王蘊(yùn)琦 趙 可 王 迪 王曉輝
(吉林建筑大學(xué)市政與環(huán)境工程學(xué)院 吉林長(zhǎng)春 130118)
隨著城市的建設(shè)和發(fā)展,城市水環(huán)境不斷遭受污染和破壞。點(diǎn)源水污染治理力度的加大并取得預(yù)期成效,我國(guó)非點(diǎn)源污染的問(wèn)題越來(lái)越突出,并將成為我國(guó)治理水體污染的重點(diǎn)[1]。地表徑流在非點(diǎn)源污染中占有很大的比重,與城市工業(yè)廢水和生活污水等點(diǎn)源污染相比,城市徑流污染具有隨機(jī)性、不連續(xù)性、分散性、潛伏性和突發(fā)性等特點(diǎn)[2]。通過(guò)降雨使得大量汽車排放物、粉塵、空氣中的沉降物、懸浮物、有毒氣體等匯集到地表徑流中,導(dǎo)致地表徑流中的污染物濃度急劇升高,特別是在道路徑流中的表現(xiàn)更加明顯。目前國(guó)內(nèi)針對(duì)其他城市雨水屋面徑流的相關(guān)研究較多,對(duì)長(zhǎng)春市不同下墊面的地表徑流的研究仍然有所欠缺。
本文以長(zhǎng)春市作為研究區(qū)域,收集天然雨水,并選取有代表性的瀝青材質(zhì)的道路及屋面為采樣點(diǎn),對(duì)其進(jìn)行pH、SS、TP、CODMn、TN、NH4+-N、NO2--N、總大腸菌群數(shù)等含量測(cè)定。研究結(jié)果可為長(zhǎng)春市政府相關(guān)部門控制非點(diǎn)源污染提供技術(shù)支撐。
分別收集天然雨水、瀝青屋面徑流及某路段路面徑流于聚乙烯桶中,通過(guò)人工方式分別在在降雨前期(即0至30分鐘)與降雨后期(即30至120分鐘)收集水樣。在路面徑流和屋面徑流開始時(shí)取樣,根據(jù)降雨強(qiáng)度的大小,調(diào)整取樣間隔時(shí)間(3至8分鐘),將采集到的水樣進(jìn)行冷藏處理保存。每個(gè)采樣點(diǎn)至少采集 8 個(gè)樣品,測(cè)定其 pH、SS、TP、CODMn、TN、NH4+-N、NO2--N 及總大腸菌群數(shù)等指標(biāo),檢測(cè)方法參照《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》(第四版)。
經(jīng)檢測(cè),天然雨水、路面徑流和屋面徑流的pH值分別為8.102、7.606、7.287相差不大,比較穩(wěn)定,說(shuō)明長(zhǎng)春市降雨對(duì)地表徑流的pH值無(wú)明顯影響效果。圖1表示下墊面對(duì)雨水水質(zhì)特征的影響。
圖1 下墊面對(duì)雨水水質(zhì)特征的影響
由圖1可知,主要污染物的平均濃度范圍,SS 0.24~21.68mg/L、TP2.74~21.24mg/L、CODMn6.98~23.01mg/L、TN5.57~26.51mg/L、NH4+-N 4.06~7.31mg/L、NO2--N 0.20~13.00mg/L。通過(guò)比較可以看出在同一降雨事件中,路面徑流的污染物濃度均高于屋面徑流,這是由于路面污染源復(fù)雜,汽車密度大,汽車尾氣排放的污染物種類復(fù)雜,輪胎、剎車墊和道路表面磨損以及腐蝕產(chǎn)物等諸多不穩(wěn)定因素導(dǎo)致路面徑流的污染物濃度偏高[3]。天然雨水及兩處地表徑流的NH4+-N濃度相差不大,是因?yàn)镹H4+-N的輸出量主要受降雨強(qiáng)度及降雨徑流量的影響[4-6],此次取樣地點(diǎn)直線距離低于100m,導(dǎo)致差異較小。下墊面對(duì)雨水總大腸菌群數(shù)影響結(jié)果可見圖2。
圖2 下墊面對(duì)雨水總大腸菌群數(shù)的影響
由圖2可以看出,天然雨水、路面徑流和屋面徑流的總大腸菌群分別為120個(gè)/L、260個(gè)/L、340個(gè)/L,其中屋面徑流的總大腸菌群數(shù)最高。屋頂多存留落葉、鳥類和昆蟲糞便、花粉等細(xì)菌較多的污染物來(lái)源,致使屋面徑流的總大腸菌群數(shù)遠(yuǎn)高于天然雨水和路面徑流。
(1)天然雨水pH值為8.102,路面徑流與屋面徑流的pH值對(duì)比天然雨水變化較小,降雨對(duì)地表徑流的pH值影響無(wú)明顯效果。
(2)根據(jù)下墊面對(duì)雨水水質(zhì)特性的影響,結(jié)果表明,SS、TP、CODMn、TN、NH4+-N、NO2--N的污染程度先后順序?yàn)椋郝访鎻搅鳎疚菝鎻搅鳎咎烊挥晁?/p>
(3)NH4+-N的輸出量主要受降雨強(qiáng)度及降雨徑流量的影響,天然雨水及兩處地表徑流的NH4+-N濃度差異較小。
(4)根據(jù)下墊面對(duì)雨水總大腸菌群數(shù)的影響,結(jié)果表明,總大腸菌群數(shù)污染程度先后順序?yàn)?屋面徑流>路面徑流>天然雨水。