不同類型居民區地表徑流污染來源與分析

(合肥市濱湖新區建設投資有限公司 安徽 合肥 230601)

一、引言

(一)研究目的與意義。隨著人口的增加，城市化的快速發展，城市不透水地面面積迅速增大。點源及面源是地表水體污染的兩大來源[1],城市地表徑流非點源污染是僅次于農業非點源污染的第二大非點源污染源[2]。城市徑流(特別是暴雨徑流)挾帶大量的工業生產污染物、生活廢棄物等有毒有害物質進入地表水體或地下水體，并通過食物鏈對人體產生影響。面源污染是由降雨徑流產生，其污染具有發生隨機、來源和排放點不固定、污染負荷的時空變化大、污染途徑的隨機性和多樣性、監測、控制和處理難度大等復雜特點[3]

作為環巢湖的大中型城市—合肥成為了重要的監控與研究對象之一，對合肥地表徑流水體污染情況的調查則為整個項目的后續調查奠定基礎，對整個環巢湖水體污染的調查和研究具有十分重要的意義。

我國城市地表水環境非點源污染的研究起步比較晚。車武等[4]和汪慧貞等[5]對北京城區雨水污染進行了研究，提出了利用城市雨水的開源節流綜合性技術(如納入中水系統、建設獨立的雨水利用系統)；趙劍強等[6-7]對西安市城市路面污染徑流進行了調查研究，分析了城市道路路面徑流污染源的強度及其特性，對城市地表徑流污染及控制進行了深入研究。

(二)本文研究內容。以合肥市典型地區為代表，考察普通居民區、住商兩用生活區地表徑流污染來源及特征，明確合肥市城區生活區道路非滲透性鋪面地表徑流污染特征及其污染負荷，為城面源污染防控尤其是雨水徑流污染的防治提供理論支持。

二、實驗方案與分析方法

(一)采樣點選擇。降雨徑流污染的產生與人類的活動密不可分，由于人類活動的差異性，產生污染的程度也不一樣，選取土地不同使用居民區作為地表徑流的采樣區域，根據土地的應用類型不同分為居民生活區和商住兩用生活區，具體分布地點如下表

表1 生活區地表徑流采樣點分布及特征

(二)采樣方案。本實驗在道路雨水口處采集進入市政管道之前的地表雨水徑流樣品，以獲得真實反映地表徑流污染特性的數據。自地表產生徑流開始采集第1個樣品.采樣間隔一般為5 min，根據降雨強度和歷時變化進行必要調整：短時降雨強度較大時，采樣時間縮短至3 min；降雨歷時長而強度小，采樣間隔延長至10～15 min。水樣用1升采樣瓶收集。相關的降雨特征數據由臨近采樣點的自計雨量計獲得。

三、實驗的結果與分析

(一)雨水水質分析。本實驗居民區的雨水口都設在水泥混凝土的地面，通過對居民生活區四次采得的樣品的分析結果見表2，雨水口水質無法達到V類水質標準，化學需氧量、固體懸浮物、氨氮、總氮和總磷均表現為主要污染特征，該雨水徑流呈現明顯的污染特性。COD平均值均已接近城市生活污水范圍。該居民生活區雨水COD平均值、懸浮物均無法達到城鎮二級污水處理廠排放標準；并且出現單次降雨COD高出最高允許排放濃度一個數量級。居民生活區雨水地表徑流所含的氨氮及TN最大濃度值均符合一級A排放表準，TP平均值低于一般城市污水的平均水平，但已超過一級A排放表準規定的0.5mg/L。

表2 居民生活區四次分析數據

(二)居民區降雨徑流污染規律分析

1.居民區主要污染指標隨降雨歷時變化規律。由于降雨徑流污染情況復雜，雨量隨降雨時間變化的降雨情況如圖2降雨強度所示。這場雨是該月份的第二場降雨，在24小時內有一場小雨，除了這場小雨外之前一周無降雨，這場雨持續時間比較長，單位時間內降雨量十分平均，從圖中可以看出COD濃度隨著降雨歷時變化呈現減少趨勢，在持續降雨過程中初期雨水污染負荷相對較高，由于本次降雨發生在上午，并且24小時內下過一場小雨，在本次事件中SS值遠低于事件平均值，但整體趨勢仍與其他組相似。由于地面對其的吸附，隨著降雨的進行，雨水對地面不斷沖刷SS濃度出先升高然后減小，同時局部存在波動的情形。總氮與總磷的變化趨勢與SS變化相似，相對來說變化趨勢更為穩定，氨氮則出現與總氮相反的趨勢。這與銨鹽大多溶于水的性質有關。城市地表徑流中挾有大量的固體懸浮物，徑流中磷較多的吸附于顆粒物上，當SS的負荷增大時，磷的負荷也隨之增大。圖1中總磷與SS相同的變化趨勢也在一定程度上反映了該結論。

圖1 污染物濃度隨降雨歷時變化

四、結論

(1)雨水徑流水質無法達到V類水質標準，主要污染特征表現為化學需氧量、固體懸浮物、氨氮、總氮和總磷。

(2)地表徑流中污染物隨降雨徑流歷時的變化呈現降雨初期徑流中污染物濃度較高，隨降雨歷時延長污染物濃度逐漸下降并趨于穩定，個別污染物指標變化有起伏.

(3)商住兩用居民區除總磷之外的污染指標均高于單純的居民生活區。