西安市路面徑流重金屬及PAHs污染特征.pdf

1、隨著城市化進(jìn)程的加快和點(diǎn)源污染逐步得到有效控制，作為除生活污水和工業(yè)廢水之外的第二大城市水污染源，城市地表徑流這一面污染源逐漸成為城市水環(huán)境質(zhì)量惡化的主要原因。與其它城市下墊面如屋面、綠地相比，路面，尤其是具有較高車流量的城市交通道路路面，其徑流污染強(qiáng)度高、污染負(fù)荷大、有毒有害物質(zhì)含量多，是城市地表徑流中污染效應(yīng)最強(qiáng)的部分。路面徑流的污染來源包括交通源排污、大氣干沉降和大氣濕沉降。晴天污染物在路面累積，雨期隨徑流沖刷排放，對(duì)受納水體造成

2、了較為嚴(yán)重的影響。相關(guān)研究表明，路面徑流是水體中有毒污染物重金屬和PAHs的主要來源。近年來，路面徑流污染被國內(nèi)外學(xué)者廣泛關(guān)注，成為相關(guān)研究的熱點(diǎn)。
　　本文在西安市南二環(huán)路與太白路交匯的太白立交建立路面徑流原位采樣站，采用自制流量等比例采樣裝置，對(duì)2014年7月~2015年6月的33場(chǎng)降雨徑流事件進(jìn)行采樣、測(cè)試，對(duì)西安市路面徑流的污染特征、污染負(fù)荷及沉淀特性進(jìn)行了分析。
　?。?）西安市路面徑流污染特征研究
　?、傥?/p>

3、安市路面徑流中SS、COD、Pb、Zn、Cu、Cd、Ni、Cr、∑PAHs的EMC均值分別為1272.12mg/L、493.82mg/L、86.00ug/L、447.50ug/L、109.30ug/L、2.33ug/L、48.27ug/L、58.42ug/L、51624.28ng/L，變異系數(shù)分別為0.86、0.74、0.65、0.65、0.73、0.55、0.68、0.61、0.43；溶解態(tài)COD、溶解態(tài)重金屬Pb、Zn、Cu、Cd、

4、Ni、Cr的EMC均值分別為48.96mg/L、0.44mg/L、17.84ug/L、8.87ug/L、0.06ug/L、12.75ug/L、1.58ug/L，變異系數(shù)為0.73、1.43、0.68、0.93、0.89、1.32、0.98，表明不同場(chǎng)次路面徑流污染濃度呈寬幅變異，這與影響路面徑流的隨機(jī)因素多相關(guān)。正因?yàn)槁访鎻搅魑廴揪哂邪l(fā)生的隨機(jī)性、影響因素的復(fù)雜性，污染強(qiáng)度的變異性，使其研究、治理、控制難度較大；
　?、趶搅魑廴局?/p>

5、標(biāo)的相關(guān)分析結(jié)果表明，路面徑流中大部分有機(jī)物和重金屬都附著在顆粒物上，顆粒物是有機(jī)物和重金屬的重要載體，SS與COD、Pb、Zn、Cu、Cd、Ni、Cr在顯著性水平α=0.01時(shí)，相關(guān)系數(shù)分別為0.890，0.892，0.875，0.925，0.708，0.758，0.620；
　?、畚靼彩新访鎻搅髦蠵b、Zn、Cu、Cd、Ni、Cr主要以顆粒態(tài)形式賦存，各種重金屬顆粒態(tài)含量依次為Pb＞Cd＞Cr＞Zn＞Cu＞Ni；
　?、?/p>

6、西安市城市道路路面徑流2014-2015年測(cè)試結(jié)果與2009-2010年相比，顆粒物和有機(jī)物的EMC均值減小，污染水平有所降低。但Pb、Zn濃度有所增加，表明加強(qiáng)清掃頻率和效率能有效減輕路面徑流顆粒物和有機(jī)物污染，但常規(guī)路面清掃較難去除路面上細(xì)小的顆粒物，對(duì)附著在細(xì)顆粒上的重金屬去除作用不明顯，隨著交通量增大Pb、Zn等重金屬濃度增加說明交通源排污對(duì)路面徑流重金屬污染的貢獻(xiàn)；
　?、菸靼彩新访鎻搅黝w粒物、有機(jī)物和重金屬污染濃度大，

7、污染水平較高，尤其是顆粒物和有機(jī)物，濃度均值均超過《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，是路面徑流最主要的污染物，需引起廣泛關(guān)注；
　?、蘼访鎻搅魑廴緷舛扰c降雨量、降雨歷時(shí)、降雨強(qiáng)度均不存在統(tǒng)計(jì)意義上的顯著相關(guān)性，COD濃度在顯著性水平為0.01時(shí)與前期晴天時(shí)間顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.608，SS、Zn、Cu、Ni濃度在在顯著性水平為0.05時(shí)與前期晴天時(shí)間顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.378、0.358、0.372、0.608，說明

