路面径流中TSS和COD含量的分析.docx

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路面径流中TSS和COD含量的分析

高速公路降雨径流中TSS和COD的特征分析

Xxx

南京信息匸程大学环境工程系.南京210044

摘要：

城市面源污染已成为危害城市水体的重要污染源.而路面径流形成带状的污染是面源污染的重要组成部分°城市路面径流含有大虽的悬浮颗粒物.有机物和重金属等。

径流中所含的污染物进入收纳水体后.严重影响了收纳水休的水质状况。

所以.研究路面径流中幹种污染物的含址尤为重要。

木文主婆研究了路面径流中的TSS和COD出流特征。

关键词：

路面径流：

流虽：

初期效应：

TSS：

COD

AnalysiconthecharacteristicsofTSSandCODinrunoff

fromhighways

Abstract:

Citynon-pomtsourcepollutionhasbecomeanimportantsourceofpollutionhazardsofcitywater,while,theroadrunoffpollutionfromisanimportantpartofnon~pointsourcepollutmon・Thecityroadrunoffcontainingsuspendedparticulatematter,alargeamountoforganicmatterandheavymetals・Whenthepollutioncomeintothereceivingwatercontaminantsinrunoff,seriouslyaffectedthewaterqualityofreceivingwaters.becauseofthat,thecontentofvariouspollutantsmroadisveryimportant.ThepapermainlystudiesthesurfacerunoffintheTSSandCODflowcharacteristics・

Keywords:

roadrunoff,flow,theinitialeffect;TSS;COD

背景

随着城市化的迅速发展，城市化与城市建设极大地改变了城市原有地表环境，取而代之的是大量的建筑物和道路，导致城市地表硬化率急剧增加，不透水比例增大，使得雨天特别是暴雨天气产生大量的径流不能通过城市地表渗透到上壤中或者是被植物截流，只能通过分流制或合流制系统把径流排放到收纳水体中，收纳水体的水质造成明显的破坏，形成而源污染。

城市面源污染是指在降水条件下，雨水和径流冲刷城市地面，使溶解的或固体污染物从非特左的地点汇入收纳水体，引起的水体污染，它是相对于点源污染而言的一种水环境污染类型，亦称为城市非点源污染。

城市雨水径流是城市面源污染的重要组成部分。

城市降水径流污染是指在降水过程中雨水及其形成的径流流经城市地而（如商业区、居住区、停车场、街道等），聚集一系列我污染物质（如原油、氮、磷、重金属、有机物等）通过排水系统直接排入水体而造成的水体非点源污染。

城市降水径流污染是伴随着城市化进程而产生的，是人类活动集中和加强对环境产生负而影响的表现。

它所造成的而源污染具有非连续性和爆发性的特点，其污染负荷所占比例在雨季的短时段内会成倍升髙，超过点源污染，对城市水体造成冲击性彫响，严重制约城市水环境质量的彻底改善，许多城市集雨后发生的水污染事件都是很好的例证。

在城市化进程中，产生的大量的不透水地面改变了流域水文过程，使城市地表径流的流量增加、稣值加大和邺现时间提前，为城市地表径流污染的发生提供了外部动力条件。

城市中人口密度增加，人类的各种活动频繁造成城市地表累积较多的污染物质，为城市地表径流污染提供了物质基础。

因此，在城市地表，特别是不透水的地而累积的各种污染物质在降水及其形成径流的击溅、溶解、冲刷和搬运作用下便形成了城市地表径流污染。

在城市降雨径流中的污染物质随径流进入水体后对水体水质的影响很大，水体的水体的物理、化学性质随之改变，因此降雨径流对收纳水体的影响也是城市地表径流污染研究的重要组成部分。

有研究表明，每年由城市地表径流造成的污染负荷相当于污水处理厂排放的污染负荷，城市地表径流水中污染物SS、重金属及碳氢化合物的浓度在数量级上与未经处理的城市污水基本相同。

