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北京城市典型下垫面降雨径流污染初始冲刷效应分析

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环境科学 2013年第1期34卷 373-378页

作者：任玉芬王效科欧阳志云侯培强中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085

城市硬化地表的迅速增加使得降雨径流量增加,屋面和路面等下垫面上污染物的大量累积并随径流进入城市排水系统,对城市水环境造成威胁.为了解径流污染过程和给径流污染控制提供科学依据,于2004～2006年选取典型屋面和路面对径流污染过程... 详细信息

城市硬化地表的迅速增加使得降雨径流量增加,屋面和路面等下垫面上污染物的大量累积并随径流进入城市排水系统,对城市水环境造成威胁.为了解径流污染过程和给径流污染控制提供科学依据,于2004～2006年选取典型屋面和路面对径流污染过程进行了监测和分析,计算了两种径流的次降雨平均浓度(EMC)水平,发现两类径流的COD和TN污染较为严重;屋面径流的化学需氧量(COD)、总氮(TN)分别超标(地表水环境质量标准GB 3838-2002 V类)3.64和4.80倍;路面径流的COD、TN分别超标3.73和1.07倍.利用M(V)曲线,判断径流量同径流污染负荷的关系,发现屋面径流污染物总悬浮颗粒物(TSS)、COD、TN和总磷(TP)发生了不同程度的初始冲刷现象;路面初始冲刷现象主要表现为TSS和TP,总体上初始冲刷效应不明显.汇水面性质、降雨强度、污染物累积状况等都是影响屋面和路面径流污染物排放特征的重要影响因素.

关键词：城市下垫面地表径流屋面路面初始冲刷效应

上海城市降雨径流污染时空分布与初始冲刷效应

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地理研究 2006年第6期25卷 994-1002页

作者：常静刘敏许世远侯立军王和意 Ballo Siaka 华东师范大学资源与环境科学学院教育部地理信息科学重点实验室上海200062 华东师范大学河口海岸科学研究院上海200062

选取上海市中心城区典型功能区监测降雨事件,研究降雨径流污染时空变化及初始冲刷效应。研究表明,上海中心城区路面径流主要污染物为TSS和CODCr,超出国家地表水Ⅴ类标准四倍多;总磷超出Ⅴ类水质标准两倍以上,氮素营养盐也有不同程度的... 详细信息

选取上海市中心城区典型功能区监测降雨事件,研究降雨径流污染时空变化及初始冲刷效应。研究表明,上海中心城区路面径流主要污染物为TSS和CODCr,超出国家地表水Ⅴ类标准四倍多;总磷超出Ⅴ类水质标准两倍以上,氮素营养盐也有不同程度的污染。污染物含量在不同功能区之间显示出相似的分布趋势,交通区明显高于其他区域,其次为商业区和工业区,居民区情况较为良好。降雨强度是影响初始冲刷效应的主要因素,强度较大的降雨冲刷效应较为明显;不同功能区之间,商业区初始冲刷效应较强,其次为居民区和工业区,交通区冲刷强度较弱;TSS和CODCr在商业区和工业区冲刷强度要大于氮磷污染物质;而在交通区和居民区分异特征不明显。

关键词：降雨径流污染时空分布初始冲刷效应上海中心城区

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

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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

作者：马英华南理工大学

学位级别：硕士

在面源污染中，城市降雨径流污染作为仅次于农业面源污染的第二大面源污染，其径流中包含的有毒污染物，其直接危害是有机磷、有机农药及毒性污染物累积在水体食物链中，导致受纳水体内生殖的水生生物发生急性中毒。同时，城市降雨径流... 详细信息

