下垫面雨水初期地表径流污染物的研究

2019-04-22王蕴琦

资源节约与环保 2019年3期

王迪赵可王蕴琦

（吉林建筑大学市政与环境工程学院吉林长春 130118）

引言

下垫面是大气与其下界的固态地面或液态水面的分界面，而城市下垫面主要是道路、屋面两种。城市道路雨水地表径流水质污染最严重，尤其是初期径流[1-2]。降雨发生后，随着径流的形成，污染物溶解或悬浮于径流中，使雨水径流的流量、污染负荷都迅速增大。如果不经处理直接排入受纳水体，极易引发水体富营养化，导致水生生态系统遭到破坏[3-5]。对此本文通过对校园屋面雨水径流、道路雨水径流两种不同下垫面进行取样，对水样进行常规水质指标检测，通过对比两种不同下垫面分析校园雨水初期地表径流污染物特征。

1 材料与方法

1.1 采样点选取

实验区域选在吉林建筑大学校园区内，该区域内的屋面材料只有沥青油毡屋面，道路应选取车辆密集的区域，所以选取校园内教学楼的屋面，以及校门道路排水口的地表径流。

1.2 水样采集

监测时间在2018年6月2日14-15时，共降雨17mm,自形成径流后30分钟内，每隔5分钟采一个样，30-60分钟内，每隔10分钟采一个样。雨水收集方法：用聚乙烯瓶盛装。在同一时间均接三种，才能分析两种下垫面雨水初期地表径流水质污染指标浓度的变化。

1.3 水质分析指标与检测方法

试验对需要检测的水质污染指标（SS、CODCr、CODMn、TN、TP）参数都按国家标准方法执行。

2 结果与分析

初期地表径流不同下垫面污染物浓度变化：

图1 SS浓度随径流历时变化

由图1可知，道路的SS在形成径流5分钟后到达峰值3.36mg/L,随着降雨历时减少,在径流一小时后降至0.39mg/L,变化幅度较大。而屋面也是在5分钟时达到峰值0.82mg/L,先增大再慢慢减少，浓度降至0.1mg/L，最后呈现平缓趋势。这是因为雨水形成径流以后，道路与屋面的SS猛增随着雨水慢慢的冲刷含量越来越低。

图2 TP浓度随径流历时变化

由图2可知道路与道路的总磷整体呈下降趋势，因为随着雨水径流，将污染物汇总，数值先自然升高后降低。屋面在形成径流30分钟时才到达峰值11.14mg/L,而道路则是在15分钟时达到峰值37.29mg/L,径流1小时后屋面与道路达到持平。

图3 CODCr浓度随径流历时变化

图4 CODMn浓度随径流历时变化

由图3～图4可知道路屋面雨水CODCr与CODMn浓度的变化趋势基本一致，道路的两种COD值在形成径流一小时后达到峰值，分别为520.12mg/L、25.18mg/L，屋面的两种COD值则是在形成径流5分钟后达到峰值，分别为314.84mg/L、23.8mg/L。道路和屋面CODCr的浓度达到了CODMn的20倍以上，这是由于CODMn反映的是受有机污染物和还原性无机物质污染程度的综合指标，而水中的有机物只能部分被氧化，CODcr反映的是受还原性物质污染的程度。