论文部分内容阅读
[摘 要]云层、大气中以悬浮颗粒物等形式存在着多种污染物质,尤其是城市上空由于受高密度人类生产、生活活动的影响,其环境质量不容乐观。雨水下落的过程势必会将一部分污染物溶解其中,携带了一定污染物的雨水降落到地表以后,借助下落的势能以及产流后的动能会对地表沉积的污染物进行一系列的冲刷、溶解以及输移作用,因此,降雨过程不但是一个大气中污染物的沉降过程,同时也是一个改变地表污染物沉积格局的过程,而后者对下级受纳水体的环境意义巨大。而降雨过程又是一个不可控的动态过程,随着地表径流对污染物的不断冲刷和输移,地表污染物的沉积格局也在时刻发生变化,所以降雨过程中地表径流污染物的含量和赋存形态也必然处在一个动态变化的过程当中。
[关键词]雨水径流 受纳水体 污染负荷 相关性分析 非点源污染
中图分类号:X8202.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)16-0220-01
1.城市泾流对受纳水体的污染特征
城市路面径流污染作为非常典型的一类非点源污染,相比较己经得到很好控制的点源污染而言,其危害性越发凸显,但同时它的治理相较于点源污染而言又难得多,点源污染一般通过原位处理或统一收集后再处理的方式进行治理,但是非点源污染却不能采用这样的方法,因为非点源污染产生的空间范围广大,污染物种类纷繁复杂,形成和排放的时间又有很大的随机性,所以如果依照点源污染的处理方法,其代价将是非常巨大的。雨水径流的形成过程分为“淋溶”和“冲刷”两个过程,包括“源——迁移一一汇”三个层面。所以,对于非点源污染的控制管理应当从这三方面入手:源即从源头上控制污染的产生,使之尽量在最低限度;迁移控制即是在污染物随径流迁移扩散的过程中,采取一定的措施减少污染物进入受纳水体的可能性;汇的控制即是在雨水排水管网末端,采取一定的技术手段进一步削减进入受纳水体的污染物负荷量,也就是要综合产前控制、产中控制、产后控制,从不同的环节共同努力。
对路面径流污染控制和管理的最终目的是减少或消除径流排入地表受纳水体的污染负荷总量,避免水质恶化。迄今为止,国外对地表径流的控制管理措施己经开展了大量的研究工作,比如美国,己经制定出了暴雨径流排放法规,要求具有一定规模开发活动的区域都要采取地表径流污染控制措施,并提出了BMPs 即最佳管理措施的概念。BMPs一个用于描述技术组合的词汇,是用来解决非点源污染,使得水质符合标准的一个或者是几个措施的组合,应用BMPs必须满足以下条件:①污染必须是非点源产生的;②目标是达到一定的水质目;③必须有效的预防或减少污染的产生;④选择最佳管理措施,必须建立在科学和实践的基础上;⑤必须要考虑在经济上的可行性。实践证明,BMPs能够有效地降低地表径流污染对受纳水体的水质影响,是较为有效的径流控制措施。BMPs的方法主要分为两类,即工程措施和非工程措施。工程的方法指兴建工程设施来达到控制污染的目的,如修建沉淀池、渗漏坑、多孔路面、储水池等。非工程方法则主要通过加强管理来达到控制污染的目的,如清扫路面、限制除冰剂的使用等等。
2.城市路面径流污染工程措施
某某市的道路总里程巨大,降雨量丰富,因而所产生的道路雨水总径流量也非常庞大,又由于道路径流的污染程度大,所以道路径流带来的污染必须得到妥善处理。上文所说的管理措施只是从源头上减少径流污染物的产生,但是对于己经形成的路面径流更多地则要依赖于工程措施进行污染治理。
2.1 统一安装截污设施