影响城市地表径流污染的因素包括：

降雨特征、城市上地利用类型、大气污染状况、地表淸扫情况、下水道状况等。

降雨强度决立着淋洗、冲刷地表污染物的能量大小，降水量决立着稀释污染物的水量：

城市土地利用方式决左着污染物的性质及累积的污染物数量。

可见影响城市地表径流污染的因素很多，且许多为随机性因素，在地表污染时空分布的离散性和不均一性、污染途径的随机性和多样性、污染成分的复杂性和多变性、污染源和污染成分的监控、建量计算的困难性、控制策略的系统性。

城市降水径流污染物组分及污染程度随城市化速度、上地利用特征、交通状况、人口密度和空气污染程度而变化。

一般来说，城市降水径流中的污染来自三个方而：

降水、城市的不同下垫面和排水系统。

降水：

降水对城市径流污染的贡献，主要是降水淋洗空气中的污染物，特别是工业区及空气污染严重的城市这一现象比较明显。

其中，降水污染物含量由两部分组成，一部分为降水污染物背景值，另一部分是降水通过大气而引起的湿沉降。

湿沉降是指大气中的粉尘、烟尘、有毒物质等在降水冲洗作用下，一部分直接降落到水体表面，列一部分随地表径流进入收纳水体，从而造成水环境非点源污染。

由于降水而造成的水环境非点源污染，英中最典型的污染是酸雨的危害。

据统计，我国是继欧洲、北美洲之后的第三大重酸雨区，全国酸雨覆盖而积已占国上而积的30%以上，全国1/2以上城市降水的平均pH<4.0,酸雨频率>90%。

近年来，国外对大气中挥发有机物（VOC）形成的非点源污染进行研究，探讨不同中、来源、迁移转化机制的挥发性有机物对城市地表、地下水的影响。

可见降水本身形成的非点源污染是源于大气污染的。

大气污染改变了降水的理化性质，特别是对降水pH值的改变，势必会影响到降水径流对地表污染物的溶解与冲刷作用以及污染物在地表径流中的转移转化过程，而这一方而的研究还未见报道。

城市地表：

城市地表径流中的污染物主要来自于降水对城市地表的冲刷，所以城市地表沉积物是城市地表径流中污染物的主要来源。

城市地表沉积物的组成决左着城市地表径流污染的性质。

在城市地表中主要是以建筑与道路（包括停车场、广场等）不透水而为主，也包括公园、绿地等透水地而。

城市道路作为城市地表的主要组成部分，城市道路径流中的污染物通常包括：

金属、颗粒态或溶解态的固体物质、有机物及包括冬季冰盐在内的无机物等。

赵剑强等对西安市城市道路路而径流水质的测试表明，城市道路降雨初期路而径流雨水污染物浓度C0D高达1230g/L,BOD滴达204g/L,SS高达2288mg/L,石油类高达161mg/Lo在我国华北地区，由于在雨季来临之前，有一段相对较长的干燥气候条件，使得城市地表污染物的累积作用加强，所以当雨季来临时，地表径流污染严重，特别是初期径流污染相当严重。

车武等对北京城区道路降水径流污染研究表明：

在初期降雨径流中COD与SS的浓度分别高达2480mg/L和4866mg/L,且随着降雨历时的延长，径流中的污染物浓度会明显下降。

排水系统：

大量研究表明：

在发生城市径流时，雨污合流排水系统的径流污染要比分流制排水系统中严重。

在全年的降雨径流中，对于总悬浮颗粒而言，合流制排水系统中总悬浮颗粒物平均浓度（160-460mg/L）比分流制排水系统总悬浮颗粒物的平均浓度（90-270mg/L）高50%。

在合流制排水系统中B0A的平均浓度（90-270mg/L）是分流制排水系统中

（13-130mg/L）的两倍多。

在合流制排水系统的径流中含有更多的有机物质，挥发性悬浮固体与总悬浮固体之比的变化范囤为24%-55%,而在分流制排水系统中挥发性固体/总悬浮固体的变化范用为10%-36%。