在面源污染中，城市降雨径流污染作为仅次于农业面源污染的第二大面源污染，其径流中包含的有毒污染物，其直接危害是有机磷、有机农药及毒性污染物累积在水体食物链中，导致受纳水体内生殖的水生生物发生急性中毒。同时，城市降雨径流中含有的毒性污染物进入水环境，各污染物将会发生协同作用危害水生生物，最终经食物链转移到人类体内，对人体健康造成不良的威胁。本文以同沙水库集水区为研究对象，基于同沙水库集水区代表性功能区降雨径流水量、水质的监测，通过监测结果分析研究区域内不同功能区降雨径流面源污染状况、不同降雨情景下污染物输出过程、污染物赋存状态以及颗粒物粒径分布规律，并通过主成分分析研究评价不同降雨特征及集水区参数对降雨径流的影响;建立面源污染输移冲刷模型对功能区污染进行模拟预测;对同沙水库集水区进行主要污染物初始冲刷效应研究，通过定性及定量评价识别方法研究污染物初始冲刷效应，并根据径流污染负荷分配规律提出初期雨水截留标准，为城市降雨面源污染的研究、控制、管理工作提供有效的技术手段，为减少对受纳水体的污染提供理论基础，研究成果如下： (1)不同功能区污染物浓度随时间的变化规律类似，降雨初期污染物浓度迅速升高，并很快达到峰值，浓度峰值滞后于降雨峰值但先于径流峰值，具有较显著的时间特征;(2)集水区内降雨径流主要污染物为TSS、COD、和TP，工业区及商住区污染物浓度值接近典型生活污水的浓度值，污染负荷高，大大超出了地表水V类水标准;(3)颗粒态Pb、溶解态COD、颗粒态Ni及溶解态Zn是降雨径流污染物输出的主要形态，可以采用沉淀等方法去除径流中颗粒物的同时对重金属有较好的去除效果;(4)影响EPL的主因子是最大雨强、雨前干期长度、不透水率，而影响EMC的主因子是最大雨强、雨前干起长度、降雨历时、降雨量;(5)径流颗粒平均中值粒径D50顺序为高速路面>牛山溪沟>环城南路排水沟，且在降雨径流中迁移的主要颗粒物粒径为5-40um，且在大雨事件中在5-40um粒径段的颗粒在径流过程中前30min的变化趋势较大;径流中污染物浓度与粒径最小的细颗粒(冲刷数学模型，该模型方程式为：NewConc.[V(t)]=δ+V(t)·{γ+β·Exp×[-α·V(nRU)(t)}，污染物浓度模拟结果与实测结果基本接近，满足模型校核要求，模型模拟显示出较高的模拟精度，有效地证明该模型可靠、精确度较高;(7)最大雨强、降雨量越大，初始冲刷效应越明显;在低降雨事件，主要是不渗透地面作为径流污染源;而在高强度降雨事件中，可透性地面作为径流污染源;研究采用两种图形识别方法——无量纲累积M(V)及MFFn比率曲线法，识别结果对比可以有效地消除直观微小差别造成的图形识别误差;(8)高速路面及屋面径流中各水质参数污染物浓度随无量纲降雨量的变化趋势类似。且高速路面及屋面均发生了季节性初始冲刷效应。重金属季节性初始冲刷效应强度要大于基本水质参数季节性初始冲刷效应强度;(9)研究采用FF40作为同沙水库集水区初期雨水径流截留参考标准，分离截取初期40%的径流雨水比截取整场降雨更为有效、经济。

关键词：同沙水库降雨径流面源污染输移规律冲刷模型初始冲刷效应

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初始冲刷效应在农村雨水利用中的应用

甘肃科技 2010年第6期26卷 48-50,3页

作者：郭渊章武首龚沛刘洋中国市政工程西北设计研究院有限公司甘肃兰州730000

通过理论分析暴雨径流初始冲刷效应的影响因素,提出在农村雨水利用中,通过控制集雨面的制作、加强集雨面的维护等措施,强化初始冲刷效应,以少量的初期雨水携带大部分的污染物,从而改善后蓄雨水水质。

关键词：农村雨水利用初始冲刷效应集雨面

城市降雨径流污染初始冲刷效应对BMPs选择的启示

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水资源保护 2009年第6期25卷 29-32页

作者：刘勇华高超王登峰汪磊南京大学地理与海洋科学学院江苏南京210093

指出城市降雨径流污染初始冲刷效应(FFE)在城市非点源污染的研究中占有重要地位。综述FFE的判定及大小定量化方法、季节性FFE的概念和污染物的相态对FFE的影响。FFE初中期雨水径流污染物浓度高的特性,为选择经济高效的最佳管理措施(BMPs... 详细信息

指出城市降雨径流污染初始冲刷效应(FFE)在城市非点源污染的研究中占有重要地位。综述FFE的判定及大小定量化方法、季节性FFE的概念和污染物的相态对FFE的影响。FFE初中期雨水径流污染物浓度高的特性,为选择经济高效的最佳管理措施(BMPs)提供了理论依据和重要启示。结合FFE及冲刷过程中污染物的形态提出的工程BMPs,能使资源配置和污染控制效果达到最优化,为城市公共管理部门的决策和实践提供建议。

