水平越高的省(市)降雨径流污染物浓度越高。研究成果全面分析了长江经济带城市面源污染状况,可为长江经济带城市降雨径流污染综合治理的规划与设计提供指导。     

常州市湖塘纺织工业园降雨径流污染负荷分析

我国当前以实现分流制为规划指导原则,分流制下工业园区雨水径流污染对水环境存在较大潜在影响。在此背景下采用SWMM软件模拟降雨和实地调研相结合的方法,分析湖塘园区降雨径流的污染负荷。结果表明:0.25年一遇的降雨径流质量浓度峰值ρ(TN)=6.01 mg/L,ρ(TP)=0.02 mg/L,ρ(COD)=125.21 mg/L,该降雨重现期下的TN和COD浓度均远劣于GB 3838—2002《地表水环境质量标准》的Ⅴ类水标准;随着降雨重现期增大,径流污染物浓度峰值会进一步提高。排入受纳水体采菱港的污染物总量比例:径流中TN占园区总TN(径流+点源)排放量的25.9%,径流中TP占4.4%,COD占28.0%,COD、TN径流污染量占整个园区污染总量的比重较大。结合湖塘园区排水系统的实地调研,建议加强园区初期雨水截留、推广园区中水回用和推进园区与企业排口设置规范化,以有效降低园区雨水径流对周边水环境的影响。     

我国城市面源污染特征的研究现状

通过对我国各大城市现有的城市面源污染研究数据进行分析,结果表明:SS、COD_(Cr)和BOD_5平均含量在四种不同径流类型中的大小规律为天然雨水<屋面径流<排污口径流<道路径流,其中SS、COD_(Cr)和BOD_5平均含量在天然雨水中为7.20 mg/L、19.19 mg/L、2.05 mg/L,在城市屋面径流中为102.68 mg/L、114.06 mg/L、40.13 mg/L,在城市排污口径流中为397.50 mg/L、193.19 mg/L、46.64 mg/L,在城市道路径流中为512.55 mg/L、286.10 mg/L、57.47 mg/L.而TN和TP平均含量在四种不同径流类型中的大小规律为天然雨水<屋面径流<道路径流<排污口径流,其中TN、TP平均含量在天然雨水中为2.98 mg/L、0.05 mg/L,在城市屋面径流中为6.20 mg/L、0.38 mg/L,在城市道路径流中为7.84 mg/L、0.78 mg/L,在城市排污口径流中为15.57 mg/L、1.50 mg/L.合流制排污口径流中的COD_(Cr)、BOD_5、TN、TP等指标均高于分流制.地表沉积物是屋面径流、排污口径流和道路径流污染物的主要来源.与其他国家相比,我国城市道路和屋面雨水径流污染物浓度偏高,且南方特大规模城市道路雨水径流污染情况最严重,北方特大规模城市中的沥青屋面径流污染情况最严重.道路径流、屋面径流和排污口径流中大部分指标超出地表水环境质量Ⅴ类标准,如果直接排放到受纳水体,将会对环境产生危害.     

平原河网城市典型滨河片区雨水径流监测研究

开展城市雨水径流监测,定量评估径流污染水平,分析污染规律及影响因素,可为科学制定水环境治理方案提供重要依据。以我国平原河网地区某城市一典型滨河片区为例,基于对不同下垫面雨水径流及周边河道常规污染物指标的监测,结合河道水环境质量时空变化特征,分析径流污染程度及对河道水环境的影响。结果表明,监测区域径流污染程度总体较高,其中COD、TN、TP指标的平均浓度均接近或超过地表水劣Ⅴ类水质;不同降雨事件、不同污染物、不同取样点雨水径流的初期冲刷程度均不相同,并且与降雨强度和前期污染物积累情况等因素密切相关;降雨过程中工商业发达、人员与交通密集区域排放的雨水径流增加了河道中COD、SS、TN、TP等污染物的浓度;对比结果显示监测区域部分污染物指标的城市径流污染物年排放量超过污水处理厂尾水污染物排放量。     

