重慶城市居民區(qū)不同下墊面降雨徑流污染及其控制研究.pdf

1、在點(diǎn)源污染得到有效控制后,城市降雨徑流帶來(lái)的非點(diǎn)源污染日益成為引發(fā)城市水環(huán)境問(wèn)題的主要原因。鑒于重慶城市降雨徑流的污染現(xiàn)狀,開(kāi)展重慶城市居民區(qū)不同下墊面降雨徑流的污染特征研究,提出城市降雨徑流污染的控制措施,對(duì)于控制山地城市降雨徑流污染、改善城市水環(huán)境質(zhì)量都具有重要的意義。
　　 本文選取重慶市渝北區(qū)大竹林慈竹苑居民區(qū)2個(gè)具有代表性的城市下墊面,即路面和屋面,以集水區(qū)為研究單元,系統(tǒng)監(jiān)測(cè)不同下墊面的降雨徑流污染物,比較和分析了居

2、民區(qū)不同下墊面降雨徑流的污染特征;模擬4種不同材質(zhì)的屋頂(瀝青屋頂、水泥屋頂、瓦屋頂和綠色屋頂),同步監(jiān)測(cè)屋面降雨徑流中的污染物,考察了屋頂綠化對(duì)屋面徑流污染物的削減效果。取得了如下的主要研究結(jié)果:
　　 1.監(jiān)測(cè)了10次降雨事件路面徑流中的污染物,分析了2種材質(zhì)路面徑流的污染特征。結(jié)果表明,瀝青路面降雨徑流總懸浮物(TSS)、化學(xué)需氧量(COD)、總氮(TN)和總磷(TP)的EMC均值分別為451.1、169.3、5.15和0

3、.85 mg/L,且場(chǎng)次間差異較大。水泥路面降雨徑流TSS、COD、TN和TP均值分別為271.85、89.55、6.91和0.51 mg/L,且場(chǎng)次間差異較大。在同時(shí)監(jiān)測(cè)的3次降雨事件中,瀝青路面徑流中TSS、COD和TP的濃度明顯高于水泥路面,分別為水泥路面的2.05、1.35和1.27倍;瀝青路面污染物的初始濃度普遍高于水泥路面,TSS和TP濃度最大值的出現(xiàn)時(shí)間滯后于水泥路面;瀝青路面30%徑流量與此時(shí)徑流污染物濃度之比的平均值(

4、FF30)分別為水泥路面的1.26、1.07和1.32倍。瀝青路面坑槽較多和成分復(fù)雜是導(dǎo)致其不同于水泥路面徑流污染的重要原因。如能加強(qiáng)城市路面衛(wèi)生管理,能夠攔截徑流初期的30%流量,可以去除30%～70%的路面徑流污染負(fù)荷。
　　 2.監(jiān)測(cè)了2010年雨季6場(chǎng)降雨事件的屋面徑流,分析了瀝青屋面和瓦屋面徑流污染物的出流過(guò)程和初始沖刷現(xiàn)象,運(yùn)用多元統(tǒng)計(jì)方法研究了降雨特征對(duì)徑流水質(zhì)的影響。結(jié)果表明,COD和TN是2種材質(zhì)屋面徑流中的主

5、要污染物。其中,水泥屋面COD、TN、TSS、Cu和Zn的濃度明顯高于瓦屋面,比瓦屋面分別高1.63、1.57、1.15、1.70、1.65和2.05倍:水泥屋面的COD、TN、TP和TSS濃度變化幅度均高于瓦屋面,它們的濃度峰值滯后或同步于最大雨強(qiáng),而瓦屋面COD、TN、TP和TSS的濃度峰值提前或同步于最大雨強(qiáng)。瓦屋面各污染物FF30的平均值都高于水泥屋面,瀝青屋面各污染物(除Zn、Cd外)FF30的標(biāo)準(zhǔn)偏差都高于瓦屋面。水質(zhì)參數(shù)C

6、OD、TSS、TN、TP、NH4+-N、NO3--N、Cu、Pb、Zn和Cd濃度與降雨量、平均雨強(qiáng)、徑流量和最大雨強(qiáng)之間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系;溶解態(tài)重金屬Cu、Pb、Zn和Cd濃度與前期晴天數(shù)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,其余指標(biāo)與晴天數(shù)呈正相關(guān)關(guān)系。
　　 3.綠色屋頂對(duì)地表徑流有明顯的削減作用,綠色屋頂形成的徑流量?jī)H為裸露瀝青屋頂徑流量的28.4%,大大減少了徑流輸出,緩解了山地洪峰壓力。綠色屋頂對(duì)污染物輸出有一定的攔截作用,盡管某些污染物濃度高于