国内外针对路面雨水口的形状设计了不同类型的嵌入式挂篮,取得了非常显著的效果。截污挂篮即是在雨水口处设置下部具有格网的挂篮,应用非常灵活简单,其上半部格网的网眼可作为雨水溢流口,底部的格眼可根据嵌入路段的具体情况及预期达到的效果垫置不同的拦截介,如尼龙网、土工布等。有研究者对北京城区部分路段应用截污篮进行实验,结果表明,每个雨水口次降水平均截污量为0. 3 -2kg。而且,截污篮的维护也比较容易,只要定期清理即可,对于土工布等截留介质可以彻底清洗后再利用,也很经济环保。
2.2 实行清浊分流
在我国,对于初期雨水量没有统一的计算方法。实行清浊分流的目的是稳定出水水质,简化后续的处理工艺,如果初期径流量太小就达不到目的,如果太大,经济上又不合理,也与充分利用雨水资源的初衷相矛盾。所以,实际的初期径流量要根据建设用地实验所得的径流污染物浓度变化曲线来确定。在实际的工程设计中,初期雨水的截流和排放宜采用自动控制,并且要确保初期径流排入污水管道时污水不会倒灌回流。
2.3 植被控制
植被控制包括植草渠道(Grassed channels)和地表漫流(Overland flow)两种。植草渠道是一种通过在输送径流的水沟或水渠上密植草皮,从而集路面径流的收集、过滤和渗透于一体的生物处理措施。而地表漫流应用的是过滤带理论,它也是通过在地表密植草皮,只是这类地表一般是坡度较小的条带状地面,当径流流过时,发散成为面流,能够均匀地流过草皮从而将污染物质去除。
可以用作植被控制的草类植物很多,可以根据当地气候条件和径流的水质特征,选择单一或混合种植的方式,以确保得到更好的处理效果,而且植物的种类、密度,叶子的形状、大小、结构等因素也会影响污染物的去除效率。
结束语
在对径流污染特征和污染物迁移转化规律深入研究的基础上,进一步加强径流污染治理措施的研究,提出适合城市路面径流污染特征的工程措施的设计参数和设计方法,尤其强调与植物、绿地、水体等自然条件和景观结合的生态设计和非工程性的各种管理方法,旨在为城市降雨径流污染治理工作提供基本的科学依据。
参考文献
[1]江西省防汛抗旱总指挥部办公室.江西水情通报.南昌:江西省水文局,2014
[2]储金宇,蔡裕领,吴春笃,等.镇江老城区降雨地表径流污染特征分析. 工业安全与环保,2012;38(12):58—61
[3]陈莹,赵剑强,张小玲,等. 西安市路面径流污染季节变化特征研究. 安全与环境学报,2014;14(4):344—348
[关键词]雨水径流 受纳水体 污染负荷 相关性分析 非点源污染
中图分类号:X8202.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)16-0220-01
1.城市泾流对受纳水体的污染特征
城市路面径流污染作为非常典型的一类非点源污染,相比较己经得到很好控制的点源污染而言,其危害性越发凸显,但同时它的治理相较于点源污染而言又难得多,点源污染一般通过原位处理或统一收集后再处理的方式进行治理,但是非点源污染却不能采用这样的方法,因为非点源污染产生的空间范围广大,污染物种类纷繁复杂,形成和排放的时间又有很大的随机性,所以如果依照点源污染的处理方法,其代价将是非常巨大的。雨水径流的形成过程分为“淋溶”和“冲刷”两个过程,包括“源——迁移一一汇”三个层面。所以,对于非点源污染的控制管理应当从这三方面入手:源即从源头上控制污染的产生,使之尽量在最低限度;迁移控制即是在污染物随径流迁移扩散的过程中,采取一定的措施减少污染物进入受纳水体的可能性;汇的控制即是在雨水排水管网末端,采取一定的技术手段进一步削减进入受纳水体的污染物负荷量,也就是要综合产前控制、产中控制、产后控制,从不同的环节共同努力。
