西安市路面徑流重金屬及PAHs污染特征.pdf

1、隨著城市化進程的加快和點源污染逐步得到有效控制，作為除生活污水和工業(yè)廢水之外的第二大城市水污染源，城市地表徑流這一面污染源逐漸成為城市水環(huán)境質(zhì)量惡化的主要原因。與其它城市下墊面如屋面、綠地相比，路面，尤其是具有較高車流量的城市交通道路路面，其徑流污染強度高、污染負荷大、有毒有害物質(zhì)含量多，是城市地表徑流中污染效應(yīng)最強的部分。路面徑流的污染來源包括交通源排污、大氣干沉降和大氣濕沉降。晴天污染物在路面累積，雨期隨徑流沖刷排放，對受納水體造成

2、了較為嚴重的影響。相關(guān)研究表明，路面徑流是水體中有毒污染物重金屬和PAHs的主要來源。近年來，路面徑流污染被國內(nèi)外學(xué)者廣泛關(guān)注，成為相關(guān)研究的熱點。
　　本文在西安市南二環(huán)路與太白路交匯的太白立交建立路面徑流原位采樣站，采用自制流量等比例采樣裝置，對2014年7月~2015年6月的33場降雨徑流事件進行采樣、測試，對西安市路面徑流的污染特征、污染負荷及沉淀特性進行了分析。
　?。?）西安市路面徑流污染特征研究
　　①西

3、安市路面徑流中SS、COD、Pb、Zn、Cu、Cd、Ni、Cr、∑PAHs的EMC均值分別為1272.12mg/L、493.82mg/L、86.00ug/L、447.50ug/L、109.30ug/L、2.33ug/L、48.27ug/L、58.42ug/L、51624.28ng/L，變異系數(shù)分別為0.86、0.74、0.65、0.65、0.73、0.55、0.68、0.61、0.43；溶解態(tài)COD、溶解態(tài)重金屬Pb、Zn、Cu、Cd、

4、Ni、Cr的EMC均值分別為48.96mg/L、0.44mg/L、17.84ug/L、8.87ug/L、0.06ug/L、12.75ug/L、1.58ug/L，變異系數(shù)為0.73、1.43、0.68、0.93、0.89、1.32、0.98，表明不同場次路面徑流污染濃度呈寬幅變異，這與影響路面徑流的隨機因素多相關(guān)。正因為路面徑流污染具有發(fā)生的隨機性、影響因素的復(fù)雜性，污染強度的變異性，使其研究、治理、控制難度較大；
　?、趶搅魑廴局?/p>

5、標(biāo)的相關(guān)分析結(jié)果表明，路面徑流中大部分有機物和重金屬都附著在顆粒物上，顆粒物是有機物和重金屬的重要載體，SS與COD、Pb、Zn、Cu、Cd、Ni、Cr在顯著性水平α=0.01時，相關(guān)系數(shù)分別為0.890，0.892，0.875，0.925，0.708，0.758，0.620；
　?、畚靼彩新访鎻搅髦蠵b、Zn、Cu、Cd、Ni、Cr主要以顆粒態(tài)形式賦存，各種重金屬顆粒態(tài)含量依次為Pb＞Cd＞Cr＞Zn＞Cu＞Ni；
　?、?/p>

6、西安市城市道路路面徑流2014-2015年測試結(jié)果與2009-2010年相比，顆粒物和有機物的EMC均值減小，污染水平有所降低。但Pb、Zn濃度有所增加，表明加強清掃頻率和效率能有效減輕路面徑流顆粒物和有機物污染，但常規(guī)路面清掃較難去除路面上細小的顆粒物，對附著在細顆粒上的重金屬去除作用不明顯，隨著交通量增大Pb、Zn等重金屬濃度增加說明交通源排污對路面徑流重金屬污染的貢獻；
　　⑤西安市路面徑流顆粒物、有機物和重金屬污染濃度大，

7、污染水平較高，尤其是顆粒物和有機物，濃度均值均超過《污水綜合排放標(biāo)準》的三級標(biāo)準，是路面徑流最主要的污染物，需引起廣泛關(guān)注；
　?、蘼访鎻搅魑廴緷舛扰c降雨量、降雨歷時、降雨強度均不存在統(tǒng)計意義上的顯著相關(guān)性，COD濃度在顯著性水平為0.01時與前期晴天時間顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.608，SS、Zn、Cu、Ni濃度在在顯著性水平為0.05時與前期晴天時間顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.378、0.358、0.372、0.608，說明

