基于GIS的漳河上游城市非点源污染负荷估算

为了解漳河上游水污染成因,2017年对长治市城区典型功能区不同下垫面进行了11场降雨监测,分析了次降雨径流污染物平均浓度(EMC),采用平均浓度模型法估算了2017年漳河上游各城市非点源污染年负荷,并结合ArcGIS技术分析了各市县污染程度。结果表明:2017年,长治市城区降雨径流非点源污染较为严重;各功能区路面径流污染物的EMC值大于屋面,主要污染源为SS、CODCr、TN和重金属Cd;商业区路面SS的EMC值高达666.87 mg/L,工业区屋面Cd的EMC值是44.27μg/L,居民区路面CODCr、TN的EMC值分别为148.69 mg/L、6.273 mg/L。长治市城区非点源TN、TP、SS、CODCr、Cd、Cu、Zn和Pb年负荷入河总量分别为5.301 t/a、0.464 t/a、267.310 t/a、177.890 t/a、0.075 t/a、0.150 t/a、0.384 t/a和0.023 t/a;3种下垫面非点源污染年负荷入河贡献率顺序为屋面、路面、绿地。从空间分布方面来看,长治市城区污染的产出最多,武乡县产出最少。     

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。     

北京市城区降雨径流污染特征监测与分析

选取北京市城区典型下垫面——屋面、路面、绿地和停车场的降雨径流进行水质监测,并分析与识别降雨径流污染特征。研究结果表明,该区域降雨径流主要污染物为SS、CODCr、TN,其中CODCr和TN平均值超过《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅴ类标准,SS超出《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)二级标准,污染程度较为严重。屋面径流中TN与氨氮污染水平在各类典型下垫面中最高,说明大气干沉降对降雨径流中氮的污染贡献较大。研究中3个降雨场次中的径流污染过程存在不同程度的初期冲刷效应(First flush effect),初期冲刷效应的显著程度与降雨强度和雨前干期天数呈正相关。     

北京长河湾流域径流非点源污染总量估算

针对北京城区流域径流非点源污染问题,选择典型流域--长河湾作为研究对象,采用源类型方法对汇入该流域的雨水水质进行分析,估算单场降雨径流的污染负荷,从而推算出流域的年径流污染负荷总量,并建立了径流污染主要水质指标之间的量化关系.结果表明,道路及屋面径流雨水中主要污染物(CODer、SS、TN、TP)之间存在良好的相关性;长河湾流域的径流非点源年污染负荷总量巨大,对城区水系构成了严重威胁.     

城区雨水管网径流污染特征研究

以新乡市城区屋面作为汇水区域,开展试验对雨水管网中场次降雨径流水文水质过程进行研究,可为有效利用城市雨水、控制非点源污染等提供依据。水质指标包括SS、COD和TN。结果表明:水质指标中SS、COD变化趋势基本一致,随着降雨过程的持续浓度逐渐降低并趋于一个稳定值;TN随着雨量的累积浓度逐渐降低,但在降雨结束前有反弹趋势;指标标准差率呈SS>COD>TN的趋势;径流初期屋面冲刷效应明显,初期径流量可定义为前1³mm的降雨量;径流中SS与COD、TN之间的相关性较好,在控制径流污染时可采取措施同时去除;径流污染物直接通过城区排水管网汇入受纳水体后对其水质影响较大,尤以SS、COD的变化最为明显。     

城市屋面雨水初期径流污染特征与规律研究

通过对上海理工大学校园区的不同材质屋面径流水质监测,以及对污染主要影响因素与污染程度的分析表明,屋面材料、降雨历时、降雨强度及降雨量等是雨水初期径流水质的重要影响因素。屋面径流水质的主要污染指标COD、SS、浊度随径流历时呈指数变化,并最终趋于稳定。稳定水质的SS、浊度不受铺面材料和降雨特性的影响,而COD则随铺面材料和雨强大小的不同而变化。     

苏州城区不同功能区地表径流污染特征

以苏州城区为例,在多雨季节对商业区、工业区、居民区三大功能区的降雨径流水质进行了6次采样监测,发现不同功能区地表径流水质差异较大,前10min初雨径流中各功能区COD、TN、NH4+-N、SS及工业区TP的平均浓度均劣于Ⅴ类水质标准。另外商业区初雨径流中COD、SS、TN、NH4+-N浓度均高于其他功能区,工业区初雨径流中TP浓度高于商业区和居民区。随着降雨历时的延长,降雨径流中主要污染物浓度均逐渐下降并趋于稳定。     

广州市典型社区单元面源污染初期冲刷效应

为了向初期雨水截留控制提供基础数据,研究广州市社区单元面源污染初始冲刷效应,采集并分析研究区域中3场降雨道路、屋顶和绿地径流的污染物情况,利用无量纲累积曲线、初期冲刷系数及质量初期冲刷强度指数MFF对径流污染物BOD_5、COD_(Cr)、TSS、NH_3-N、TP、TN的初期冲刷效应进行定性分析和定量分析。结果表明,绿地和屋顶比道路更易发生初期冲刷效应,且冲刷强度一般比道路强,而绿地在连续降雨后初期冲刷效应更加明显;各种初期冲刷污染物中,TN初期冲刷效应更为显著,TP和NH_3-N次之;采用MFF指数法可以得到较为可靠的定量化结果,建议采用该方法作为初始冲刷效应分析方法。     

