北京地區(qū)街塵——徑流污染特征及潛在污染負(fù)荷估算.pdf

1、隨著我國城市化的快速推進(jìn)和城市點源治理的加強(qiáng),城市地表徑流對水環(huán)境污染的影響日益凸顯。本文以城市地表街塵和徑流為研究對象,通過對街塵及其負(fù)載的污染物城鄉(xiāng)空間分布、粒徑對街塵及天然降雨徑流污染物的影響、人工控制試驗?zāi)M街塵降雨沖刷過程的研究,揭示了街塵-徑流污染物的遷移機(jī)制及不透水地面污染負(fù)荷的估算方法,研究結(jié)果表明:
　　 城鄉(xiāng)環(huán)境背景與管理水平差異對街塵的粒徑分布及其負(fù)載的重金屬污染有重要影響。中心城區(qū)與衛(wèi)星城區(qū)街塵的細(xì)粒徑顆

2、粒物的比例和重金屬含量較高,其中道路Pb濃度從高到低依次:中心城區(qū)(70.5±11.8 mg/kg)>城中村(66.7±12.8 mg/kg)>衛(wèi)星城區(qū)(56.3±9.5 mg/kg)>鄉(xiāng)鎮(zhèn)(51.2±6.6 mg/kg)>村莊(38.6±3.2 mg/kg),而在城中村與村莊街塵單位面積質(zhì)量及其負(fù)載重金屬質(zhì)量較高。其中,城中村和村莊在道路、居民區(qū)的單位面積Pb質(zhì)量分別為:4.87士1.45 mg/m2、6.94±9.32 mg/m2；

3、4.74±4.53 mg/m2、6.33±6.34mg/m2。
　　 土地利用類型對街塵粒徑及其負(fù)載重金屬分布和徑流的污染特征有著顯著影響。在交通區(qū)、居民區(qū)、商業(yè)區(qū)三種土地利用類型中,交通區(qū)街塵與徑流中各種重金屬濃度最高,小粒徑顆粒的比例較高(在街塵和徑流中小于105μm比例分別為47.8％、81％),而其它土地利用類型中徑流粒徑分布差別不大。
　　 通過人工控制試驗可以準(zhǔn)確模擬不同粒徑街塵在瀝青和水泥兩種路面降雨沖刷過

4、程的遷移行為,發(fā)現(xiàn)細(xì)粒徑顆粒物在水泥路面的遷移速度比在瀝青路面快,粗粒徑變化不明顯,表明粗糙度對細(xì)粒徑有著重要的影響。在兩種路面均發(fā)現(xiàn)小粒徑具有較高的遷移能力,而單位面積的質(zhì)量的多少不會影響街塵的遷移能力。
　　 運用模擬降雨試驗和遷移率計算構(gòu)建了一個大尺度下估算徑流重金屬排放負(fù)荷的方法來解決大區(qū)域下徑流污染負(fù)荷核算。采用GIS提取不同類型不透水地表信息并分類統(tǒng)計面積,然后結(jié)合城鄉(xiāng)梯度下街塵污染特征,估算得到北京地區(qū)單次降雨歷時

5、1h潛在污染負(fù)荷輸出量在雨強(qiáng)25 mm/h、40 mm/h、80 mm/h下分別為2319.4 kg、2693.6 kg、3287.1 kg。
　　 本項研究能夠為深入理解街塵的污染特征和徑流污染物的遷移機(jī)制,為利用靜態(tài)污染物替代動態(tài)污染物間接計算在大區(qū)域徑流污染物核算方法奠定基礎(chǔ)。研究認(rèn)為對地表徑流污染源——街塵進(jìn)行控制與治理是解決城市水環(huán)境的有效措施之一。根據(jù)街塵的城鄉(xiāng)單位面積質(zhì)量及粒徑分布特征,在中心城區(qū)與衛(wèi)星城區(qū)控制初期