地表径流雨水水质特性分析

王蕴琦 赵 可 王 迪 王晓辉

（吉林建筑大学市政与环境工程学院 吉林长春 130118）

引言

随着城市的建设和发展，城市水环境不断遭受污染和破坏。点源水污染治理力度的加大并取得预期成效,我国非点源污染的问题越来越突出,并将成为我国治理水体污染的重点[1]。地表径流在非点源污染中占有很大的比重，与城市工业废水和生活污水等点源污染相比，城市径流污染具有随机性、不连续性、分散性、潜伏性和突发性等特点[2]。通过降雨使得大量汽车排放物、粉尘、空气中的沉降物、悬浮物、有毒气体等汇集到地表径流中，导致地表径流中的污染物浓度急剧升高，特别是在道路径流中的表现更加明显。目前国内针对其他城市雨水屋面径流的相关研究较多，对长春市不同下垫面的地表径流的研究仍然有所欠缺。

本文以长春市作为研究区域，收集天然雨水，并选取有代表性的沥青材质的道路及屋面为采样点，对其进行pH、SS、TP、CODMn、TN、NH4+-N、NO2--N、总大肠菌群数等含量测定。研究结果可为长春市政府相关部门控制非点源污染提供技术支撑。

1 试验方法

分别收集天然雨水、沥青屋面径流及某路段路面径流于聚乙烯桶中，通过人工方式分别在在降雨前期(即0至30分钟)与降雨后期（即30至120分钟）收集水样。在路面径流和屋面径流开始时取样，根据降雨强度的大小，调整取样间隔时间（3至8分钟），将采集到的水样进行冷藏处理保存。每个采样点至少采集 8 个样品，测定其 pH、SS、TP、CODMn、TN、NH4+-N、NO2--N 及总大肠菌群数等指标，检测方法参照《水和废水监测分析方法》（第四版）。

2 结果与分析

经检测，天然雨水、路面径流和屋面径流的pH值分别为8.102、7.606、7.287相差不大，比较稳定，说明长春市降雨对地表径流的pH值无明显影响效果。图1表示下垫面对雨水水质特征的影响。

图1 下垫面对雨水水质特征的影响

由图1可知，主要污染物的平均浓度范围，SS 0.24～21.68mg/L、TP2.74～21.24mg/L、CODMn6.98～23.01mg/L、TN5.57～26.51mg/L、NH4+-N 4.06～7.31mg/L、NO2--N 0.20～13.00mg/L。通过比较可以看出在同一降雨事件中，路面径流的污染物浓度均高于屋面径流，这是由于路面污染源复杂，汽车密度大，汽车尾气排放的污染物种类复杂，轮胎、刹车垫和道路表面磨损以及腐蚀产物等诸多不稳定因素导致路面径流的污染物浓度偏高[3]。天然雨水及两处地表径流的NH4+-N浓度相差不大，是因为NH4+-N的输出量主要受降雨强度及降雨径流量的影响[4-6]，此次取样地点直线距离低于100m，导致差异较小。下垫面对雨水总大肠菌群数影响结果可见图2。

图2 下垫面对雨水总大肠菌群数的影响

由图2可以看出，天然雨水、路面径流和屋面径流的总大肠菌群分别为120个/L、260个/L、340个/L，其中屋面径流的总大肠菌群数最高。屋顶多存留落叶、鸟类和昆虫粪便、花粉等细菌较多的污染物来源，致使屋面径流的总大肠菌群数远高于天然雨水和路面径流。

结语

（1）天然雨水pH值为8.102，路面径流与屋面径流的pH值对比天然雨水变化较小，降雨对地表径流的pH值影响无明显效果。

（2）根据下垫面对雨水水质特性的影响，结果表明，SS、TP、CODMn、TN、NH4+-N、NO2--N的污染程度先后顺序为：路面径流＞屋面径流＞天然雨水。

（3）NH4+-N的输出量主要受降雨强度及降雨径流量的影响，天然雨水及两处地表径流的NH4+-N浓度差异较小。

（4）根据下垫面对雨水总大肠菌群数的影响，结果表明，总大肠菌群数污染程度先后顺序为:屋面径流＞路面径流＞天然雨水。