关键词：城市降雨径流污染初始冲刷效应最佳管理措施形态

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城市不同下垫面降雨径流水质监测及特征研究

中国农村水利水电 2024年第3期 128-136页

作者：郭心仪张守红王国庆南京水利科学研究院水灾害防御全国重点实验室江苏南京210029 长江保护与绿色发展研究院江苏南京210098 水安全与水科学协同创新中心江苏南京210029 北京林业大学水土保持学院北京100083 吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站山西临汾042200 北京市水土保持工程技术研究中心北京100083

城市面源污染是仅次于农业面源污染的第二大非点源污染,也是影响城市水生态系统健康的重要原因。随着城市化的快速发展,下垫面改变导致城市河流洪峰增大,河流污染加剧。基于沥青屋面、砖砌路面、油毡屋面和绿地四种典型城市下垫面的5场... 详细信息

城市面源污染是仅次于农业面源污染的第二大非点源污染,也是影响城市水生态系统健康的重要原因。随着城市化的快速发展,下垫面改变导致城市河流洪峰增大,河流污染加剧。基于沥青屋面、砖砌路面、油毡屋面和绿地四种典型城市下垫面的5场降雨径流监测试验资料,分析了不同下垫面条件下的降雨径流污染水平、径流水质变化特征和初始冲刷效应。结果表明:(1)4种下垫面的降雨径流总氮质量浓度均属于劣Ⅴ类水;四种下垫面的总磷污染程度相对较轻,沥青屋面、砖砌路面、油毡屋面和绿地的降雨径流总磷质量浓度优于Ⅳ类水的频率分别为80%、16%、88.46%和5.56%;沥青屋面、砖砌路面、油毡屋面和绿地的降雨径流总悬浮物质量浓度分布范围分别是7~798、15~569、10~871和44~378 mg/L。(2)总氮和总磷的径流污染水平排序为:砖砌路面>绿地>沥青屋面>油毡屋面;总悬浮物的径流污染水平排序为:绿地>砖砌路面>油毡屋面>沥青屋面。(3)中雨情景下各下垫面不同污染指标变化趋势差异较大,而小雨情景下受人为活动影响较大的下垫面的各污染指标浓度较高。(4)各下垫面污染物的初始冲刷强度排序均为:总悬浮物>总磷>总氮;各下垫面的初始冲刷强度排序为:沥青屋面>油毡屋面>砖砌路面>绿地。(5)沥青屋面和油毡屋面降雨径流中的总悬浮物和总磷具有较好的同源性,而砖砌路面降雨径流中的总磷与总氮和总悬浮物都具有较好的同源性。综合而言,各下垫面总氮和总悬浮物的场次降雨径流平均浓度远超于地表水Ⅴ类水质标准,会对城市水体造成污染,可根据不同下垫面的特点采取相应措施来降低污染物浓度。

关键词：降雨径流城市典型下垫面场次降雨径流平均浓度(EMC) 变化特征初始冲刷效应

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城市交通干道降雨径流中PAHs的污染特征

环境科学学报 2012年第10期32卷 2461-2469页

作者：韩景超毕春娟陈振楼吕金刚周婕成华东师范大学资源与环境科学学院地理信息科学教育部重点实验室上海200062

以上海、温州市典型交通干道地表径流为研究对象,分析了样品中16种溶解态和颗粒态PAHs浓度,了解了城市交通干道降雨径流中PAHs污染特征及其动态变化过程.结果表明,径流中∑PAHs(包括溶解相、颗粒相)浓度范围为919.8～16711.6ng·L-1,溶... 详细信息

以上海、温州市典型交通干道地表径流为研究对象,分析了样品中16种溶解态和颗粒态PAHs浓度,了解了城市交通干道降雨径流中PAHs污染特征及其动态变化过程.结果表明,径流中∑PAHs(包括溶解相、颗粒相)浓度范围为919.8～16711.6ng·L-1,溶解相中PAHs浓度要远低于颗粒相(分别为4.9～1558.0ng·L-1,635.4～16624.0ng·L-1).通过对3场降雨事件中PAHs浓度随降雨过程变化的研究,可以发现并不是所有道路径流都有初期冲刷效应,初期冲刷的产生受雨前干期、降雨强度以及径流量等因素共同作用,因此简单拦截初期径流并不能十分有效地降低PAHs污染负荷.径流中PAHs在颗粒相-水相间的分配系数Kp值为2.3×104～2.5×106L·kg-1,随着悬浮颗粒物含量增加而减少,这可能跟径流过程中颗粒物粒径组成有关.

