收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

西安市路面径流污染特征及控制技术研究

陈莹  
【摘要】:随着城市化进程的加快和点源污染逐步得到有效控制,作为除生活污水和工业废水之外的第二大城市水污染源,城市地表径流逐渐成为城市水环境质量恶化的主要原因。路面径流作为城市地表径流中污染效应最强的部分,对受纳水体的影响十分严重。近年来,关于路面径流的研究成为环境科学、水文学、道路生态学、自然地理学等学科领域交叉研究的热点。 本论文在对路面径流污染国内外研究现状、存在问题、污染控制必要性进行简要分析的基础上,在西安市城市主干道南二环路建立路面径流原位采样站,利用自制流量等比例采样装置,对2009年3月-2010年11月的多场径流进行采样测试,就西安市路面径流污染特征、污染负荷、排污规律及污染控制技术展开研究。 西安市路面径流污染特征的研究结果表明:①西安市路面径流污染物事件平均浓度(Event Mean Concentration, EMC)变异大且污染严重,SS、COD、溶解性COD、NH3-N、Pb、Zn和溶解性Zn的EMC中值分别为1601mg/L、613mg/L、143mg/L、1.9mg/L、0.042mg/L、0.223mg/L和0.111mg/L, SS、COD的EMC中值远大于《污水综合排放标准》三级标准,是径流的主要污染物。②路面径流中Pb主要以颗粒态存在,46.2%的Zn和26.4%的COD呈溶解态。③颗粒物是许多其他污染物的载体,COD、Pb、Zn均与SS在显著性水平0.01时显著相关,相关系数分别为0.797、0.825和0.893。④表征降雨特征的各因子中,降雨量、最大降雨强度与污染物浓度呈负相关,降雨历时与除NH3-N之外的其他污染物呈负相关,相关性依次为降雨量最大降雨强度降雨历时,前期晴天时间与溶解性Zn和溶解性COD浓度正相关,但与其它指标不相关。⑤SS、COD及NH3-N等与大气降尘有关的污染物浓度随季节明显变化,而与交通排污有关的溶解态COD、重金属Pb、Zn和溶解态Zn的浓度季节差异不大。 西安市路面径流次污染负荷的研究结果表明:①西安市路面径流SS、COD、溶解性COD、NH3-N、Pb、Zn和溶解性Zn的次污染负荷分别为4.56-778.39kg/hm2、2.22-308.7kg/hm2、0.76-52.33kg/hm2、0.01-1.39kg/hm2、0.05-33.09g/hm2、1.38-115.82g/hm2和0.27-86.12g/hm2,不同场次径流事件携带入受纳水体的污染物量差异大,对受纳水体造成冲击影响。②表征降雨特征的各因子中,降雨量与次污染负荷呈显著正相关,在显著性水平0.01时相关系数为0.734-0.943,最大降雨强度和降雨历时也与次污染负荷显著正相关,前期晴天时间与次污染负荷不相关。③利用多元回归方法建立了路面径流次污染负荷与降雨量、降雨历时、最大降雨强度、季节累积降雨量等影响因素的数学模型,所建立的数学模型可通过显著性检验,可用于对路面径流次污染负荷的预测。 西安市路面径流年污染负荷及采样次数对年污染负荷估算准确性影响的研究结果表明:①西安市路面径流SS、COD、溶解态COD、NH3-N、Pb、Zn和溶解态Zn的年污染负荷分别为11090.29kg/(hm2.a)、3462.5kg/(hm2.a)、812.48kg/(hm2.a)、13.49kg/(hm2.a)、0.28kg/(hm2.a)、1.35kg/(hm2.a)和0.59kg/(hm2.a),具有较大的污染潜力。②由于EMC的宽幅变异性,当实测径流场次较少时,其EMC平均值不能准确表征路面径流污染的统计特征,用其代表地点平均浓度(Site Mean Concentration, SMC)计算年污染负荷误差较大。③随机抽样研究结果表明,当采样场次大于16场时,路面径流各污染指标随机抽样样本EMC均值与SMC的最大相对误差均小于30%,也即,若能保证至少实测16场径流,以其EMC平均值作为SMC计算的径流年污染负荷的最大相对误差在30%以内。 西安市路面径流初期冲刷效应的研究结果表明:①径流过程污染物浓度变化规律与其赋存状态有关,SS、COD、Pb等以颗粒态为主的污染物的浓度随雨强变化剧烈波动;NH3-N、溶解态COD、溶解态Zn等以溶解态为主的污染物浓度受雨强影响较小,随径流过程逐渐下降。②西安市路面径流污染严重,降雨数小时后的末期径流中SS和COD分别为358-422mg/L和179-367mg/L,末期径流仍具有较高的污染水平。③路面径流初期冲刷现象并非普遍存在,与污染物的赋存状态和场次降雨特征密切相关。