波罗江流域雨水径流污染特征研究

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波罗江是洱海重要入湖河流之一,每年大量的污染物通过波罗江输入洱海。近年来波罗江水质变差,流域内雨水径流污染问题严重,给波罗江的水质治理带来很大麻烦。本研究旨在掌握波罗江流域雨水径流污染特征,为流域雨水径流污染管理提供数据支持和理论指导,主要通过对波罗江流域山麓区、农村区、城镇建设区和住宅小区四块典型区域的雨水径流进行监测和分析,重点分析了径流中污染物浓度变化过程、污染物赋存形态及沉降效果、污染物初期冲刷效应,讨论了降雨参数对径流污染负荷的影响,建立了降雨参数与径流污染负荷的数学模型,并估算了波罗江流域雨水径流年污染负荷。主要得到以下结论:(1)山麓区和农村区径流污染物瞬时浓度变化过程呈现先增大后减小的变化规律,城镇建设区和住宅小区径流产流速度快,中雨和大雨情景下,大部分污染物在径流形成5分钟内便达到浓度峰值,浓度衰减过程较山麓区和农村区明显。SS与其他污染物相关性较好,可以采取有效措施削减径流中SS的量达到同时去除其他污染物的效果。流域各区域径流污染物EMCs达到选定标准限值的指标较少,其EMC分布呈现一定的差异性:山麓区和农村区径流中SS的EMC值高于城镇建设区和住宅小区;城镇建设区COD的EMC值高于农村区高于山麓区和住宅小区;农村区TP的EMC值高于其他三个区域,农村区和城镇建设区的EMC值高于山麓区和住宅小区。(2)流域径流污染物中COD和TP主要以颗粒态为主,TN在山麓区以颗粒态为主,其余三个区域以溶解态为主。径流污染物中SS、COD和TP的沉降变化规律相似:前2h去除率快速增加,28h去除率增速减缓,816h去除率增加较少,1624h去除率增加甚微,山麓区TN沉降效果呈现相同的变化规律,其他三个区域沉降效果则呈波动性增加,增加幅度较小,对于同一个区域而言,径流污染物总体平均去除效率SS>COD>TP>TN。(3)流域径流污染物普遍存在初期冲刷效应,都是中度和弱度冲刷,COD初期冲刷效应强弱:住宅小区>城镇建设区>山麓区>农村区;SS初期冲刷效应强弱:住宅小区>城镇建设区>农村区>山麓区;TN初期冲刷效应强弱:山麓区>住宅小区>城镇建设区>农村区;TP初期冲刷效应强弱:住宅小区>城镇建设区>山麓区>农村区。山麓区、农村区、城镇建设区和住宅小区适宜的初期径流截流率分别为30%、40%、40%和30%。(4)降雨量对径流污染负荷的影响最大,其次是最大雨强和平均雨强,降雨历时对径流污染负荷影响最小。模型M=α?β1Tβ2Imaxβ4Dβ5适用于流域径流污染负荷与降雨参数模拟,可用于对流域各区域径流污染负荷预测和评估。流域径流中产生SS、COD、TN和TP的年污染负荷分别为8049.3t、3575.9t、156.2t和13.36t。
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