关键词： PAHs 城市道路径流降雨事件平均浓度污染特征初始冲刷效应

城市高架桥降雨径流多环芳烃(PAHs)污染特征及其生态风险评价

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生态环境学报 2013年第12期22卷 1922-1929页

作者：武子澜杨毅刘敏陆敏于英鹏汪青华东师范大学资源与环境科学学院地理系地理信息科学教育部重点实验室上海200241 安徽师范大学地理系安徽芜湖241003

以上海市高架桥降雨径流作为研究对象，分析了4场高架路面降雨径流溶解相、颗粒相16种PAHs的质量浓度和场次降雨径流平均浓度（Event Mean Concentration）。探讨了城市高架降雨径流中PAHs质量浓度特征、动态变化过程和污染状况。通过... 详细信息

以上海市高架桥降雨径流作为研究对象，分析了4场高架路面降雨径流溶解相、颗粒相16种PAHs的质量浓度和场次降雨径流平均浓度（Event Mean Concentration）。探讨了城市高架降雨径流中PAHs质量浓度特征、动态变化过程和污染状况。通过对无量纲累积径流量和无量纲累积污染物负荷曲线M（V）进行幂函数拟合，对4场降雨径流不同环数和总PAHs冲刷强度进行了定量表征。以水样中8种PAHs的监测质量浓度及其对3至40种水生生物的LC50为基础数据，采用推广风险系数法对径流水体PAHs进行了生态风险评价。结果表明：地表径流中溶解态PAHs的质量浓度为27.9~979.4 ng·L-1，主要以3环和4环组分为主；颗粒态PAHs中的质量浓度为1120.1~4892.6 ng·L-1，主要以4-6环的组分为主。径流样品中PAHs更容易吸附在颗粒物上，PAHs主要以颗粒相为主，且4-6环颗粒相PAHs所占比例更高，也显示了化石燃料不完全燃烧的特征。4场降雨径流以2013-05-26次降雨EMC值最大，PAHs污染水平最高。其中通过对BaP的EMC值计算，发现4场降雨径流中BaP的EMC值皆超过了国家的排放标准，应引起相关监测管理部门重视。4场降雨径流均表现不同程度的初始冲刷效应，雨强和径流量是影响初始冲刷的2个重要因素。初始冲刷散点拟合状况良好，定量表征发现2013-06-27次降雨初始冲刷强度最大。风险商表征说明，径流水体PAHs造成的生态风险较小，但部分单体PAH对水生生物的生态影响不容忽视。

关键词：高架桥地表径流初始冲刷效应生态风险评价

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快速城市化地区小流域降雨径流污染特征

水土保持学报 2011年第3期25卷 1-6页

作者：马振邦李超骕曾辉北京大学深圳研究生院深圳市循环经济重点实验室广东深圳518055 北京大学城市与环境学院生态学系北京100871

降雨径流污染对快速城市化地区的水环境安全造成巨大威胁。在对深圳市石岩水库6条入库支流的4次降雨径流事件进行水文水质监测的基础上,选择CODCr、NH3-N、TN、TP、SS和BOD56种常见水质测试指标对该区域的降雨径流污染的水质状况、空间... 详细信息

降雨径流污染对快速城市化地区的水环境安全造成巨大威胁。在对深圳市石岩水库6条入库支流的4次降雨径流事件进行水文水质监测的基础上,选择CODCr、NH3-N、TN、TP、SS和BOD56种常见水质测试指标对该区域的降雨径流污染的水质状况、空间差异和初始冲刷效应等基本特征进行了分析。结果表明,研究区降雨径流中耗氧性污染物尤其是固体悬浮物污染严重;城镇用地占较大比例的流域,污染物以颗粒态输出为主;城中村比例较大的子流域降雨径流污染严重;初始冲刷强度随着子流域不透水面积比例和雨强的增大而增强。

关键词：降雨径流事件平均浓度初始冲刷效应快速城市化地区