平原河网地区面源污染控制的前置库技术研究

本研究提出了平原河网地区面源污染前置库技术,以去除地表径流中的氮、磷污染物质,提出其系统结构,以及关键技术,并开展了示范工程规模上的研究。工程实施后水质和景观得到明显改善,污染负荷得到削减。无降雨和小降雨输入期间,TN、TP、SS的平均去除率分别达到65.1%、45.3%、62.9%;强降雨时,降雨初期TN、TP、SS污染物去除率分别为70.5%、84.6%、90.9%,而处理后期,TN、TP、SS的去除率达到91.7%、96.2%、96.8%。     

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.     

城市面源污染特征的分析

对城市面源污染物的种类、来源和危害,以及对受纳水体的影响两方面综合进行分析;系统归纳了城市面源污染特征的研究结果,得出结论:城市地表径流中污染物以悬浮颗粒物为主,其浓度明显大于城市污水;重金属及碳氢化合物浓度在数量级上与未经处理的城市污水基本相同;COD、BOD5、总大肠菌数、TN和TP都低于未经处理的城市污水;不同使用功能的地表降雨径流过程排污状况中,商业区污染负荷最大;城市地表径流污染物中的金属主要来自屋顶径流;碳氢化合物和铅主要是吸附在颗粒上,其他污染物浮动性较大。最后分析了城市面源污染的影响因素,如降雨强度、降雨量、降雨历时、城市土地利用类型、大气污染状况、地表清扫状况等。     

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。     

城市地表径流污染负荷计算方法研究

城市地表径流是仅次于农业面污染源的第二大面污染源。研究城市地表径流污染负荷计算方法,为政府部门对城市面源污染的控制管理决策提供科学依据具有重要意义。本文对城市非点源污染负荷的三类计算方法即浓度法、统计法、概念模型等进行了较为全面的介绍和讨论,在此基础上,对城市地表径流负荷计算方法研究进行了展望。     

Modeling and Management of Urban Stormwater Runoff Quality: A Review

Nonpoint source (NPS) pollution from urban runoff has been established as a major cause of receiving water degradation. In an effort to control this problem, new regulations have been passed in the U.S.A. and federal, state, and local agencies are devising urban runoff management programs. This paper reviews recent regulations and studies related to urban stormwater runoff control and planning in the U.S.A.; discusses fundamentals of urban NPS pollution including transport processes and types and sources of pollutants; reviews current hydrologic and water quality mathematical models used in the U.S.A.; presents case studies in both modeling and management; and describes fundamentals of Best Management Practices (BMPs) in urban runoff control. Finally, it summarizes future research needs.     

城市雨水径流热污染及其缓解措施研究进展

阐述了城市雨水径流热污染对受纳水体的影响,尤其是对鳟鱼、鲑鱼等冷水鱼的危害,分析了城市下垫面对雨水径流温度的影响,指出非渗透路面所储存的大量热量促使雨水径流的温度升高。综述了国内外城市雨水径流热污染效应及雨水管理措施对径流温度影响方面的研究现状,指出我国开展径流热污染研究及采取缓解措施的必要性。在对发达国家和我国的雨水管理措施缓解城市雨水径流热污染效果评析的基础上,结合我国典型城市特点提出了缓解城市雨水径流热污染效应的若干建议。     

降雨对沣河水质和污染特征的影响

通过对沣河降雨前后水质的监测,分析了沣河污染特征。结果表明:降雨形成的面源污染对沣河总氮负荷影响显著,硝氮和总氮在降雨过程中的变化有很好的相关性,硝态氮是沣河总氮污染的主要存在形式,其主要来自于农田和水土淋溶流失及城市地表径流的硝酸盐氮;非降雨时,农村排放的生活点源是引起沣河COD和氨氮水质污染的根本原因,降雨促使生活点源进入沣河,COD和氨氮在河流水质变化中有着很好的相关性,其污染主要来自于沣河流域城镇生活污水、工业废水、乡镇企业废水及高校生活污水。     

基于GIS技术的农村非点源污染分析——以渠县境内巴河州河汇流断面上游区域为例

为了有效地分析巴河州河汇合口(渠县境内)以上流域非点源污染问题,应用GIS技术进行水文分析(水系提取、流域划分)以及污染源的空间分异分析。基于评估区的水环境污染现状,选取城镇居民生活污水、农村居民生活污水、城镇地表径流、集中式畜禽养殖、化肥污染五大污染源,采用源强系数法和输出系数法进行COD、TN、TP 3种污染物的流失量计算,并分析其污染负荷,。结果表明:(1)评估区的91.93%的负荷来源于为农村居民生活污水、化肥污染、和城镇居民生活污水,最主要的污染源为农村居民生活污水。(2)评估区重点治理乡镇为三汇镇。研究成果较为清晰地分析出研究区非点源污染的分布情况,指出了需要重点治理的地域和污染源。