典型屋面初期雨水径流污染特征及生物控制中试研究

为加强城市面源污染控制和推动生物滞留设施的实际应用,通过在线和人工监测方法考察了长沙市典型屋面雨水径流污染的变化规律及装配式高位花坛对污染物的去除性能,并采用Illumina高通量测序手段探究了设施介质中微生物群落的结构组成。结果表明：长沙市屋面初期雨水径流中COD和SS峰值浓度分别为22.9～153.0 mg/L和58.4～294.4 mg/L,具有一定的污染性且二者呈现正相关趋势;污染物浓度峰值出现在降雨开始后的30 min内且随着降雨历时的增加逐渐下降并趋于稳定;降雨量、降雨强度和降雨间隔时间的增加会加剧初期冲刷现象从而进一步恶化屋面径流水质;装配式高位花坛对COD、SS和NH₃—N的平均去除率分别为58.3%、85.3%和66.2%,屋面径流经过净化后水质明显改善;介质中的主要优势菌门为变形菌门、放线菌门、酸杆菌门和绿弯菌门,其中变形菌门相对丰度为30.0%～46.6%;反硝化过程更容易在出水端发生。     

上海临港新城初期地表径流污染特性与初期效应研究

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。本文在对上海市临港不同功能区降雨径流水质监测的基础上,计算了地表径流污染负荷并对径流初期效应进行了研究。结果表明:TN、TP、CODMn径流水质变化范围分别为0.03～52.27、0.01～18.85、27～111.16 mg/L。不同功能区路面径流水质污染程度由大到小顺序依次为:交通区>商居混合区>文教区;屋面径流水质污染程度由大到小顺序依次为:商居混合区>文教区。文教区路面径流年污染负荷最低,商居混合区屋面径流年污染负荷最高,TN、TP、CODMn年污染负荷分别为11.16、1.03、33.33 kg/(hm2·a-1);31.49、5.61、172.87 kg/(hm2·a-1)。经M(V)曲线及b值法分析,在大部分降雨事件中,路面径流初期效应较明显,而屋面径流的初期效应较微弱。     

城市新区雨水径流污染模拟分析及其控制措施研究

在我国持续推进系统建设与方法定量的涉水规划背景下,为科学编制集成城市多元发展需要的海绵城市规划,以我国梧州市苍海核心区海绵城市规划为研究实例,结合国内外相关研究经验和属地化的测量参数,应用Infoworks ICM构建研究区水量水质数学模型.制定多种设计降雨方案,对雨水径流污染物的累积冲刷机制开展模拟分析,计算不同情景下研究区径流污染负荷、污染物转输、径流污染物浓度变化过程等相关特征值的演进过程,基于计算结果为研究区径流污染防控策略、工程与非工程措施等提出指引建议.     

萍乡市城市地表径流污染物浓度变化特征分析及数值模拟

以海绵城市建设试点城市萍乡市地表径流污染物（以SS和TP为代表）浓度变化特征与预测模型适应性为研究对象,根据两场次的降雨资料及实测径流污染物浓度数据,确定所建地表径流污染物浓度变化预测模型Sartor-Boyd和p/r模型的参数,并模拟和分析了地表径流污染物浓度变化过程。结果表明：萍乡市地表径流污染物（SS和TP）浓度受初始冲刷效应的影响,降雨过程前期随雨强的峰值而达到最大,降雨过程后期污染物浓度受雨强的峰值波动影响较小;受模型参数的影响,Sartor-Boyd模型模拟值的统计学指标RPD、R²、NSE均小于p/r模型的相应指标,p/r模型对萍乡市降雨地表径流污染物排放规律的预测精度较好,模型可信度较高。结合萍乡市地区降雨状况建立的p/r数学模型可为该区域海绵城市建设过程中地表径流污染物浓度的预测及管理提供参考。     

低影响开发设施对污染物削减效果的评估

近年来,海绵城市已成为国家城市建设的新模式,其中低影响开发(Low Impact Development,LID)通过分散的、小规模的源头控制来暴雨所产生的径流和污染,已经成为我国海绵城市建设的关键技术之一。然而现阶段对LID设施在实际建设后的污染削减效果评估的研究十分有限,选取了国家首批海绵城市建设试点城市的一个典型LID设施雨水花园,对其在5次非连续降雨过程中进出口雨水进行重复采样,检测水样的污染物浓度(氨氮浓度以及COD浓度),并对检测结果进行统计分析,结果表明:雨水花园设施能有效削减雨水中的氨氮浓度和COD浓度,其削减率分别为44.5%和47.2%能够达到净化雨水的目的,满足海绵城市的建设需求,为海绵城市的低影响开发(LID)雨水系统的建设提供了数据依据。     