溶解态污染物易于出现初期冲刷现象,颗粒态污染物是否出现初期冲刷与场次降雨特征有关。④测试的3场径流事件初期30%的径流携带的SS、COD、溶解性COD、NH3-N、Pb、Zn和溶解性Zn的负荷占场次径流总负荷的比例分别为21.8%-50.0%、25.5%-49.3%、36.3%-52.6%、52.6%-66.7%、26.8%-45.0%、27.2%-63.4%和36.2%-62.6%,表明仅对初期径流进行治理无法实现对西安市路面径流污染的有效控制。 西安市路面径流污染控制技术的研究结果表明:①西安市径流污染需从非工程管理措施和工程技术措施角度、从污染物产前、产中和产后多个层面、从污染物源头消减、输移途径控制和终端治理多个环节开展系统治理。②沉淀可有效去除径流中的颗粒物,沉淀60min和2h,SS的平均去除率为60.2%和72.5%;不同场次径流达到相同的颗粒物沉降去除率其表面负荷变化大,要达到45%、60%和80%的沉淀去除率,表面负荷分别为1.1-9.3cm/min、0.6-5.9cm/min和0.1-2.7cm/main,沉淀去除率每提高10%,对应的表面负荷减少1.3-3倍。③不同场次径流中颗粒物粒径分布呈宽幅变化,d10、d50、d90分别为3-23μm、17-56μm和40-65μm,表明径流中颗粒物以细颗粒为主,应对3-65μm粒径颗粒的污染效应及迁移转化规律予以关注。④若需保证在5年一遇的暴雨流量下截污网袋不发生溢流,由130g/m2、150g/m2和300g/m2土工布制作的截污网袋需至少保证75mm、94mm、175mm的有效过滤高度,网袋对SS的平均去除率分别为56.0%、69.4%和76.5%。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 杨寅群;李怀恩;李家科;齐苑儒;周园园;杨方社;;道路非点源污染研究进展[J];水资源与水工程学报;2008年05期
2 纪桂霞;王平香;邱卫国;;上海市雨水径流水质监测与混凝沉淀试验研究[J];给水排水;2007年02期
3 陈莹;赵剑强;胡博;刘珺;毛鹤群;;城市路面径流污染负荷及采样次数对其估算准确性的影响[J];城市环境与城市生态;2011年03期
4 黄少雄;衷平;石翔;;人工湿地在路面径流污水处理中的应用[J];公路;2006年07期
5 黄金良;杜鹏飞;欧志丹;李梅香;赵冬泉;何万谦;王志石;;澳门城市路面地表径流特征分析[J];中国环境科学;2006年04期
6 衷平;陈济丁;孔亚平;李楠;;人工湿地处理桥面径流的试验研究[J];公路;2007年03期
7 张雪;李贺;杨小丽;王世和;;高速公路路面径流控制措施初探[J];污染防治技术;2008年03期
8 周赛军;任伯帜;邓仁健;;湘潭市地表雨水径流污染的特性研究[J];环境科学与管理;2008年10期
9 樊华;陈然;;某校区路面径流污染特性和控制措施的研究[J];环境科学与管理;2009年08期
10 陈广斌;;路面径流污染特性及其控制措施[J];污染防治技术;2009年04期
11 郭婧;马琳;史鑫源;华蕾;荆红卫;;北京城市道路降雨径流监测与分析[J];环境化学;2011年10期
12 陆宇;张雪;李贺;;高速公路路面径流污染特征分析[J];现代交通技术;2007年06期
13 唐荣;钱国平;秦志斌;何金兰;;路面径流污染成因与特征的研究进展[J];环境科学与技术;2010年S2期
14 卓慕宁;李定强;;城市快速路路面径流污染及其环境效应[J];临沂师范学院学报;2010年03期
15 张光岳;张红;杨长军;王益谦;;成都市道路地表径流污染及对策[J];城市环境与城市生态;2008年04期
16 何金兰;钱国平;秦志斌;唐荣;;路面径流污染处治技术的研究进展[J];环境科学与技术;2010年S2期
17 陈莹;赵剑强;胡博;;西安市城市主干道路面径流污染特征研究[J];中国环境科学;2011年05期
18 曾俊;毛斌;张勇;单君;;雨水收集系统在浙江省83省道水库库区上游路段中的应用[J];交通建设与管理;2009年09期
19 樊华;陈然;;江西某校区降雨径流污染特征[J];南昌大学学报(工科版);2009年02期
20 李娟英;曹宏宇;王静;何培民;;上海临港新城地表径流污染特征研究[J];上海海洋大学学报;2011年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 孔彦龙;庞忠和;;高寒流域同位素径流分割研究进展[A];中国科学院地质与地球物理研究所第十届(2010年度)学术年会论文集(下)[C];2011年
