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路面清扫控制高速公路径流重金属污染效果的预测(英文)

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Journal of Southeast University(English Edition) 2014年第2期30卷 255-260页

作者：王琳卫宝立冯美军中国海洋大学环境科学与工程学院青岛266100 山东省交通厅公路局济南250001

以长深高速滨州段作为研究对象,分析路面清扫措施对高速公路径流污染的控制效果.通过现场取样分析公路径流中重金属Cu,Cd,Pb和Zn的出流规律,计算出径流中Cu,Pb和Zn的事件平均总浓度和溶解态浓度以及降雨前后路面颗粒物重金属吸附量的变... 详细信息

以长深高速滨州段作为研究对象,分析路面清扫措施对高速公路径流污染的控制效果.通过现场取样分析公路径流中重金属Cu,Cd,Pb和Zn的出流规律,计算出径流中Cu,Pb和Zn的事件平均总浓度和溶解态浓度以及降雨前后路面颗粒物重金属吸附量的变化;同时利用清扫车进行现场清扫实验,获得不同清扫频率下路面清扫对颗粒物的去除率.结合径流污染特性和路面清扫结果建立径流污染控制效果预测公式,并对路面清扫控制径流污染的效果进行预测,结果表明,清扫频率为1次/周时,路面清扫对溶解态Cu,Pb和Zn的去除率分别可达47.93%,46.87%和44.21%.

关键词：公路径流污染物吸附路面清扫预测

土壤渗滤技术处理公路路面径流污染物的实验研究

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土壤渗滤技术处理公路路面径流污染物的实验研究

作者：沈会栋兰州交通大学

学位级别：硕士

在交通量飞速增长的同时,公路表面不断累积污染物质,经雨水冲刷后进入附近水体、土壤,形成水域或陆域面源污染。与城市道路径流处理相比,我国公路陆域径流处理设施相对缺失,环境污染问题越来越突出。公路径流源分散、水量不均匀、有多... 详细信息

在交通量飞速增长的同时,公路表面不断累积污染物质,经雨水冲刷后进入附近水体、土壤,形成水域或陆域面源污染。与城市道路径流处理相比,我国公路陆域径流处理设施相对缺失,环境污染问题越来越突出。公路径流源分散、水量不均匀、有多种重金属,直接采用城市道路径流处理模式不适宜。且经过基质改良后,土壤渗滤技术可以应用到公路路面径流处理中。因此本研究拟采用石英砂、生物炭(Biochar,BC)、羧甲基纤维素钠(Carboxymethyl cellulose sodium,CMC)材料对土壤进行改良,强化下渗以及吸附污染物能力。通过设置对照组(CK)、羧甲基纤维素钠组(CM)、生物炭组(BC)、羧甲基纤维素钠-生物炭组(CBC)不同基质的土壤渗滤系统,研究土壤渗滤系统长期运行下污染物处理性能变化,探究不同深度土壤基质的理化指标变化以及污染物累积情况,以期为我国土壤改良及土壤渗滤技术在公路陆域中的设计应用提供技术依据。主要结论如下:(1)通过对基质改良实验,可得出稻壳生物炭对改良土壤基质的孔隙结构效果最好。CMC的加入可以改善土壤孔隙结构,改变土壤的持水能力。静态吸附和下渗实验表明,与对照相比,砂土比为6:4,稻壳生物炭添加量为5%,CMC添加量为0.1%的改良配比,下渗系数降低60.69%,饱和含水率显著降低,对氨氮、磷、铜的去除率分别提升38.97%、19.47%、33.78%,对铬的去除率为30.14%。(2)构建了四个土壤渗滤柱,土壤渗滤系统的启动时间为30 d。在土壤渗滤实验中,原土CK土柱对COD的去除效果相对较差,平均去除率在59.44%。改良后的系统对COD、氨氮、总氮、总磷的去除效率均有提升,四个土柱出水COD可达到《农田灌溉水质标准》(GB5084-2021)中旱地作物标准。添加生物炭可以使系统具备更高的渗透系数,更强的复氧能力,COD去除效率相对更高。出水氨氮去除率均达到51%以上,对总氮的平均去除率分别为15.05%、18.48%、25.76%、24.11%。并且在运行至中期时,四个土柱对径流总磷的去除率分别为67.11%、89.93%、40.27%、75.17%,出水氨氮、总氮、总磷可达《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中一级A标准。但对有机污染物的去除研究中发现随着运行时间增加,土壤渗滤系统对磷的去除率是逐渐降低的趋势。(3)土壤渗滤系统对重金属铜、铬的去除效果较稳定,出水铜、铬可达《农田灌溉水质标准》(GB5084-2021)中旱地作物标准。四个土柱出水铜浓度变化趋势相似,前期出水浓度较低,随着运行时间增长,四组土柱对铜的去除率呈现减少的趋势。改良土柱CBC出水铜的浓度低于0.5 mg/L。并且由于进水六价铬波动,出水也呈现对应的波动特征。运行70～96 d时,CK土柱对六价铬的吸附能力显著下降,而改良后CBC土柱对六价铬的去除能力仍保持稳定。CMC可以显著提高土壤基质对重金属六价铬的去除能力,改良土柱CBC对六价铬的平均去除率为85.30%。(4)对土壤基质的理化指标和元素含量前后对比发现,添加稻壳生物炭与CMC的改良后的基质p H更稳定,抗冲击能力更强,有机质消耗量更高,缓冲能力更强。与CK土柱相比,总氮没有明显提升,而总磷含量显著提高,同时添加CMC、BC可有效提高吸附磷的效果。对比CK土柱,CM、BC、CBC土柱的铜含量分别增加了31.92%、66.18%、51.19%。基质中铬的总量表现为CBC>BC>CM>CK。并且实验表明在径流下渗后,铜积累在土壤表层,其中0～15 cm的铜含量最高。而重金属铬积累水平最高点位没有明显规律。(5)对不同深度土壤基质的重金属铜、铬形态分析表明,添加生物炭与CMC协同改良,对重金属铜、铬的固定效果更好。未经过改良的土壤基质固定的重金属铜更加活跃,迁移的速率与风险更大。对照土柱中,土壤基质重金属铜主要形态是可氧化态,而其他土柱中则以残渣态为主。

