LID设施对海绵城市试点区域内面源污染发生过程及水质水量控制的影响

发布时间：2020-05-01 18:25

【摘要】：低影响开发(LID)作为我国海绵城市建设中最为重要的技术手段,能够有效解决大概率小降雨事件带来的径流污染问题,然而海绵城市试点区域内城市面源污染的发生全过程与污染输出特征规律鲜有报道。本研究选择已经建成的海绵城市建设试点区域,该区域主要土地利用类型为交通道路和工业园区,因此以金塘北路和金鸿食品机械加工厂分别作为主要交通道路与工厂园区为代表,研究地块尺度上多个不同降雨事件中城市面源晴天污染物累积量、降雨径流冲刷量、LID削减量、外排后对河流水体的污染输出量。研究结果表明:1.LID建设区域内主要交通道路与工厂园区的街尘晴天累积范围分别为7.82~33.36 g·m~(-2)和5 g·m~(-2)以内,明显低于传统的主要交通道路与工厂园区。从街尘在道路下垫面附着状态看,自由态街尘单位面积质量是固定态的4.2~4.7倍。交通道路路面与工厂园区街尘所携带的污染物负荷为:TN,36.23~69.29 mg·kg~(-1)和50.2~282.6 mg·kg~(-1);TP,328.67~788.65 mg·kg~(-1)和289.4~573.4 mg·kg~(-1);2.LID建设区域内主要交通道路与工厂园区的街尘雨天冲刷量分别为0.29~4.90 g·m~(-2)和0.05~0.12 g·m~(-2),冲刷率分别为2.14%~21.76%和15.9%~43.4%,占街尘累积量的3.7%~14.7%和1.0%~2.4%;冲刷的污染负荷为:TN,10.4~16.12mg·kg~(-1)和14.9~89.3 mg·kg~(-1);TP,21.79~162.96 mg·kg~(-1)和91.1~141.8 mg·kg~(-1);3.LID在地块尺度上对径流污染调蓄效果明显,降雨量小于21 mm是无溢流发生。而发生溢流时过LID设施外排径流水中COD、NH_4~+-N、TN、TP浓度均低于《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅳ类水标准。溢流时TN污染负荷占冲刷负荷的8.1%~12.5%,占街尘累积负荷1.9%~3.6%;TP污染负荷占冲刷负荷的0.06%~0.46%,占街尘累积负荷0.01%~0.03%。4.上述结果定量化表征了地块尺度上在不同降雨事件中城市面源晴天污染物累积、降雨径流冲刷、LID净化、溢流时污染输出的四个过程,可为LID工程绩效评估提供科学依据。
【图文】：

降雨径流

发展的必然趋势，麦肯锡全球研究院研究报告 10 亿，城市化规模和速度高居世界首位[1-2]。的比例大大增加，进而影响了城市原有的水文而导致城市内涝、水质恶化等环境问题日益严的可持续发展，严重影响了城市居民的生命财带来的问题主要为两类：害问题沥青、水泥等不透水面逐渐增多，而城市原有降雨下渗量减少，使得地表径流总量增加，洪峰径流中的固体悬浮物及其他污染物浓度大大提化水平的提高，“灰色”基础排水设施也愈来致雨水汇流时间短，流速加大，流量增加，加

不透水面积,比例,面源污染,颗粒物

图 1.2 不透水面积比例对水循环的影响[5]Fig.1.2 Impact of Impervious area ratio on water cycle.1.2 水污染问题城市化的发展不仅影响城市降水循环、城市内涝，也对水环境造成了严重影，尤其是面源污染方面。据统计全球 30-50%的河湖受到面源污染的影响，中国域水体的污染负荷也多是来自面源污染[7]。城市面源污染对水体产生的危害，主要来源于两个方面，一方面是路面街尘，先街尘颗粒物具有吸附性，极易富集有毒有害物质，尤其是难以降解的重金属和分子量的多环芳烃[8-10]。其次街尘在降雨冲刷动力下由“静态”转化为“动态”，迁移过程中，附着于颗粒物表面的污染物析出溶解，，随降雨排入水体[11]。另一方是管道沉积物，管道颗粒物的存在不仅降低了管网排水功能，在降雨冲刷下还会原来赋存的大量污染物重新释放，从而污染了水体[12-15]。无论是街尘还是管道沉物，二者对水体产生危害的动力皆源于降雨，显然在降雨事件发生并产生外排的
【学位授予单位】：青岛大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X52;TU992

【参考文献】