8、路面徑流污染排放受多種隨機(jī)因素影響，復(fù)雜多變，影響因素眾多；
　?、呶靼彩新访鎻搅鱌AHs的EMC濃度范圍為19338.59-83117.83ng/L，EMC均值為51624.28ng/L，PAHs主要以顆粒態(tài)賦存，顆粒態(tài)PAHs的EMC濃度范圍為18031.86-82298.83ng/L，且以3環(huán)、4環(huán)為主，分別占39.72％-85.65%和12.43%-50.86%，各源對(duì)顆粒態(tài)PAHs的源貢獻(xiàn)分別為瀝青源（40.45%）＞汽

9、油源（33.75%）＞柴油源（25.8%）；溶解態(tài)PAHs的濃度范圍為749.86-1306.73ng/L，且以2環(huán)為主，各源對(duì)溶解態(tài)PAHs的源貢獻(xiàn)分別為汽油源(50.85%)＞瀝青源(32.33%)＞柴油源(16.81%)；
　?、辔靼彩新访鎻搅髦亟饘僭唇馕鼋Y(jié)果表明，路面徑流重金屬Pb、Zn、Cu、Cr、Ni主要來源于交通源，源貢獻(xiàn)率為59.59%，Cd主要來源為大氣干濕沉降，源貢獻(xiàn)率為21.02%。
　?。?）西安市路

10、面徑流污染負(fù)荷研究
　?、傥靼彩新访鎻搅鞔挝廴矩?fù)荷變化較大，SS、COD、Pb、Zn、Cu、Cd、Ni、Cr次污染負(fù)荷范圍分別為1.25kg/hm2-577.97kg/hm2、0.68kg/hm2-151.6kg/hm2、0.15g/hm2-23.41g/hm2、1.50g/hm2-118.76g/hm2、0.23g/hm2-47.99g/hm2、0.012g/hm2-0.656g/hm2、0.08g/hm2-11.31g/hm2

11、、0.045g/hm2-13.11g/hm2；溶解態(tài)污染物COD、Pb、Zn、Cu、Cd、Ni、Cr次污染負(fù)荷范圍分別為0.09kg/hm2-12.87kg/hm2、0.001kg/hm2-0.15kg/hm2、0.08kg/hm2-5.29kg/hm2、0.03g/hm2-3.18g/hm2、0.001g/hm2-0.026g/hm2、0.05g/hm2-1.65g/hm2、0.003g/hm2-1.56g/hm2；
　?、谖靼?/p>

12、市二環(huán)路每年每公頃路面經(jīng)由路面徑流輸出的SS、COD、Pb、Zn、Cu、Cd、Ni、Cr的量分別為6174.27kg、2396.79kg、0.42kg、2.17kg、0.53kg、0.011kg、0.23kg、0.28kg；溶解態(tài)COD、溶解態(tài)重金屬Pb、Zn、Cu、Cd、Ni、Cr分別為237.64kg、0.0021kg、0.87kg、0.043kg、0.0003kg、0.062kg、0.008kg，污染物排放量可觀，遠(yuǎn)高于國內(nèi)外相關(guān)

13、研究，表明西安市路面徑流直接排放對(duì)受納水體的沖擊影響大；
　?、垭S著道路清掃頻次和清掃效率的提高，盡管車流量增加較多，但本研究與西安市2009-2010年的年污染負(fù)荷相比，每年每公頃路面向受納水體排放的SS、COD顯著減少，重金屬負(fù)荷有所增加，表明加強(qiáng)道路清掃可有效去除路面沉積的較大顆粒物從而可有效降低路面徑流SS負(fù)荷，而重金屬因主要附著在細(xì)小的顆粒物上，常規(guī)道路清掃方式難以去除，交通量的增加導(dǎo)致源自交通排污的重金屬負(fù)荷的增加，故

14、徑流重金屬污染負(fù)荷有所增加；
　　（3）西安市路面徑流沉淀特性研究
　?、傥靼彩新访鎻搅鱏S、COD、Pb、Zn、Cu、Cd、Ni、Cr沉淀2h去除率均值為74.6%、68.1%、61.3%、45.3%、32.1%、40.8%，36.0%，38.1%，且沉淀前30min去除率顯著增加，30min后趨于平緩，前30min去除率占2h總?cè)コ实陌俜直确謩e是74.4%、79.3%、75.3%、76.2%、72.3%、64.4%，7