温州市城市地表径流污染及其对策研究

摘要

自改革开放以来，随着温州经济的快速发展，温州地区的“母亲河”温瑞塘河的水质污染日趋严重，已严重影响了居民的日常生活和社会经济的可持续发展。根据国内外的经验，即使点源污染达到“零排放”，面源污染仍将对我市水质污染造成严重影响。地表径流是仅次于农田面源污染的“第二大污染源”，所挟带的大量污染物对温瑞塘河的水质影响巨大。因此对温州市地表径流污染进行检测和评估，并切实提出地表径流预防控制对策，实现雨水资源化，具有较深远的科学意义和现实意义。 本实验以温州城区作为研究范围，根据土地的利用类型将采样点分为商业区、交通路面、居民区、绿地、住宅区、菜市场和工业区。分别采集空气沉积物和雨水样品，分析了空气沉积物中的重金属(Fe、Zn、Pb、Cr、Cu)含量和沉积物的粒径。雨水样品则分析了固体悬浮物(SS)，氨氮(NH4+-N)，硝酸氮(NO3--N)，总氮(TN)，总碳(TC)，pH，化学需氧量(COD)，总有机碳(TOC)，总无机碳(IC)，总磷(TP)和重金属含量(Fe、Zn、Pb、Cr、Cu)等指标。 本项目以温州市城区为研究对象，通过对不同功能区路面沉积物、地表径流和屋顶径流等的污染特征分析，提出了针对不同区域径流的防控措施，所取得主要结论如下： (1)根据城市土壤和地表灰尘重金属潜在生态风险评价结果，温州市空气沉积物重金属污染严重，达到中等生态危害。Pb是其中潜在生态危害最严重的元素，其Eir值达到很强生态危害水平。 (2)地表径流污染各指标均以工业区污染最为严重，交通用地次之，绿地污染相对较轻，对不同类型的功能区，进行各径流污染指标的数据比较，得出如下结论： COD：工业区>商业用地>菜场>交通用地>居民用地>绿地 SS：工业区>商业用地>菜场>交通用地>居民用地>绿地 TN：工业区>菜场>商业用地>绿地>交通用地>居民用地 TP：工业区>菜场>交通用地>商业用地>绿地>居民用地 Fe：工业区>交通用地>菜场>居民用地>商业用地>绿地 Cu：工业区>商业用地>交通用地>菜场>绿地>居民用地 Pb：工业区>交通用地>菜场>居民用地>商业用地>绿地 Cr：工业区>交通用地>居民用地>菜场>商业用地>绿地 (3)工业区的地表径流污染非常严重，Cu的平均含量比国家Ⅴ类地表水水质标准超标8倍多(国家Ⅴ类标准：2.0mg/L)，TN含量超标4倍多(国家Ⅴ类标准：2.0mg/L)，COD含量超标3倍多(国家Ⅴ类标准：40mg/L)，TP含量也已大大超过了国家Ⅴ类地表水水质标准(国家Ⅴ类标准：0.4mg/L)。 (4)除工业区外，常规污染物(COD、SS、TN、TP)主要来自于商业用地与菜市场等区域径流，重金属污染物(Fe、Cu、Pb、Cr)等主要来自于交通用地。绿地各指标相对偏低，可能为对污染物的截留作用所致。 (5)所有污染物随降雨过程变化的总体趋势为初期雨水径流(径流形成30min内)污染物浓度较高，随降雨历时的延长，污染物浓度逐渐下降并趋于稳定。初期径流危害大，在排入地表水体前需经工程处理。 (6)SS-COD，SS-NO3-，TN-NO3-均具有良好的相关性。表明地表径流中SS、COD、NO3-、TN各指标密切相关：含量越高，污染越严重。 (7)各取样点500米内的工业数量对取样点周边的地表径流污染各指标影响均显著，为影响地表径流污染的最主要指标；500米内服务业数量对COD影响显著；郊区的畜牧养殖业对径流TN影响显著。 (8)温州市城区地表径流COD、NH4+-N和TP对塘河污染的贡献率分别为22.88%，2.3%和8.5%。地表径流对温瑞塘河的COD贡献较大，而NH4+-N和TP对温瑞塘河的贡献率稍低，可能主要来自于居民、农民生活污水。 (9)大气NO2、SO2和PM10的含量水平均对地表径流pH值的大小具有较强的影响，尤以地表径流产生前的SO2平均值对pH影响最大。