城市降雨径流多环芳烃赋存特征、源解析及生态风险评价

发布时间：2017-03-20 06:04

  本文关键词：城市降雨径流多环芳烃赋存特征、源解析及生态风险评价，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,人们在加速推进社会经济及城市化发展的进程中,对生态环境及生态循环过程产生一定的负面影响,造成城市非点源污染加重,一些分布广泛、难降解且有毒有害的污染物增多,对人类生命健康造成极大的威胁。其中PAHs是一种典型的持久性有机污染物,因具有较强的致癌、致畸、致突变的三致效应,且广泛存在于环境各介质中并能进行长距离迁移,对环境生态安全存在潜在的危害。本文以美国EPA规定的16种PAHs作为研究对象,深入分析屋面及路面径流中PAHs含量特征、动态变化及初始冲刷效应；应用特征比值法、主成分分析及PMF模型对径流PAHs来源进行判断；对城市降雨径流中PAHs生态风险进行评价并提出调控对策。不同类型屋面径流中PAHs污染特征存在差异,瓦屋面径流样品中PAHs质量浓度最高,沥青屋面最低。不同降雨事件由于雨量特征参数不同产生差异,2014-05-11次径流事件中污染物浓度较后两次低。就组分构成而言,屋面径流样品中PAHs组分基本以4环组分为主。屋面径流中PAHs含量在降雨过程中波动变化具有一致性,基本呈现出浓度衰减效应的特点。初始冲刷效应并非发生在每次降雨事件中,屋面径流PAHs初始冲刷现象较弱或不明显。不同下垫面的路面径流中PAHs含量存在差异性,3种路面径流表现出临沧路东川路停车场的变化规律。路面径流中PAHs组分主要以4环为主。3种路面径流PAHs均呈现明显的初始冲刷效应,但冲刷强度在不同下垫面间存在差异。路面径流中不同PAHs组分及Σ16PAHs与TOC和TSS均呈现出显著的相关性。路面径流样品中PAHs分配系数绵值在1.16×104～1.71×106L.kkg-1之间。路面径流中PAHs主要来源于地表灰尘和大气湿沉降,其中地表灰尘贡献较大,而湿沉降对径流中中低环PAHs做出一定的贡献。屋面径流PAHs污染负荷受降雨特征、污染物累积状况、汇水域面积及下垫面因素的影响。将屋面和路面两类不同的不透水层产生的径流中污染物年污染负荷量作比较,可明显看出路面径流大于屋面径流,这主要与两者的污染物来源有关,屋面径流中污染物来源较单一,而路面径流来源较广泛、复杂。利用不同方法对降雨径流中污染物进行源解析判断发现,由特征比值法可得,屋面径流中PAHs主要为燃烧源,路面径流中PAHs同样来源于草、木和煤等的燃烧,石油燃烧也对其作出了少量贡献；通过PMF和PCA-MLR两种模型对径流中PAHs来源进行定量分析,得到屋面径流中PAHs主要来源于机动车排放、煤燃烧和石油类挥发等,路面PAHs的主要来源为煤燃烧源、石油泄漏或挥发源、汽油燃烧源及柴油燃烧源。对降雨径流中PAHs进行生态风险评价,发现瓦屋面径流中毒性当量浓度为9.22～16.86ng/L,路面径流中PAHsTEQ为242.85-1159.73ng/L,浓度均超过我国排放标准,若径流直接排入水体势必会对城市水体造成污染,因此对降雨径流中污染物的管控仍不可忽视。对非点源污染的治理主要集中在土地利用和径流管理上。如对屋面径流的管控方面,可建立绿色屋顶；对路面径流中污染物管理和控制的对策主要采用工程措施和非工程措施相结合的方法来调控,工程措施主要包括植被控制、滞留系统、渗透系统等,非工程措施主要是路面清扫及政策管理等方面来控制污染源。
【关键词】：降雨径流 多环芳烃 赋存特征 源解析 生态风险评价
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X52;X824
【目录】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-15
• 第一章 绪论15-27
• 1.1 问题的提出与研究意义15-16
• 1.2 多环芳烃(PAHs)的结构性质及来源16-20
• 1.3 国内外研究进展20-24