城市屋面降雨冲刷污染物变化模型模拟研究

城市屋面降雨径流污染是受纳水体质量恶化的主要影响因子。以典型屋面作为汇水单元,开展天然降雨情况下雨水径流水文水质过程监测试验,水质指标包括SS、COD、TN。利用雨水径流产流负荷替代降雨强度校正了传统冲刷模型,研究有效降雨深度与径流水质之间的相关函数关系,构建了雨水径流污染物浓度变化模型,对相关参数进行求解。模型模拟的SS、COD、TN的浓度变化过程精度较高,纳什效率系数均在0.87以上。表明模型的实用性较好,可为城市雨水资源高效利用、面源污染控制技术与措施制定、海绵城市建设等提供依据。     

北方城市雨洪利用探讨

根据北方城市水资源紧缺而雨水资源却未被充分利用这一情况,以邯郸市为背景,探讨了适合北方城市气候特点、经济发展的两种雨洪利用工程模式--道路雨水收集利用和屋顶雨水收集利用工程模式;同时针对城市道路降雨径流污染严重以及初期雨水的污染程度通常超过城市污水的现状,分析了雨水中各种污染物的浓度,并与灌溉水质标准进行了对比;对路面径流的水质特性、次降雨产流过程中污染物浓度的变化规律等方面也进行了分析研究,并建立了污染物冲刷排放规律数学模型,为城市道路径流利用提供基础资料.     

芜湖中心城区初期雨水径流面源污染特征研究

为研究芜湖中心城区径流面源特征,选取了芜湖中心城区道路、公共建筑、绿地、城区居住区、工业企业、码头6种下垫面,分别收集并监测了上述下垫面初期雨水径流中的COD、氨氮、总磷、总氮4项水质指标,同时分析了其随降雨历时的变化特征。结果表明:①在人为活动较为频繁的道路、公共建筑、居民区几类下垫面,其污染物浓度相对较高,地表人为活动较少的则污染浓度相对较低;绿地为非硬质地表,其产流过程与降雨过程存在约30 min的时差,能有效降低初期雨水汇集强度和污染。②除总磷外,人为活动频繁的下垫面径流的EMC值均较大,其他几类下垫面径流的EMC值则相对较小;初期雨水后期,绿地地表径流中的总磷、总氮EMC值反而高于部分硬质地表下垫面的地表径流。     

城镇化屋面雨水径流污染物变化特征研究

对城镇化屋面雨水径流污染物变化特征进行研究,可为城区面源污染有效控制、雨水资源高效 利用、海绵城市建设等提供支撑。以屋面作为汇水区域,开展天然降雨情况下场次降雨径流水文水质过 程试验监测。研究表明:ＳＳ、ＣＯＤ、ＴＮ可作为屋面径流污染物表征值,以场次平均浓度作为主要参数,计 算ＳＳ、ＣＯＤ、ＴＮ污染负荷量分别为102．23ｋｇ、58．71ｋｇ、7．94ｋｇ;利用Ｍ（Ｖ）曲线对污染物负荷随雨水径流 增量的变化过程进行分析,曲线斜率均大于1．0,说明试验测试阶段均发生了初始冲刷。     

基于“海绵城市”理念的初期雨水资源化技术研究进展

近年来,随着城市化进程加快和工业化程度的提高,城市地表水污染日益严重。雨水既是造成地表水体污染的首要污染源,但同时也是重要的水资源补给,而雨水污染主要集中在降雨初期形成的初期径流中,其污染程度惊人,因此初期雨水治理是城市雨水资源化的前提。因此通过有效的资源化技术将其收集净化再利用对减轻受纳水体的污染、改善生态环境和缓解水资源危机具有重要的意义。从传统雨水管理和基于"海绵城市"理念的初期雨水资源化技术进行了综述和对比分析,对目前初期雨水资源化利用工程存在的问题进行了归纳,从而为初期雨水的资源化技术的实际应用提供技术指导,更有效的缓解城市雨水带来污染的同时更大限度的利用雨水资源。     

青岛市李沧工业园区降雨径流污染特征研究

以青岛李沧工业园为研究区域,选取上下游分设水质监测点,研究了降雨径流污染物浓度随降雨历时变化规律及径流污染物分布特征,并探讨了工业区径流冲刷效应和污染物之间的相关性。研究表明:初期降雨径流污染较为严重,区域初期冲刷效应明显,随降雨历时延长,径流污染物浓度逐渐降低并趋于稳定,且径流雨水中各污染指标与SS之间存在良好相关性,拟合度较好。