發(fā)布時(shí)間：2021-10-17 04:33

　　為降低雨水資源化利用成本,保證可利用雨水水質(zhì),棄流水質(zhì)較差的初期降雨及特殊場(chǎng)次降雨成為目前雨水資源化利用的重要途徑。因此需要通過長(zhǎng)期連續(xù)監(jiān)測(cè)降雨和降雪中氮、磷和化學(xué)需氧量等關(guān)鍵指標(biāo)的變化,確定合理的雨水棄流方式。以天津大學(xué)北洋園校區(qū)為研究區(qū),對(duì)該區(qū)域2018年1-12月的降雨和降雪水質(zhì)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)。結(jié)果表明:2018年3月和4月降雨中氨氮（6.75mg/L）、總氮（9.36mg/L）的平均質(zhì)量濃度分別是全年降雨和降雪中氨氮和總氮平均質(zhì)量濃度的1.5和2.1倍;春季首場(chǎng)降雨中污染物平均質(zhì)量濃度遠(yuǎn)超冬季首場(chǎng)降雪,冬季空氣污染是導(dǎo)致春季首場(chǎng)降雨水質(zhì)差的主要原因;空氣中各污染物質(zhì)量濃度對(duì)降雨和降雪水質(zhì)的影響由大到小依次為PM_2.5>PM₁₀>NO₂>SO₂>CO>O₃₈h。與其他季節(jié)相比,春季前兩場(chǎng)降雨污染物平均質(zhì)量濃度高、降水量小,雨水利用處理成本高,建議將春季前兩場(chǎng)降雨（降水量<10mm）直接棄流至污水處理廠,不宜直接進(jìn)入雨... 

【文章來源】：南水北調(diào)與水利科技(中英文). 2020,18(06)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

天津大學(xué)北洋園校區(qū)平面圖

綜合分析發(fā)現(xiàn)，2018年3、4月期間降雨和降雪NH4+-N和TN的平均質(zhì)量濃度（6.75、9.36mg/L）分別是全年每場(chǎng)降雨和降雪平均質(zhì)量濃度的1.5和2.1倍。隨著降雨頻率增加，雨水中污染物質(zhì)量濃度逐漸降低，2018年6月至8月降雨頻率高，降水量大，TP、CODCr平均質(zhì)量濃度低，但TN、NH4+-N的平均質(zhì)量濃度依舊超出Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn)，需要采取相應(yīng)措施控制降雨及其徑流中TN和NH4+-N質(zhì)量濃度。此外，根據(jù)中國(guó)氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)提供的天津市2013年至2018年日降水?dāng)?shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)近6年每年3、4月總降水量的均值為19.2 mm，平均降水4場(chǎng)，平均每場(chǎng)降水3.9mm。結(jié)合降雨和降雪污染物質(zhì)量濃度監(jiān)測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，春季前兩場(chǎng)降雨污染物質(zhì)量濃度高、降水量少、歷時(shí)長(zhǎng)、強(qiáng)度低、雨水利用價(jià)值低�？紤]到雨水凈化處理成本，保證收集利用的雨水質(zhì)量符合要求，建議棄流春季前兩場(chǎng)降雨（降水量<10mm）至污水處理廠進(jìn)行凈化處理，不宜直接進(jìn)入雨水資源化利用設(shè)施。2.2 降雨和降雪污染成因分析

