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《清华大学》 2017年
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城市环境中雨水径流PPCPs污染特性及其控制的研究

罗丽婵  
【摘要】:本研究对城市流域内的不同功能区路面和河道进行了采样分析,解析了城市不同功能区路面药物与个人护理品(Pharmaceuticals and Personal Care Products,PPCPs)累积特征,分析了雨水径流对城市河道PPCPs的时空分布影响和污染贡献,并探讨了LID设施对PPCPs污染的控制效率,综合提出城市雨水径流PPCPs入河污染控制策略。城市不同功能区路面PPCPs累积特征研究表明,城市路面累积的典型PPCPs种类包括消炎解热镇痛药(萘普生、布洛芬)、雌激素(雌酮、雌二醇、雌三醇、炔雌醇)、氟喹诺酮类抗生素(诺氟沙星、氧氟沙星、环丙沙星)、大环内酯类抗生素(脱水红霉素、罗红霉素、克拉霉素)以及兴奋剂(咖啡因)。不同功能区内PPCPs的累积特征不同,居民区内路面积尘吸附PPCPs浓度最高(3558.3ng/g),医院周边道路单位面积PPCPs含量最高(1728.1 ng/m~2)。雨水径流对城市河道PPCPs分布影响研究表明,雨季和旱季城市典型河道中存在高生态风险的PPCPs均为雌激素、大环内酯类抗生素和氟喹诺酮类抗生素。城市典型河道中PPCPs浓度在雨季波动较大,在旱季波动较小;雨季PPCPs浓度水平总体上高于旱季。雨季河道中PPCPs浓度水平升高,可能是由于城市雨水径流带来的水质污染,也有可能是发生了CSOs造成河道严重污染。西乡河沿程PPCPs浓度变化较小,而新圳河的中下游PPCPs浓度明显比上游增大(尤其在雨季),说明新圳河PPCPs污染状况受周边环境影响较大,并且新圳河中下游在雨季发生CSOs的可能性较大。比较点源和城市面源PPCPs污染对河道的贡献,路面径流PPCPs污染对河道的年贡献率仅为1.6%,但场次降雨贡献率达30.2%,说明应当关注城市雨水径流PPCPs污染对城市河道的短期影响。LID设施控制PPCPs污染研究表明,雨水花园、透水铺装和雨水湿地均能有效控制PPCPs污染,其中透水铺装中的植草砖对目标PPCPs的控制率高达75.0%-100%。城市路面雨水径流中的雌激素、大环内酯类抗生素和氟喹诺酮类抗生素对受纳水体存在高生态风险,雨水湿地能够有效控制这些污染物的入河生态风险。针对城市雨水径流PPCPs,综合提出“源头削减+过程控制+末端治理”的防控策略。
【学位授予单位】:清华大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:X52

【参考文献】
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