2 尤爱菊;朱军政;纪生花;蒋天华;;钱塘江河口污染负荷估算方法及其应用[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第三卷)[C];2010年
3 盛敏勇;周俊;;农业非点源污染的研究现状及其控制对策[A];现代农业理论与实践——安徽现代农业博士科技论坛论文集[C];2007年
4 刘三龙;;清水河张家口以上流域径流变化分析[A];中国水利学会2010学术年会论文集(上册)[C];2010年
5 刘旭军;;雨水径流携带污染负荷对水体影响的评价[A];中国环境科学学会2006年学术年会优秀论文集(下卷)[C];2006年
6 高志勤;谢锦忠;傅懋毅;格日勒图;;毛竹林地表径流和土壤侵蚀特征分析[A];经济发展方式转变与自主创新——第十二届中国科学技术协会年会(第一卷)[C];2010年
7 吴福骞;;欧洲造纸废水零排放的进展[A];全国造纸行业节约用水与污水治理研讨会论文集[C];2004年
8 李强坤;胡亚伟;孙娟;;灌区农业非点源污染估算方法及应用[A];第二届全国农业环境科学学术研讨会论文集[C];2007年
9 夏杰;邓仕槐;李远伟;;大渡河泸定段污染负荷研究[A];农村污水处理及资源化利用学术研讨会论文集[C];2008年
10 李虎;王立刚;邱建军;;农田生态系统非点源氮污染研究进展[A];全国农业面源污染综合防治高层论坛论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈莹;西安市路面径流污染特征及控制技术研究[D];长安大学;2011年
2 王亮;滦河流域内蒙段径流插补预测分析及径流变化影响评价研究[D];内蒙古农业大学;2011年
3 王宝山;城市雨水径流污染物输移规律研究[D];西安建筑科技大学;2011年
4 张超;非点源污染模型研究及其在香溪河流域的应用[D];清华大学;2008年
5 付会;海洋生态承载力研究[D];中国海洋大学;2009年
6 胡永定;徐州沛沿河区域农业面源污染机理及控制技术研究[D];中国矿业大学;2010年
7 吴希媛;红壤坡地菜园地表径流中氮磷流失模拟试验及建模研究[D];浙江大学;2011年
8 周锋;平流对中国北部近海层化的作用[D];浙江大学;2011年
9 何强;基于地理信息系统(GIS)的水污染控制规划研究[D];重庆大学;2001年
10 阮晓红;非点源污染负荷的水环境影响及其定量化方法研究[D];河海大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 毛彦景;重庆地区高速公路路面径流污染特征研究[D];西南大学;2010年
2 汪鸿山;透水性路面净化层去污效果评价[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 李海;土壤自净化特性及公路导排系统关键技术研究[D];长沙理工大学;2010年
4 许红艳;小流域综合治理对地表径流污染的影响[D];西南农业大学;2005年
5 刘华祥;城市暴雨径流面源污染影响规律研究[D];武汉大学;2005年
6 毛晓建;(青岛北宅)白沙河流域非点源污染模拟研究[D];山东师范大学;2006年
7 周丽娟;重庆市循环农业测度与农业面源污染负荷的关系[D];西南大学;2008年
8 夏杰;大渡河泸定段水环境容量研究[D];四川农业大学;2009年
9 张尚义;湖州苕溪流域水环境质量分析与规划[D];重庆大学;2005年
10 鲍锦磊;AnnAGNPS模型在巢湖马槽河流域的应用研究[D];合肥工业大学;2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 胡毓菁;九成污染负荷在线监控[N];苏州日报;2009年
2 湖南省环境保护局局长 蒋益民;减轻污染负荷 腾出发展空间[N];中国环境报;2009年
3 刘晓鹏 石国胜;淮河辽河污染负荷严峻[N];中国改革报;2007年
4 叶尔扎提;发展循环经济 降低污染负荷[N];酒泉日报;2007年
5 本报记者 郭欣荣;重塑锦绣山河[N];山西经济日报;2001年
6 司文 赵晓丽;西安确定今年环保重点[N];中国环境报;2007年
7 记者 金根;5家企业上“黑榜”[N];苏州日报;2009年
8 张希;老企业不达标新项目不能落户[N];南京日报;2007年
9 本报记者 刘晓鹏石国胜;淮河辽河:污染负荷依然不轻[N];人民日报;2007年
10 记者 朱殿勇通讯员 范孟娟;我省将严控新增污染负荷[N];河南日报;2008年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978