西安市路面徑流污染排放特征.pdf

1、伴隨著城市化進(jìn)程的加快，城市機(jī)動(dòng)車保有量不斷攀升，交通道路面積迅速增加，作為城市不透水性地表的第二自然地理格局的重要組成部分，交通道路路面既是徑流污染的重要源區(qū)，又為雨水集蓄利用提供了廣闊的收集空間。作為城市地表徑流污染最嚴(yán)重的部分，路面徑流被廣泛關(guān)注，西方發(fā)達(dá)國(guó)家已采用第二代低影響開發(fā)技術(shù)LID(Low Impact Development)對(duì)徑流就地消納處理，從而達(dá)到消減徑流量、控制徑流污染、改善生態(tài)環(huán)境等目的。我國(guó)目前已開始“海綿

2、城市”建設(shè)設(shè)點(diǎn)，試圖在城市范圍內(nèi)最大限度的實(shí)現(xiàn)雨水的積存、滲透和凈化，促進(jìn)雨水資源的利用、徑流污染控制和生態(tài)環(huán)境保護(hù)。
　　本研究在西安市南二環(huán)太白立交設(shè)置路面徑流采樣點(diǎn)，采用人工等時(shí)間間隔采樣法，對(duì)2014年7月-2015年8月的13場(chǎng)降雨徑流事件進(jìn)行全程采樣、測(cè)試，研究徑流過程SS、COD、溶解態(tài)COD、重金屬Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、Cd和溶解態(tài)重金屬的污染排放特征和初期沖刷效應(yīng)，并對(duì)樣品個(gè)數(shù)對(duì)場(chǎng)次EMC估算結(jié)果準(zhǔn)確性的

3、影響進(jìn)行研究，得出如下結(jié)論：
　　(1)城市路面徑流污染排放特征
　　1)路面徑流污染排放與降雨特征及污染物的賦存狀態(tài)密切相關(guān)。無論是何種雨型的降雨徑流事件，溶解態(tài)污染物均在徑流初期達(dá)到峰值，不受雨強(qiáng)大小表征的徑流沖刷能力大小的影響，而顆粒態(tài)污染物的濃度峰值出現(xiàn)時(shí)間均略滯后于雨強(qiáng)峰值出現(xiàn)時(shí)間。對(duì)雨強(qiáng)較小、徑流量較小的降雨事件，徑流沖刷地表、攜帶顆粒態(tài)污染物的能力有限，整場(chǎng)徑流污染物濃度波動(dòng)較小，即使在徑流末期，污染物濃度也維

4、持較高水平；而對(duì)雨強(qiáng)變化大、有明顯高強(qiáng)雨峰出現(xiàn)的降雨事件，雨強(qiáng)峰值出現(xiàn)時(shí)強(qiáng)勁的沖刷作用使得徑流中顆粒態(tài)污染物濃度顯著增高，隨即快速降低；
　　2)西安市城市道路路面徑流污染嚴(yán)重，變化顯著，不僅表現(xiàn)在單場(chǎng)徑流過程中污染物濃度顯著波動(dòng)，不同場(chǎng)次徑流污染物濃度也呈寬幅變化；其中各場(chǎng)次徑流SS、COD濃度均遠(yuǎn)大于《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，最高分別超標(biāo)13.15、3.58倍，多數(shù)場(chǎng)次SS、COD濃度底值大于《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，

5、表明，SS、COD是西安市路面徑流的主要污染物，需重點(diǎn)關(guān)注；而重金屬污染也不容忽視，各場(chǎng)次徑流Pb、Cr濃度峰值均超過《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)限值，最高分別達(dá)4.9、3.96倍，部分場(chǎng)次徑流Zn和Cd峰值濃度超過地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)限值；若不經(jīng)處理直接排放，必將導(dǎo)致受納水體重金屬污染水平提高，并對(duì)受納水體水環(huán)境質(zhì)量造成較嚴(yán)重影響。
　　(2)城市路面徑流初期沖刷效應(yīng)
　　1)本研究測(cè)試的13場(chǎng)徑流中，降雨場(chǎng)次不同，初期徑流攜

6、帶的污染負(fù)荷所占比例相差較大，若需對(duì)西安市路面徑流進(jìn)行有效治理，僅處理初期徑流將無法得到滿意的效果；
　　2)全部徑流事件均未出現(xiàn)強(qiáng)烈初期沖刷，但所有徑流事件中部分污染物均出現(xiàn)中等程度初期沖刷，部分污染物初期沖刷微弱，僅少部分污染物未出現(xiàn)初期沖刷；
　　3)初期沖刷存在與否及其程度與降雨特征及污染物類型有關(guān)。Ⅰ、Ⅱ型降雨比“多峰”型Ⅲ類降雨事件的污染物初期沖刷更明顯，且初期雨強(qiáng)大、總降雨量大Ⅱ型降雨事件較雨量小、降雨強(qiáng)度小的

7、Ⅰ型徑流事件初期沖刷效應(yīng)更加明顯；SS、COD、溶解態(tài)COD的初期沖刷程度明顯略強(qiáng)于其余污染物。各重金屬總量初期沖刷程度稍強(qiáng)于其溶解態(tài)重金屬初期沖刷程度，且溶解態(tài)Pb、Cr、Cd初期沖刷程度明顯弱于其余重金屬。
　　(3)路面徑流樣品個(gè)數(shù)對(duì)場(chǎng)次EMC估算結(jié)果準(zhǔn)確性的影響
　　1)當(dāng)采集樣品個(gè)數(shù)較少時(shí)，根據(jù)樣品濃度結(jié)合徑流量計(jì)算的場(chǎng)次徑流EMC值呈較大離散性，變異系數(shù)相對(duì)較大；隨著樣品個(gè)數(shù)增加，各根據(jù)樣品濃度結(jié)合徑流量計(jì)算的E