临安校园不同下垫面径流污染特征及污染源解析

doi:10.16178/j.issn.0528-9017.20211159

摘要/Abstract

摘要：

地表径流污染已成为非点源污染的主要来源,严重影响城市水环境。通过对临安校园典型降雨事件的研究,探讨径流污染特征以及污染源。结果表明,径流污染浓度初期较高,之后呈下降趋势,各下垫面径流污染存在初期冲刷效应;降雨特征与污染物浓度之间、径流污染物之间存在一定相关性;水质污染程度屋面<瓷砖路面<绿地<柏油路面,整体污染较重;研究区径流水质存在两类潜在污染源,第一类是机动车损耗、燃油和城市垃圾,第二类是机动车辆车轮胎磨损、大气干湿沉降和复合肥的施用,以及附近电缆厂等重金属工业活动。

关键词: 下垫面, 初期冲刷, 水质评价, 污染负荷, 污染源

中图分类号:

X171

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图/表 14

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降雨日期	前期晴天时间/d	降雨历时/h	降雨强度/ (mm·h^-1)	降雨量/ mm	降雨强度等级
2018-07-22	10	6.0	5.41	32.5	大雨
2018-08-16	3	3.0	18.70	56.0	暴雨
2018-09-11	3	9.0	1.97	17.7	中雨
2018-11-15	7	3.1	1.34	4.2	小雨
2019-01-02	5	6.8	2.33	15.7	中雨
2019-04-04	2	2.2	1.08	2.4	小雨
2019-06-18	4	6.7	2.69	18.1	中雨
2019-07-26	7	4.0	10.80	43.3	大雨

降雨日期	前期晴天时间/d	降雨历时/h	降雨强度/ (mm·h^-1)	降雨量/ mm	降雨强度等级
2018-07-22	10	6.0	5.41	32.5	大雨
2018-08-16	3	3.0	18.70	56.0	暴雨
2018-09-11	3	9.0	1.97	17.7	中雨
2018-11-15	7	3.1	1.34	4.2	小雨
2019-01-02	5	6.8	2.33	15.7	中雨
2019-04-04	2	2.2	1.08	2.4	小雨
2019-06-18	4	6.7	2.69	18.1	中雨
2019-07-26	7	4.0	10.80	43.3	大雨

下垫面	TP/ (mg·L^-1)	TN/ (mg·L^-1)	NH₃-N/ (mg·L^-1)	COD/ (mg·L^-1)
瓷砖路面	0.06±0.02	4.02±0.38	0.54±0.16	33.01±4.26
柏油路面	0.09±0.01	3.92±0.31	0.81±0.41	97.41±6.29
屋面	0.03±0.01	2.21±0.35	0.75±0.26	55.40±5.35
绿地	0.27±0.04	3.14±0.34	0.94±0.24	75.33±5.59

下垫面	TP/ (mg·L^-1)	TN/ (mg·L^-1)	NH₃-N/ (mg·L^-1)	COD/ (mg·L^-1)
瓷砖路面	0.06±0.02	4.02±0.38	0.54±0.16	33.01±4.26
柏油路面	0.09±0.01	3.92±0.31	0.81±0.41	97.41±6.29
屋面	0.03±0.01	2.21±0.35	0.75±0.26	55.40±5.35
绿地	0.27±0.04	3.14±0.34	0.94±0.24	75.33±5.59

下垫面	Cu/(mg·L^-1)	Zn/(mg·L^-1)	Pb/(mg·L^-1)	Cr/(mg·L^-1)	Ni/(mg·L^-1)
瓷砖路面	0.01±0.004	0.08±0.009	0.02±0.008	0.04±0.006	0.03±0.007
柏油路面	0.02±0.005	0.10±0.007	0.02±0.006	0.03±0.007	0.02±0.005
屋面	0.01±0.001	0.08±0.006	0.02±0.007	0.03±0.006	0.02±0.006
绿地	0.01±0.004	0.07±0.009	0.03±0.006	0.06±0.010	0.04±0.010

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下垫面	指数	Cu	Zn	Pb	Cr	Ni	TP	TN	NH₃-N	COD	最大	最小	平均
瓷砖路面	FF₃₀	0.33	0.41	0.38	0.65	0.46	0.30	0.29	0.31	0.20	0.65	0.20	0.37
	MFF₃₀	1.09	1.37	1.27	2.17	1.53	1.00	0.96	1.03	0.67	2.17	0.67	1.23
柏油路面	FF₃₀	0.35	0.40	0.58	0.76	0.47	0.35	0.38	0.29	0.29	0.76	0.29	0.43
	MFF₃₀	1.17	1.32	1.95	2.53	1.55	1.18	1.26	0.97	0.98	2.53	0.97	1.43
屋面	FF₃₀	0.33	0.51	0.56	0.47	0.46	0.31	0.43	0.34	0.31	0.56	0.31	0.41
	MFF₃₀	1.11	1.69	1.88	1.58	1.54	1.04	1.42	1.12	1.05	1.88	1.04	1.38
绿地	FF₃₀	0.33	0.46	0.54	0.35	0.54	0.23	0.31	0.58	0.63	0.63	0.23	0.44
	MFF₃₀	1.09	1.52	1.79	1.17	1.81	0.77	1.03	1.95	2.09	2.09	0.77	1.47

污染物	前期晴天时间	降雨历时	平均降雨强度	降雨量
TP	0.992^**	-0.580	-0.629	-0.654
TN	0.231	0.422	0.243	0.295
NH₃-N	-0.372	-0.641	-0.565	-0.555
COD	0.951^*	-0.722	-0.762	-0.784
Cu	-0.250	-0.581	-0.734	-0.620
Zn	0.648	0.082	0.067	0.028
Pb	-0.284	0.884	0.972^*	0.965^*
Cr	0.038	0.643	0.914	0.744
Ni	-0.044	0.638	0.959^*	0.756

污染物	TP	TN	NH₃-N	COD	Cu	Zn	Pb	Cr
TN	-0.246
NH₃-N	-0.372	-0.809
COD	0.974	-0.457	-0.154
Cu	-0.386	-0.799	1.000^*	-0.169
Zn	0.919	0.157	-0.708	0.807	-0.719
Pb	-0.130	0.993	-0.872	-0.349	-0.864	0.272
Cr	-0.031	0.977	-0.916	-0.255	-0.910	0.366	0.995
Ni	-0.181	0.998^*	-0.846	-0.397	-0.837	0.222	0.999^*	0.989

下垫面	P值	评价结果
瓷砖路面	1.770 1	Ⅴ类
柏油路面	2.224 4	劣Ⅴ类
屋面	1.393 2	Ⅳ类
绿地	1.955 6	Ⅴ类

采样点	TP	TN	NH₃-N	COD	Cu	Zn	Pb	Cr	Ni
瓷砖路面	0.488	32.69	4.39	268.45	0.081	0.651	0.163	0.325	0.244
柏油路面	1.100	47.82	9.88	1 188.27	0.244	1.220	0.244	0.366	0.244
屋面	0.366	26.96	9.15	675.80	0.122	0.976	0.244	0.366	0.244
绿地	0.549	6.38	1.91	153.15	0.020	0.142	0.061	0.122	0.081

污染物	主成分分析
污染物	第一主成分	第二主成分
TP	0.902	0.415
TN	-0.190	0.249
NH₃-N	0.547	0.712
COD	-0.010	0.985
Cu	-0.553	0.815
Zn	-0.824	0.547
Pb	0.967	0.252
Cr	0.972	0.031
Ni	0.931	-0.086

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