地表徑流雨水水質特性分析

王蘊琦 趙 可 王 迪 王曉輝

（吉林建筑大學市政與環境工程學院 吉林長春 130118）

引言

隨著城市的建設和發展，城市水環境不斷遭受污染和破壞。點源水污染治理力度的加大并取得預期成效,我國非點源污染的問題越來越突出,并將成為我國治理水體污染的重點[1]。地表徑流在非點源污染中占有很大的比重，與城市工業廢水和生活污水等點源污染相比，城市徑流污染具有隨機性、不連續性、分散性、潛伏性和突發性等特點[2]。通過降雨使得大量汽車排放物、粉塵、空氣中的沉降物、懸浮物、有毒氣體等匯集到地表徑流中，導致地表徑流中的污染物濃度急劇升高，特別是在道路徑流中的表現更加明顯。目前國內針對其他城市雨水屋面徑流的相關研究較多，對長春市不同下墊面的地表徑流的研究仍然有所欠缺。

本文以長春市作為研究區域，收集天然雨水，并選取有代表性的瀝青材質的道路及屋面為采樣點，對其進行pH、SS、TP、CODMn、TN、NH4+-N、NO2--N、總大腸菌群數等含量測定。研究結果可為長春市政府相關部門控制非點源污染提供技術支撐。

1 試驗方法

分別收集天然雨水、瀝青屋面徑流及某路段路面徑流于聚乙烯桶中，通過人工方式分別在在降雨前期(即0至30分鐘)與降雨后期（即30至120分鐘）收集水樣。在路面徑流和屋面徑流開始時取樣，根據降雨強度的大小，調整取樣間隔時間（3至8分鐘），將采集到的水樣進行冷藏處理保存。每個采樣點至少采集 8 個樣品，測定其 pH、SS、TP、CODMn、TN、NH4+-N、NO2--N 及總大腸菌群數等指標，檢測方法參照《水和廢水監測分析方法》（第四版）。

2 結果與分析

經檢測，天然雨水、路面徑流和屋面徑流的pH值分別為8.102、7.606、7.287相差不大，比較穩定，說明長春市降雨對地表徑流的pH值無明顯影響效果。圖1表示下墊面對雨水水質特征的影響。

圖1 下墊面對雨水水質特征的影響

由圖1可知，主要污染物的平均濃度范圍，SS 0.24～21.68mg/L、TP2.74～21.24mg/L、CODMn6.98～23.01mg/L、TN5.57～26.51mg/L、NH4+-N 4.06～7.31mg/L、NO2--N 0.20～13.00mg/L。通過比較可以看出在同一降雨事件中，路面徑流的污染物濃度均高于屋面徑流，這是由于路面污染源復雜，汽車密度大，汽車尾氣排放的污染物種類復雜，輪胎、剎車墊和道路表面磨損以及腐蝕產物等諸多不穩定因素導致路面徑流的污染物濃度偏高[3]。天然雨水及兩處地表徑流的NH4+-N濃度相差不大，是因為NH4+-N的輸出量主要受降雨強度及降雨徑流量的影響[4-6]，此次取樣地點直線距離低于100m，導致差異較小。下墊面對雨水總大腸菌群數影響結果可見圖2。

圖2 下墊面對雨水總大腸菌群數的影響

由圖2可以看出，天然雨水、路面徑流和屋面徑流的總大腸菌群分別為120個/L、260個/L、340個/L，其中屋面徑流的總大腸菌群數最高。屋頂多存留落葉、鳥類和昆蟲糞便、花粉等細菌較多的污染物來源，致使屋面徑流的總大腸菌群數遠高于天然雨水和路面徑流。

結語

（1）天然雨水pH值為8.102，路面徑流與屋面徑流的pH值對比天然雨水變化較小，降雨對地表徑流的pH值影響無明顯效果。

（2）根據下墊面對雨水水質特性的影響，結果表明，SS、TP、CODMn、TN、NH4+-N、NO2--N的污染程度先后順序為：路面徑流＞屋面徑流＞天然雨水。

（3）NH4+-N的輸出量主要受降雨強度及降雨徑流量的影響，天然雨水及兩處地表徑流的NH4+-N濃度差異較小。

（4）根據下墊面對雨水總大腸菌群數的影響，結果表明，總大腸菌群數污染程度先后順序為:屋面徑流＞路面徑流＞天然雨水。