• 1.3.1 城市PAHs的国内外研究进展20-23
• 1.3.2 城市降雨径流国内外研究进展23-24
• 1.4 研究思路与创新点24-27
• 1.4.1 研究内容与研究方法24-25
• 1.4.2 论文特色25-26
• 1.4.3 技术路线26-27
• 第二章 研究区域概况与研究方法27-31
• 2.1 上海市环境概况27
• 2.2 研究方法27-31
• 2.2.1 样品采集方法27-29
• 2.2.2 样品预处理29
• 2.2.3 仪器分析29
• 2.2.4 质量保证与质量控制(QA/QC)29-31
• 第三章 屋面径流PAHs赋存特征及动态过程31-46
• 3.1 屋面径流PAHs污染特征31-32
• 3.2 屋面径流PAHs赋存差异及EMC分异32-37
• 3.3 屋面径流PAHs的动态变化37-40
• 3.4 屋面径流初始冲刷效应40-44
• 3.5 PAHs固-液分配特征44-45
• 3.6 本章小结45-46
• 第四章 路面径流PAHs赋存特征及动态过程46-62
• 4.1 路面径流PAHs污染特征46-48
• 4.2 路面径流PAHs赋存差异及EMC分异48-51
• 4.3 路面径流PAHs的动态变化51-53
• 4.4 路面径流初始冲刷效应53-54
• 4.5 路面径流中PAHs浓度与理化指标的相关性54-56
• 4.5.1 路面径流中PAHs与TOC相关性分析54
• 4.5.2 路面径流中PAHs与TSS相关性分析54-56
• 4.6 PAHs固-液分配特征56-57
• 4.7 PAHs多介质分配特征57-60
• 4.7.1 湿沉降与地表径流57-58
• 4.7.2 地表灰尘与径流58-59
• 4.7.3 河流与径流59-60
• 4.7.4 湿沉降—地表灰尘—地表径流—受纳水体60
• 4.8 本章小结60-62
• 第五章 城市降雨径流污染负荷估算62-68
• 5.1 降雨径流污染负荷计算方法62-64
• 5.1.1 城市降雨径流污染负荷当量法62-64
• 5.1.2 监测降雨量与年降雨量的比例估算法64
• 5.2 城市降雨径流污染负荷估算64-67
• 5.2.1 城市次降雨径流污染负荷估算64-66
• 5.2.2 城市年降雨径流污染负荷估算66-67
• 5.3 本章小结67-68
• 第六章 降雨径流PAHs来源解析68-90
• 6.1 PAHs源解析方法68-72
• 6.1.1 特征比值法68
• 6.1.2 主成分分析-多元线性回归法(PCA-MLR)68-69
• 6.1.3 PMF模型69-72
• 6.2 屋面径流PAHs源解析结果72-80
• 6.2.1 来源一致性72
• 6.2.2 特征比值法72-73
• 6.2.3 主成分分析-多元线性回归法(PCA-MLR)73-76
• 6.2.4 PMF结果76-80
• 6.3 路面径流PAHs源解析结果80-89
• 6.3.1 来源一致性80-82
• 6.3.2 特征比值法82-83
• 6.3.3 主成分分析-多元线性回归法(PCA-MLR)83-85
• 6.3.4 PMF结果85-89
• 6.4 本章小结89-90
• 第七章 城市降雨径流PAHs生态风险评价及调控对策90-98
• 7.1 降雨径流PAHs生态风险评价90-94
• 7.1.1 基于BaP的毒性当量生态风险评价90-92
• 7.1.1.1 屋面径流PAHs毒性当量TEQ90-92
• 7.1.1.2 湿沉降、地表灰尘、路面径流体系中PAHs毒性当量TEQ92
• 7.1.2 危害商值(HQ)生态风险评价92-94
• 7.2 降雨径流污染调控对策94-96
• 7.2.1 屋面径流污染管理对策95
• 7.2.2 路面径流污染管理对策95-96
• 7.3 本章小结96-98
• 第八章 结论与展望98-100
• 8.1 主要结论98-99
• 8.2 研究展望99-100
• 参考文献100-112
• 附录112-113
• 致谢113

