摘要:
為了探討降雨從落地前至居住小區(qū)出口徑流的水質(zhì)演變規(guī)律和污染特性,于2011年7~10月進(jìn)行了6場(chǎng)雨水徑流水質(zhì)演變過(guò)程的監(jiān)測(cè)與分析,同時(shí),初步對(duì)比了草帶對(duì)屋面徑流的凈化效果.結(jié)果表明:①城市降雨從"落地前雨水-屋面徑流-路面徑流-小區(qū)出口徑流",水質(zhì)變化規(guī)律明顯,落地前雨水水質(zhì)最好,屋面徑流和小區(qū)出口徑流水質(zhì)較差,路面徑流水質(zhì)最差;②雨水水質(zhì)從落地前到小區(qū)出口的演變過(guò)程中,除可溶性TP平均濃度未超出地表水環(huán)境質(zhì)量Ⅳ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)外,COD、NH4+-N、TN平均濃度均超出地表水環(huán)境質(zhì)量Ⅴ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn);③前期晴天時(shí)間短的降雨徑流污染物平均濃度明顯低于前期晴天時(shí)間長(zhǎng)的降雨,并且同一場(chǎng)降雨過(guò)程,降雨結(jié)束時(shí)徑流水質(zhì)明顯好于初期;④草帶對(duì)降雨徑流中污染物的濃度削減作用明顯,約1.0 m寬的草帶對(duì)屋面徑流污染物COD和氮的削減率基本都在30%左右.
正文:
由于降雨的空間分布不均,使得降雨量小的西北城市缺水嚴(yán)重.而對(duì)于年均降雨量約500~700mm的西安市,無(wú)論是水源容量還是質(zhì)量都不能滿足21世紀(jì)可持續(xù)發(fā)展的需要.多年來(lái)渭河西安段的水質(zhì)基本在地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB 3838-2002)Ⅴ類(lèi)內(nèi)或超出Ⅴ類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn).與巴黎、倫敦、紐約等世界級(jí)城市相比,西安屬于水質(zhì)性嚴(yán)重缺水的城市. 近幾年西安在建設(shè)國(guó)際化大都市的同時(shí),又被列為國(guó)家“關(guān)中-天水經(jīng)濟(jì)區(qū)”發(fā)展的重點(diǎn),這就要求西安不僅要有充足的水資源作保障,更要有良好的水生態(tài)環(huán)境作支撐. 2008 年以來(lái),隨著“國(guó)家水體污染控制與治理科技重大專(zhuān)項(xiàng)———河流主題”的研究在渭河流域的開(kāi)展,對(duì)渭河的治理和發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用. 但是,由于本身水資源的嚴(yán)重缺乏,僅靠治理是不夠的. 西安處于半干旱半濕潤(rùn)氣候區(qū),夏秋季節(jié)的降雨比較豐富,因此,收集利用雨水這一寶貴資源,是解決西安市水危機(jī)的有效途徑,而首先要明確城市雨水徑流的水質(zhì)特征.
國(guó)內(nèi)外對(duì)城市雨水徑流污染的研究主要集中在以下幾個(gè)方面: 一是從城市不同功能區(qū),如工業(yè)區(qū)、商業(yè)區(qū)、交通區(qū)和生活區(qū)等去研究非點(diǎn)源污染; 二是從城市的不同下墊面類(lèi)型,如屋頂、不透水路面、停車(chē)場(chǎng)、草坪、灌木叢等研究非點(diǎn)源污染; 三是比較不同材質(zhì)屋面,如綠色屋頂、SBS 屋頂、油氈屋面以及瀝青防水膜屋頂?shù)鹊膹搅魑廴? 四是討論不同交通量的路面徑流污染等,然后運(yùn)用不同的方法去確定污染物的成分、含量及影響因素,找出污染源及污染物的遷移規(guī)律,或者分析這些污染物對(duì)受納水體水質(zhì)的影響,并研究必要且可行的污染控制措施等,從而減輕城市非點(diǎn)源污染和洪澇災(zāi)害,形成可持續(xù)利用的城市排水系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)城市雨水再利用,為城市非點(diǎn)源污染的進(jìn)一步研究奠定基礎(chǔ). 如侯培強(qiáng)等對(duì)北京市城市天然雨水與3個(gè)不同下墊面( 屋面、單位內(nèi)部道路和環(huán)路干道) 的降雨徑流的水質(zhì)進(jìn)行了評(píng)價(jià),發(fā)現(xiàn)環(huán)路干道徑流的綜合水質(zhì)最差,其他依次為屋面徑流、單位內(nèi)部道路徑流和天然雨水,其中環(huán)路干道徑流綜合水質(zhì)超
出國(guó)家地表水Ⅴ類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),天然雨水、單位內(nèi)部道路徑流和屋面徑流綜合水質(zhì)滿足國(guó)家地表水Ⅱ類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn); 顏文濤等[14]以山地城市重慶主城區(qū)某大學(xué)校園為例,對(duì)路面、屋面和綠地等3 種典型的城市下墊面徑流水質(zhì)進(jìn)行了監(jiān)測(cè),得出由于坡度的作用,山地城市初期沖刷效應(yīng)比平原城市更為顯著,降雨徑流污染物質(zhì)的流失率高于平原城市,降雨徑流污染物平均濃度隨雨強(qiáng)和雨量的增大而增高; 盛建國(guó)等[15]研究了鎮(zhèn)江市老城區(qū)代表性樣點(diǎn)的雨水徑流污染,發(fā)現(xiàn)初期徑流污染嚴(yán)重,主要是有機(jī)污染物污染和懸浮物固體污染; 張千千等[16]運(yùn)用多元統(tǒng)計(jì)方法分析了降雨特征對(duì)徑流水質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn)水泥屋面污染物的EMC 值明顯高于瓦屋面; 陳瑩等對(duì)西安市城市主干道南二環(huán)的路面徑流污染特征進(jìn)行了研究,得出城市主干道路面徑流污染物
EMC 變異大且污染嚴(yán)重,SS、COD 的EMC 中值遠(yuǎn)大于國(guó)內(nèi)外其他研究結(jié)果,且高于《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值,表明顆粒物和有機(jī)物是西安市路面徑流的主要污染物. 這些大都是降雨徑流污染過(guò)程中單一環(huán)節(jié)的研究,關(guān)于雨水從落地前到落地后再經(jīng)不同地表進(jìn)入雨水管網(wǎng)這一過(guò)程的水質(zhì)變化幾乎未曾說(shuō)明,也就是說(shuō)對(duì)于城市雨水的全程水質(zhì)演變過(guò)程,國(guó)內(nèi)尤其是西北地區(qū)目前很少有系統(tǒng)的報(bào)道.
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