冬季首場(chǎng)降雪（2017年1月23日）與春季首場(chǎng)降雨中各污染物平均質(zhì)量濃度見圖3，分析兩者各污染物平均質(zhì)量濃度的差異發(fā)現(xiàn)，首場(chǎng)降雨中TN的平均質(zhì)量濃度是首場(chǎng)降雪的9倍，NH4+-N的平均質(zhì)量濃度是其7.8倍，TP的平均質(zhì)量濃度是其5.3倍，CODCr的平均質(zhì)量濃度是其4倍。與地表水Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn)相比，首場(chǎng)降雨所有指標(biāo)均超出Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn)0.7～10.4倍，而首場(chǎng)降雪除TN超出Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn)0.45mg/L，其余各項(xiàng)指標(biāo)均滿足Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn)。導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因可能有以下幾點(diǎn)：（1）首場(chǎng)降雨距前一場(chǎng)降雪間隔時(shí)間長(zhǎng)。天津地處華北平原北部，冬春季節(jié)降水少，降水間隔時(shí)間較長(zhǎng)，2018年首場(chǎng)降雪距前一場(chǎng)降水間隔38d，而首場(chǎng)降雨距前一場(chǎng)降水間隔52d。唐文峰等[21]發(fā)現(xiàn)，降雨前晴天天數(shù)越多，初期降雨污染越嚴(yán)重。（2）天津地區(qū)冬季空氣質(zhì)量差。天津冬季氣溫較低，集中供暖所用燃料燃燒會(huì)產(chǎn)生大量的氮氧化物、二氧化硫等，形成（NH4)2SO4、NH4NO3并積存于大氣中，大氣中（NH4)2SO4和NH4NO3是降雨和降雪中氨氮的主要來源[22]。此外，天津綠化樹木多為楊柳科落葉喬木，冬季光合作用較弱，對(duì)空氣的凈化能力相對(duì)較差。肖悅等[23]、馬文超等[24]分析研究我國(guó)近10年空氣質(zhì)量發(fā)現(xiàn)，空氣質(zhì)量與主要污染物均呈現(xiàn)“夏優(yōu)冬劣”的季節(jié)性變化規(guī)律，并且由表2結(jié)果可以看出，降雨和降雪的水質(zhì)好壞與大氣污染物質(zhì)量濃度相關(guān)。（3）降雪比降雨對(duì)空氣的淋洗作用低。徐艷嫻[25]基于斷點(diǎn)回歸并構(gòu)建固定效應(yīng)模型探究冬季供暖對(duì)空氣質(zhì)量的影響，模擬結(jié)果顯示降雨對(duì)污染物的影響比降雪對(duì)污染物的影響更顯著，降雪對(duì)大氣的淋洗作用低于降雨，因此首場(chǎng)降雪的污染物質(zhì)量濃度低于首場(chǎng)降雨的污染物質(zhì)量濃度。（4）冬季大氣穩(wěn)定度高，污染物不易擴(kuò)散。姚青等[26]對(duì)天津市大氣穩(wěn)定度與逆溫的研究發(fā)現(xiàn)，冬季大氣穩(wěn)定度與逆溫頻率均較高，不利于污染物的擴(kuò)散與轉(zhuǎn)移。同時(shí)，由于冬季降水頻率低，大氣污染物的累積使得首場(chǎng)降雨污染物質(zhì)量濃度較高。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]天津大氣穩(wěn)定度和逆溫特征對(duì)PM2.5污染的影響[J]. 姚青,劉敬樂,蔡子穎,韓素芹,馬志強(qiáng).  中國(guó)環(huán)境科學(xué). 2018(08)
[2]天津地區(qū)典型家用生物質(zhì)顆粒采暖爐污染物排放分析[J]. 馬文超,臺(tái)凌宇,陳冠益,何超,關(guān)亞楠,宋光武,顏蓓蓓,程占軍.  中國(guó)環(huán)境科學(xué). 2018(03)
[3]國(guó)家示范性綠色校園建設(shè)策略研究——以天津大學(xué)北洋園校區(qū)為例[J]. 魏巍.  建設(shè)科技. 2017(12)
[4]淮南城區(qū)傳統(tǒng)開發(fā)模式下雨水徑流水質(zhì)污染特征研究[J]. 唐文鋒,胡友彪,何曉文,孫豐英.  環(huán)境工程. 2017(02)
[5]近10年中國(guó)空氣質(zhì)量時(shí)空分布特征[J]. 肖悅,田永中,許文軒,吳晶晶,田林,劉瑾.  生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2017(02)
[6]北方城市天然降雨中氨氮污染特征研究[J]. 張靜,周玉文,王中正,劉春,趙樹旗,李偉.  環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2016(06)
[7]天津市大氣降水化學(xué)組成特征及來源分析[J]. 肖致美,李鵬,陳魁,孫韌,馮銀廠,劉寶順,喬春明.  環(huán)境科學(xué)研究. 2015(07)
[8]2001—2012年天津市大氣降水特征及化學(xué)成分分析[J]. 孫韌,張文具,董海燕,邊瑋瓅,陳魁.  環(huán)境污染與防治. 2014(08)
[9]天津市PM10和PM2.5中水溶性離子化學(xué)特征及來源分析[J]. 孫韌,張文具,董海燕,邊瑋瓅,陳魁.  中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè). 2014(02)
[10]西安市融雪徑流污染特性及其與降雨徑流污染的比較[J]. 李懷恩,劉增超,秦耀民,杜光斐,董雯.  環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2012(11)

碩士論文
[1]冬季供暖對(duì)中國(guó)北方空氣質(zhì)量的影響[D]. 徐艷嫻.山東大學(xué) 2015
[2]天津市室內(nèi)外PM2.5污染特征及影響因素分析[D]. 張?chǎng)?天津大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3441123