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1、第17卷第2期水科学进展Vol117,No122006年3月ADVANCESINWATERSCIENCEMar.,2006城市降水径流的污染来源与排放特征研究进展1122李立青,尹澄清,何庆慈,孔玲莉(11中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室,北京100085;21武汉市环境保护科学研究院,湖北武汉430015)摘要:综述了城市地表径流污染的成因、来源和排放特征的研究。城市降水径流污染来自3个方面:降水、城市地表和排水系统。其中,城市地表和排水系统是城市降水径流污染的主要来源。在具合流制排水系统的城市,20%～60%的径流污染(SS
2、、COD和BOD5)来自排水系统。在一次降雨过程中,城市降雨径流污染的排放一般存在初期冲刷效应,径流中污染物浓度的峰值一般提前于径流的峰值。但是由于影响初期冲刷效应的因素多而随机,使得初期冲刷出现的频率和程度存在明显的差异,而且很难建立初期冲刷与降雨特征和流域特征的通用关系。关键词:城市;降水径流;特征;污染来源;进展中图分类号:X522;G353111文献标识码:A文章编号:100126791(2006)0220288207非点源污染是指降水产生的径流冲刷和溶出地面的污染物并通过径流将其带入水体而造成的污染。城市降[1]雨径流污染是非点源污染的
3、主要类型之一,它是指在降水过程中雨水形成的径流流经城市地面,聚集一系列污染物质并排入水体而造成的污染。目前,城市降水径流污染已经成为地表水环境污染的主要原因之一。本文综述了城市降水径流污染的成因、来源和特征的研究,以期为我国城市降水径流污染的研究和控制提供借鉴。1城市降水径流污染的成因及特征城市降水径流污染是指在降水过程中雨水及其形成的径流流经城市地面(如商业区、居住区、停车场、街道等),聚集一系列污染物质(如原油、氮、磷、重金属、有机物质等)通过排水系统直接排入水体而造成的水体非点源污染。城市降水径流污染是伴随着城市化进程而产生的,是人类活动集
4、中和加强对环境产生负面影响的表现。在城市化进程中,产生的大量不透水地面改变了流域水文过程,使城市地表径流的流量增加、峰值加大和峰现时间提前,为城市地表径流污染的发生提供了外部动力条件。城市中人口密度增加,人类的各种活动频繁造成城市地表累积较多的污染物质,为城市地表径流污染提供了物质基础。因此,在城市地表,特别是不透水地面累积的各种污染物质在降水及其形成径流的击溅、溶解、冲刷和搬运作用下便形成了城市地表径流污染。影响城市地表径流污染的因素包括:降雨特征、城市土地利用类型、大气污染状况、地表清扫情况、下水道状况等。降雨强度决定着淋洗、冲刷地表污染物的
5、能量大小,降水量决定着稀释污染物的水量;城市土地利用方式决定着污染物的性质及累积速率;大气污染状况决定着降雨初期雨水中污染物的含量;城市地表清扫的频率及效果影响着晴天时在地表累积的污染物数量。可见影响城市地表径流污染的因素很多,且许多为随机性因素,在地表污染物的累积和冲刷两个主要环节中都有随机性因素起作用。因此,城市降雨径流污染的明显特征是:污染源时空分布的离散性和不均一性、污染途径的随机性和多样性、污染成分的复杂性和多变性、污染源和污染成分监控、定量计算的困难性、控制策略的系统性。收稿日期:2004208206;修订日期:2004210225基
6、金项目:国家高科技研究发展计划资助项目(2002AA601022)作者简介:李立青(1977-),男,内蒙古察右中人,中国科学院生态环境研究中心博士研究生,主要从事城市非点源污染与控制研究。E2mail:Li2Liqing@1631com第2期李立青等:城市降水径流的污染来源与排放特征研究进展2892城市降水径流污染的来源城市降水径流污染物组分及污染程度随城市化程度、土地利用特征、交通状况、人口密度和空气污染程度而变化。一般来说,城市降水径流中的污染物来自3个方面:降水、城市的不同下垫面和排水系统。211降水降水对城市径流污染的贡献,主要是降水淋
7、洗空气中的污染物,特别是工业区及空气污染严重的城市这一现象比较明显。其中,降水污染物含量由两部分组成,一部分为降水污染物背景值,另一部分是降水通过大气而引起的湿沉降。湿沉降是指大气中的粉尘、烟尘、有毒物质等在降水的冲洗作用下,一部分直接降落到水体表面,另一部分随地表径流进入受纳水体,从而造成水环境非点源污染。由于降水而造成的水环境非点源污染,其中最典型的污染是酸雨的危害。据统计,我国是继欧洲、北美洲之后的第三大重酸雨区,全国酸雨覆盖[2]面积已占国土面积的30%以上,全国1/2以上城市降水的平均pH<410,酸雨频率>90%。近年来,国外对[3]
8、大气中挥发有机物(VOCs)形成的非点源污染进行研究,探讨不同种类、来源、迁移转化机制的挥发性有机物对城市地表、地下水体的影响。可见降水