关键词：土壤渗滤技术公路径流生物炭羧甲基纤维素钠重金属

基于水环境风险防范的公路敏感路段径流收集系统设计及应用研究

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福建交通科技 2020年第3期 44-49页

作者：陈振兴福建省交通科研院有限公司福建省交科节能环保有限公司福建省公路、水运工程重点实验室福州350004

本文分析了目前国内公路径流特性和跨敏感水体路段径流排水系统现状及存在的不足,以沈海线福建境内某高速路段为例,结合工作经验分析评估跨敏感水体路段径流收集系统设计技术与效果,并从防范危化品车辆运输事故泄露污染环境风险的角度... 详细信息

本文分析了目前国内公路径流特性和跨敏感水体路段径流排水系统现状及存在的不足,以沈海线福建境内某高速路段为例,结合工作经验分析评估跨敏感水体路段径流收集系统设计技术与效果,并从防范危化品车辆运输事故泄露污染环境风险的角度提出基于智能化检测和控制的公路桥梁径流收集系统设置建议,希望本研究能为其他跨越敏感流域的公路尤其是特大桥径流应急收集系统设计和实施建设提供借鉴。

关键词：公路径流径流收集系统环境应急智能检测优化设计

Characterization of suspended solids and particle-bound heavy metals in a first flush of highway runoff

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Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering) 2008年第11期9卷 1567-1575页

作者： Fa-hui NIE Tian LI Hai-feng YAO Man FENG Guang-kai ZHANG State Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse Tongji University Shanghai 200092 China Institute of Environment Engineering Research East China Jiaotong University Nanchang 330013 China

To investigate the dynamic characteristics of total suspended solids (TSS) and their particle-bound heavy metals in a first flush, the runoff sampling together with its flow rate measuring was conducted for three rainfall events at outfalls of highway in Shanghai from June to September 2007. Field samples were analyzed to determine the concentrations of TSS and particle-bound heavy metals, such as Zn, Pb, and Cu. Results show that the wash off behavior of TSS under varying runoff rate condition can be explained by different antecedent dry weather period (ADWP). Contribution of fine fraction (45 μm). When the runoff flow increased obviously, a significant contribution of the coarse fraction was observed for a certain rainfall events with long antecedent dry weather condition. The changes of total metals concentration and particle-bound metal concentrations were strongly dependent on the TSS variation. TSS was generally well correlated with most particulate-bound heavy metals. Of the heavy metals, the concentration of Zn was found considerably high and that of Pb was significantly low at North Zhongshan 2 Road, in Shanghai, China, but they are still within the range reported in the literature. Fluctuation of heavy metal contents in the coarse fraction during a first flush period was more significant compared with that in the fine fraction. The results will assist in the development of effective control strategies to minimize heavy metals and solids in highway runoff.

关键词：重金属公路径流悬浮物质排水系统

沥青路面材料浸出特性及其对路表径流水质的影响

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公路交通技术 2021年第1期37卷 145-150页

作者：华夏江苏高速公路工程养护技术有限公司南京210000

通过静态、动态、酸雨及三氯乙烯4种试验方法研究了沥青混合料在不同环境条件下的浸出特性,并对浸出溶液进行了水质检测。结果表明,沥青混合料在稳定状态下对路表径流水质污染较小,而在酸雨或三氯乙烯溶液体系中沥青易分解并释放出大量... 详细信息

通过静态、动态、酸雨及三氯乙烯4种试验方法研究了沥青混合料在不同环境条件下的浸出特性,并对浸出溶液进行了水质检测。结果表明,沥青混合料在稳定状态下对路表径流水质污染较小,而在酸雨或三氯乙烯溶液体系中沥青易分解并释放出大量的总悬浮颗粒(SS)、化学需氧量(COD)、总氮(TN)与氨氮(NH 3-N)等物质,对径流水质有明显影响。

关键词：公路径流沥青路面材料浸出特性水质检测