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 周栋;陈振楼;毕春娟;;温州城市降雨径流磷的负荷及其初始冲刷效应[J];环境科学;2012年08期

2 姚海蓉;鲁宇闻;贾海峰;Yu Shaw Lei;;美国城市降雨径流控制法律体系变迁及对我国的借鉴[J];给水排水;2013年S1期

3 吴慧芳,陈卫;城市降雨径流水质污染探讨[J];中国给水排水;2002年12期

4 王和意,刘敏,刘巧梅,侯立军;城市降雨径流非点源污染分析与研究进展[J];城市环境与城市生态;2003年06期

5 伍发元,周金泉;我国城市降雨径流污染控制模式探讨[J];云南环境科学;2005年02期

6 樊华;吴雅芳;;城市降雨径流污染及其控制管理的研究进展[J];江西化工;2007年01期

7 王浩昌;杜鹏飞;赵冬泉;王浩正;李志一;;城市降雨径流模型参数全局灵敏度分析[J];中国环境科学;2008年08期

8 边博;;前期晴天时间对城市降雨径流污染水质的影响[J];环境科学;2009年12期

9 黄金良;林杰;杜鹏飞;;城市降雨径流模拟的参数不确定性分析[J];环境科学;2012年07期

10 邓焕广;王东启;陈振楼;周栋;陶征楷;张菊;;改造滤岸对城市降雨径流中氮磷去除的中试研究[J];环境科学学报;2013年02期

中国重要会议论文全文数据库 前4条

1 张莉莉;李飞鹏;姜月;张海平;吴玲玲;陈玲;;城市降雨径流的毒性及影响因素研究进展[A];2013中国环境科学学会学术年会论文集（第五卷）[C];2013年

2 常静;刘敏;许世远;侯立军;林啸;Ballo Siaka;;上海城市降雨径流污染时空分布与初始冲刷效应[A];中国地理学会2006年学术年会论文摘要集[C];2006年

3 舒朝会;马邕文;万金泉;王艳;;新型人工湿地处理城市降雨径流的研究[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第一卷)[C];2010年

4 常静;刘敏;侯立军;许世远;欧冬妮;;上海城市降雨径流污染过程、效应与管理[A];《自然地理学与生态建设》论文集[C];2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 葛荣荣;城市降雨径流多环芳烃赋存特征、源解析及生态风险评价[D];华东师范大学;2016年

2 祁莹莹;城市降雨径流氮污染特征与生态箱净水技术研究[D];华东师范大学;2012年

3 莫文锐;持续气象干旱后城市降雨径流污染及其对河流水质的影响与治理[D];昆明理工大学;2012年

4 张晶晶;城市降雨径流中重金属污染特征与污染负荷[D];华东师范大学;2011年

5 王和意;上海城市降雨径流污染过程及管理措施研究[D];华东师范大学;2005年

6 林森斌;参数自适应的半分布式城市降雨径流及污染模拟系统[D];清华大学;2010年

7 马英;城市降雨径流面源污染输移规律模拟及初始冲刷效应研究[D];华南理工大学;2012年

8 韩娇;城市降雨径流面源污染水质水量动态模型研究[D];华南理工大学;2011年

9 唐颖;SUSTAIN支持下的城市降雨径流最佳管理BMP规划研究[D];清华大学;2010年

10 周婕成;城市降雨径流中多环芳烃的污染特征、源解析及生态风险评价[D];华东师范大学;2011年

  本文关键词：城市降雨径流多环芳烃赋存特征、源解析及生态风险评价，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：257264