乌鲁木齐市雨水径流重金属污染物特征研究

《乌鲁木齐市雨水径流重金属污染物特征研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、乌鲁木齐市雨水径流重金属污染物特征研究中文摘要：随着城市化进程的加速，水环境污染问题已成为国内外学者讨论的热点问题。城市非点源污染成为制约城市可持续发展的重要组成部分，城市建设中必然导致不透水面积的迅速增加，在雨季时节，加速了地表产生径流的过程，经由大气沉降、工业区排放的粉尘和有害气体、道路交通造成的扬尘和汽车尾气等方式累积地表污染物通过降雨径流等传输途径在地表迁移，从给城市水环境带来负面效应。本论文在导师研究项目的支持下，以乌鲁木齐市为例，选取了不同等级的道路路面和不同不透水面类型，重点研究了降雨径流中重金属污染物的动态变化、初期冲刷效应，并对重金属污染的时空变化特征进行了分析讨论，分析了

2、重金属污染物之间的相关关系，以及利用人工实验方式进一步的解析了重金属污染物的，为城市水环境建设提供有效的管理建议。对乌鲁木齐3种不同等级的道路路面雨水径流中的Pb、Cu、Zn、Cd4种元素进行了取样监测,探讨了路面径流中重金属元素的浓度变化、平均质量浓度的空间变化及重金属元素间的关系。结果表明：3个采样点重金属浓度均在5～15分钟时达到高峰，随着降雨和径流的延续，浓度也逐渐降低。3个采样点中Zn、Cu、Pb的质量浓度较高，而Cd的含量最小。其中城市交通密集区路面径流重金属浓度最高，支路路面重金属的含量相对较低。乌鲁木齐市路面径流中重金属污染水平高于其它城市，反映出乌鲁木齐市在道路路面环境维护

3、和管理上与其它城市的差距。通过分析乌鲁木齐市不同不透水面降雨径流径流中Pb、Cu、Zn、Cd和Ni5种重金属污染物特征，结果表明不同不透水面初期冲刷现象都比较明显，在径流的初始阶段，重金属元素的浓度随着降雨量和径流的变化会出现峰值，然后持续下降，在采样的结束阶段，重金属元素的浓度增加或趋于平衡。降雨量、平均降雨强度、降雨历时及晴天累积数对不透水面重金属元素浓度变化有一定的影响；对比国家地表水环境质量，不透水面中重金属元素Pb、Cu、Zn都有不同程度的超标，3种不同不透水面中，道路的重金属污染是最高的，停车场次之。乌鲁木齐市降雨径流中重金属元素之间相关性明显，这与重金属污染物具有同源性有一定的

4、关系；通过人工实验方式，得出了重金属污染与城市化进程中频繁的交通活动以及不透水面地表污染物的沉积有很大的关系。鉴于分析研究结果，对于市非点源污染的控制的管理给出了城市雨水资源化、控制雨水径流系数、使用低污染性的防水材料、加强环保意识的对策建议，以期为城市地表雨水径流污染物的控制和改善城市水环境方面提供一定的帮助。关键词：雨水径流；重金属污染物；道路路面；不透水面；事件平均浓度1绪论1.1研究背景及研究意义1.1.1水环境非点源污染研究背景及意义随着人类活动的发展，水环境污染问题已成为国内外学者讨论的热点问题。水环境污染于点源污染与非点源污染。非点源污染（non-pointpollution）

5、与点源污染相对应，又称面源污染(diffusedpollution)，是指由于降雨冲刷作用，大气、地面或土壤中的污染物随地表径流进入江河、湖泊、水库和海洋等水体而造成的水环境污染[1]。水环境非点源包括大气干湿沉降、暴雨径流、底泥二次污染和生物污染等诸多方面。暴雨径流，即通常意义（狭义）的非点源污染，是与降水过程伴随产生的地表径流污染[2]。美国清洁水法修正案（1997）对非点源污染的定义为：污染物以广域、分散、微量的形式进入地表及地下水体[3]。点源污染通常是指由较为固定的排放位置而集中排放，例如工业废水和污水处理厂的出水。近年来，由于技术和经济的发展，加上点源污染易于识别和治理的特点，在

6、世界上大部分国家已经得到了较好的控制[4]，但是美国、日本等国家的学者研究却发现，即便点源污染得到较好的控制，河流的达标率也仅有60%左右[5]。实践证明，仅仅单纯控制点源污染，许多被污染的水体仍然达不到治理指标。许多水体除了受点源污染外，还受到相当严重的的水环境非点源污染[6]。非点源污染已经严重威胁着地表水环境，成为地表水环境首要污染源。在丹麦，270条河流中因非点源污染引起的氮负荷、磷负荷分别占到了94%和52%[7]。荷兰水环境污染总量中，农业非点源污染带来60%的总氮和40-50%的总磷[8]。德国某一河流流域因为过量施用化肥导致水中的磷浓度超过0.2mg/L[1]。我国通过对太湖

7、污染、滇池污染、淮河流域等重要1湖泊污染问题的调查，发现工业废水、城市非点源污染的贡献率分别达到了24%、9%、67%[9]。非点源污染范围广，地表径流中带着大量的泥沙、营养物、有毒有害的重金属物质及固体垃圾等进入江河、湖泊等地标水体，容易引起水体悬浮物浓度升高，导致有毒有害物质含量增加，溶解氧减少，造成水体富营养化和酸化[10]。与点源污染相比，非点源污染具有分散性、随机性大[11]、分布范围较广、潜伏周期