论文部分内容阅读
随着城市化进程的推进,城市不透水面积迅速扩张,由降雨冲刷地面产生的雨水径流携带大量的污染物,未经处理的雨水径流快速排入市政雨水管网或受纳水体,严重破坏城市水生态环境,是城市水体污染的主要原因之一。雨水径流中初期雨水的污染尤为严重,初期雨水污染具有明显的地域特征,研究不同区域的初期雨水径流污染特征对城市雨水径流污染的削减及雨水的回用具有重要意义。本文以南宁市为例,通过对南宁市建成区及规划区的6个采样点的8场降雨进行采样分析,研究南宁市初期雨水径流污染物浓度的分布变化、污染物间相关性及雨水初期冲刷效应,以期揭示南宁市初期雨水径流污染特征及规律,为南宁市初期雨水调控及污染防治提供理论依据。主要研究内容及结论如下:(1)通过对8场典型降雨事件采样监测,分析南宁市建成区与规划区污染物的瞬时浓度分布变化规律,结果表明:建成区的地表径流NH3-N、T N、TP、COD、SS瞬时浓度的均值变化范围分别为1.85~2.76、2.26~3.23、0.16~0.38、44.01~102.64、144.20~535.55 mg/L,规划区地表径流中 NH3-N、ITN、TP、COD、SS的瞬时浓度的均值变化范围分别为1.33~1.60、1.71~1.93、0.20~0.21、50.24~51.63、144.35~164.39 mg/L;通过统计分析和比照国家现行相关标准,建成区与规划区降雨初期大部分污染物指标最高值均超过《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)的V类标准,且建成区的污染水平明显高于规划区。(2)对小、中、大、暴雨4种降雨类型的径流污染物随降雨历时的变化规律以及污染物浓度之间的相关性进行分析,结果表明:不同降雨类型污染物浓度随降雨历时的延长分布各异。小雨条件下,各污染物浓度下降趋势缓慢,且有回升现象。而中雨、大雨及暴雨均呈现明显的下降趋势,其中在暴雨条件下,污染物的瞬时浓度在5 min内可降低50%;15 min内70%~80%的污染物随着雨水直排或进入城市管网。在所有采样点中,建成区的5个污染物指标的相关性各异,SS、TN与NH3-N呈极显著正相关性(P<0.01);规划区5个指标均呈现显著正相关性(P<0.05)。(3)采样点分布在5种功能分区,通过冲刷曲线与污染物均衡迁移线的偏移情况描述不同功能区的雨水径流的初期效应强弱,结果表明:初期冲刷效应与降雨强度呈正相关关系,降雨雨强越强,初期冲刷效应越显著;雨前晴天时间过长或过短,冲刷效应均不明显。文教区、商业区、风景区、行政区、交通枢纽5个功能区的5种污染物的冲刷曲线大部分在无量纲累积负荷分布曲线的坐标平面45°对角线之上,呈现明显的冲刷效应,说明各功能区都存在显著的雨水初期冲刷效应。(4)结合上述初期雨水的污染物浓度分布特征规律与初期冲刷效应的分析结果,提出以源头消纳滞蓄、过程减速消能、末端弹性适应为主的技术路线开展南宁市建成区与规划区的初期雨水治理,以期为南宁市海绵城市建设初期雨水径流污染控制和防治提供可供参考的控制措施。