8、路面徑流污染排放受多種隨機因素影響，復(fù)雜多變，影響因素眾多；
　?、呶靼彩新访鎻搅鱌AHs的EMC濃度范圍為19338.59-83117.83ng/L，EMC均值為51624.28ng/L，PAHs主要以顆粒態(tài)賦存，顆粒態(tài)PAHs的EMC濃度范圍為18031.86-82298.83ng/L，且以3環(huán)、4環(huán)為主，分別占39.72％-85.65%和12.43%-50.86%，各源對顆粒態(tài)PAHs的源貢獻分別為瀝青源（40.45%）＞汽

9、油源（33.75%）＞柴油源（25.8%）；溶解態(tài)PAHs的濃度范圍為749.86-1306.73ng/L，且以2環(huán)為主，各源對溶解態(tài)PAHs的源貢獻分別為汽油源(50.85%)＞瀝青源(32.33%)＞柴油源(16.81%)；
　?、辔靼彩新访鎻搅髦亟饘僭唇馕鼋Y(jié)果表明，路面徑流重金屬Pb、Zn、Cu、Cr、Ni主要來源于交通源，源貢獻率為59.59%，Cd主要來源為大氣干濕沉降，源貢獻率為21.02%。
　?。?）西安市路

10、面徑流污染負荷研究
　?、傥靼彩新访鎻搅鞔挝廴矩摵勺兓^大，SS、COD、Pb、Zn、Cu、Cd、Ni、Cr次污染負荷范圍分別為1.25kg/hm2-577.97kg/hm2、0.68kg/hm2-151.6kg/hm2、0.15g/hm2-23.41g/hm2、1.50g/hm2-118.76g/hm2、0.23g/hm2-47.99g/hm2、0.012g/hm2-0.656g/hm2、0.08g/hm2-11.31g/hm2

11、、0.045g/hm2-13.11g/hm2；溶解態(tài)污染物COD、Pb、Zn、Cu、Cd、Ni、Cr次污染負荷范圍分別為0.09kg/hm2-12.87kg/hm2、0.001kg/hm2-0.15kg/hm2、0.08kg/hm2-5.29kg/hm2、0.03g/hm2-3.18g/hm2、0.001g/hm2-0.026g/hm2、0.05g/hm2-1.65g/hm2、0.003g/hm2-1.56g/hm2；
　?、谖靼?/p>

12、市二環(huán)路每年每公頃路面經(jīng)由路面徑流輸出的SS、COD、Pb、Zn、Cu、Cd、Ni、Cr的量分別為6174.27kg、2396.79kg、0.42kg、2.17kg、0.53kg、0.011kg、0.23kg、0.28kg；溶解態(tài)COD、溶解態(tài)重金屬Pb、Zn、Cu、Cd、Ni、Cr分別為237.64kg、0.0021kg、0.87kg、0.043kg、0.0003kg、0.062kg、0.008kg，污染物排放量可觀，遠高于國內(nèi)外相關(guān)

13、研究，表明西安市路面徑流直接排放對受納水體的沖擊影響大；
　?、垭S著道路清掃頻次和清掃效率的提高，盡管車流量增加較多，但本研究與西安市2009-2010年的年污染負荷相比，每年每公頃路面向受納水體排放的SS、COD顯著減少，重金屬負荷有所增加，表明加強道路清掃可有效去除路面沉積的較大顆粒物從而可有效降低路面徑流SS負荷，而重金屬因主要附著在細小的顆粒物上，常規(guī)道路清掃方式難以去除，交通量的增加導(dǎo)致源自交通排污的重金屬負荷的增加，故

14、徑流重金屬污染負荷有所增加；
　　（3）西安市路面徑流沉淀特性研究
　?、傥靼彩新访鎻搅鱏S、COD、Pb、Zn、Cu、Cd、Ni、Cr沉淀2h去除率均值為74.6%、68.1%、61.3%、45.3%、32.1%、40.8%，36.0%，38.1%，且沉淀前30min去除率顯著增加，30min后趨于平緩，前30min去除率占2h總?cè)コ实陌俜直确謩e是74.4%、79.3%、75.3%、76.2%、72.3%、64.4%，7