此外，任合流制排水系统径流中悬浮固体的沉降速度低于分流制排水系统径流中悬浮固体的沉降速度。

目前排水系统中的沉积物作为暴雨径流污染的主要来源已受到许多研究者的重视。

英国、比利时、徳国和法国都先后开展了研究，目的是深入理解在发生降水径流时排水系统中污染物的迁移转化行为。

然而只有一部分研究给岀了合流制排水系统中污染物对径流污染的贡献。

在降雨径流中，公路径流污染是面源污染的重要组成部分。

截止到2006年底，我国髙速公路通车里程已超过4.5万km。

至2010年规划完成髙速公路网总规模大约为8.5万伴随着高速公路的快速发展，髙速公路周用的环境问题也逐渐显现。

除了施工和噪声外，降雨径流的非点源污染日趋严重。

自上世纪70年代美国首先开展路而径流的相关凋查研究工作后，许多四方国家相继开展了关于路而径流及其影响因素等方面的深入研究。

公路路面径流是一种具有单一地表使用功能的地表径流，是一个污染潜力很大的而源污染。

它指在降雨径流的淋溶和冲刷作用下，轮胎磨损颗粒、筑路材料磨损颗粒物质及除冰剂、雨水本身的污染和大气降尘等污染进入江河、湖泊水库和海洋等水体而造成的水体污染，其对地表水体影响十分严重。

我国正处于高速公路建设髙唸期，研究路而径流污染成分，排污规律及理论模型进而提出相应的防止措施对如何实现公路开发建设与环境保护相结合，在建设和运营中保护水资源，实现交通的可持续发展有深远意义。

公路路面径流污染是在降雨后形成径流对路而沉积物冲刷而产生的。

路而径流作为一种具有较大污染潜力的污染源已经得到各发达国家的广泛关注。

弄淸楚污染物的来源与成分是研究路而径流污染特征的基础。

雨水在与路而接触后形成的路面径流中的污染物浓度较之雨水本身大大增加，这说明在晴天时路面积累的污染物是路而径流污染的重要原因。

对路面沉积物的成分进行测定对研究径流污染特性有很大帮助。

在路而径流中主要污染成分为SS、C0D、重金属（如Pb、Zn、Cn、Cr、Ni、Fe等）、N、P营养物、氯化物、汕和脂、农药和PAH等。

公路路而径流污染物的来源很多，主要包括机动车辆的运行（包括轮胎磨损颗粒、筑路材料磨损颗粒、运输物品的泄漏、车体部件产生的颗粒物质及除冰剂）、雨水本身的污染和大气降尘等等。

由于公路交通活动而形成的路而沉积物是公路路面径流最重要的污染源。

苴中SS主要来源有轮胎磨损颗粒、筑路材料磨损颗粒、运输物品的泄漏、刹车连接装巻产生的颗粒及英它与车辆运行有关的颗粒物、大气降尘及除冰剂等：

重金属主要来自于汽车尾气排放与轮胎的磨损，也有部分来自于燃料或润滑汕的泄露及除冰剂的撒播（使用除丙级的公路路而）。

油和脂主要来源于燃料及润滑汕的泄露。

路面沉积物中的毒性有机物如汽油烧（PHC）和多环芳炷（PAHS）,主要来自润滑油的泄露。

另外，对公路两侧的农作物是非等工作也会增加路面径流中的N、P含量。

近年来，国内很多研究人士也对公路路面径流中主要污染物进行了分析，得到的结论与国外的研究成果相差不大。

公路径流中主要的污染物为石油类、COD、BOD、悬浮固体以及重金属，且含量超过我国地表水II类水质标准。

英中陈莹对路而沉积物污染特性进行了系统研究，结果表明，大的颗粒可能在日常淸扫中得以去除，粒径较大的颗粒较少，公路路而沉积物以小粒径颗粒为主。

路而沉积物中，不同粒径颗粒的Pb含量较大，Zn的含疑呈随颗粒距离京减小而增大的趋势。

公路沉积物中还有一定的有机污染力。

路而沉积物所造成的污染主要是重金属污染，污染物的来源均与汽车活动有关。

路面污染物的沉积物并不是时间的线性函数，它与交通频率、车辆运行习惯、路况、路而淸扫频率有关。

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