对路面径流污染控制和管理的最终目的是减少或消除径流排入地表受纳水体的污染负荷总量,避免水质恶化。迄今为止,国外对地表径流的控制管理措施己经开展了大量的研究工作,比如美国,己经制定出了暴雨径流排放法规,要求具有一定规模开发活动的区域都要采取地表径流污染控制措施,并提出了BMPs 即最佳管理措施的概念。BMPs一个用于描述技术组合的词汇,是用来解决非点源污染,使得水质符合标准的一个或者是几个措施的组合,应用BMPs必须满足以下条件:①污染必须是非点源产生的;②目标是达到一定的水质目;③必须有效的预防或减少污染的产生;④选择最佳管理措施,必须建立在科学和实践的基础上;⑤必须要考虑在经济上的可行性。实践证明,BMPs能够有效地降低地表径流污染对受纳水体的水质影响,是较为有效的径流控制措施。BMPs的方法主要分为两类,即工程措施和非工程措施。工程的方法指兴建工程设施来达到控制污染的目的,如修建沉淀池、渗漏坑、多孔路面、储水池等。非工程方法则主要通过加强管理来达到控制污染的目的,如清扫路面、限制除冰剂的使用等等。
2.城市路面径流污染工程措施
某某市的道路总里程巨大,降雨量丰富,因而所产生的道路雨水总径流量也非常庞大,又由于道路径流的污染程度大,所以道路径流带来的污染必须得到妥善处理。上文所说的管理措施只是从源头上减少径流污染物的产生,但是对于己经形成的路面径流更多地则要依赖于工程措施进行污染治理。
2.1 统一安装截污设施
国内外针对路面雨水口的形状设计了不同类型的嵌入式挂篮,取得了非常显著的效果。截污挂篮即是在雨水口处设置下部具有格网的挂篮,应用非常灵活简单,其上半部格网的网眼可作为雨水溢流口,底部的格眼可根据嵌入路段的具体情况及预期达到的效果垫置不同的拦截介,如尼龙网、土工布等。有研究者对北京城区部分路段应用截污篮进行实验,结果表明,每个雨水口次降水平均截污量为0. 3 -2kg。而且,截污篮的维护也比较容易,只要定期清理即可,对于土工布等截留介质可以彻底清洗后再利用,也很经济环保。
2.2 实行清浊分流
在我国,对于初期雨水量没有统一的计算方法。实行清浊分流的目的是稳定出水水质,简化后续的处理工艺,如果初期径流量太小就达不到目的,如果太大,经济上又不合理,也与充分利用雨水资源的初衷相矛盾。所以,实际的初期径流量要根据建设用地实验所得的径流污染物浓度变化曲线来确定。在实际的工程设计中,初期雨水的截流和排放宜采用自动控制,并且要确保初期径流排入污水管道时污水不会倒灌回流。
2.3 植被控制
植被控制包括植草渠道(Grassed channels)和地表漫流(Overland flow)两种。植草渠道是一种通过在输送径流的水沟或水渠上密植草皮,从而集路面径流的收集、过滤和渗透于一体的生物处理措施。而地表漫流应用的是过滤带理论,它也是通过在地表密植草皮,只是这类地表一般是坡度较小的条带状地面,当径流流过时,发散成为面流,能够均匀地流过草皮从而将污染物质去除。
可以用作植被控制的草类植物很多,可以根据当地气候条件和径流的水质特征,选择单一或混合种植的方式,以确保得到更好的处理效果,而且植物的种类、密度,叶子的形状、大小、结构等因素也会影响污染物的去除效率。
结束语
在对径流污染特征和污染物迁移转化规律深入研究的基础上,进一步加强径流污染治理措施的研究,提出适合城市路面径流污染特征的工程措施的设计参数和设计方法,尤其强调与植物、绿地、水体等自然条件和景观结合的生态设计和非工程性的各种管理方法,旨在为城市降雨径流污染治理工作提供基本的科学依据。
参考文献
[1]江西省防汛抗旱总指挥部办公室.江西水情通报.南昌:江西省水文局,2014
[2]储金宇,蔡裕领,吴春笃,等.镇江老城区降雨地表径流污染特征分析. 工业安全与环保,2012;38(12):58—61
[3]陈莹,赵剑强,张小玲,等. 西安市路面径流污染季节变化特征研究. 安全与环境学报,2014;14(4):344—348