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题名城镇和非城镇降雨径流污染初始冲刷效应分析
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作者
王洁
叶春
苗可欣
王燕
李春华
徐煜北
石佳丽
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机构
中国环境科学研究院
中国环境科学研究院
沈阳化工大学环境与安全工程学院
加利福尼亚大学戴维斯分校农业与环境科学学院
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出处
《环境科学研究》
北大核心
2025年第8期1783-1798,共16页
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基金
国家重点研发计划项目(No.2021YFC3201502)。
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文摘
城镇和非城镇区域的降雨径流污染是目前水环境治理的重要问题。重庆市是长江上游生态屏障的最后一道关口,也是我国城镇化进程和程度差异显著的地区。以重庆市永川区为例,合理判别该区域城镇和非城镇降雨径流污染特征,确定不同污染物的截流时间,对长江流域水环境健康具有重要意义。运用人工模拟降雨装置,系统监测了45和90 mm/h降雨强度下重庆市永川区城镇和非城镇不透水下垫面降雨径流的迁出过程,计算不同污染指标的初始冲刷效应〔M(V)曲线〕,为不同区域主要污染物高效截留提供参考。结果表明:①重庆市永川区城镇和非城镇区域15种污染物中NO_(2)^(-)-N和PP(颗粒态磷,particulate phosphorus)初始冲刷效应最明显,对于NO_(2)^(-)-N,降雨24 min时城镇和非城镇区域的累积负荷分别占总负荷的88.27%和81.84%,此时PP的累积负荷则分别占总负荷的79.52%和82.82%。②城镇区域污染物初始冲刷效应表现为PP>TP>NH_(4)^(+)-N>TN>NO_(2)^(-)-N,非城镇区域污染物初始冲刷效应表现为NO_(2)^(-)-N>PP>TP>NH_(4)^(+)-N>TN;90 mm/h降雨强度下污染物的初始冲刷效应高于45 mm/h降雨强度,与90 mm/h降雨强度大、雨水冲刷作用强有关。③城镇污染负荷总量和初始冲刷效应均高于非城镇区域,污染负荷总量最高的是城镇城市出口和非城镇养鸡场区域,前者降雨径流污染物TN和TP的污染负荷总量分别为67.92和73.90 mg/(30 min),后者则分别为34.00和41.96 mg/(30 min)。④可将降雨产流后18~24 min作为永川区城镇和非城镇区域初始雨水截流时间,能有效拦截61.25%~82.33%的污染物。研究显示,重庆市永川区城镇初始冲刷效应显著于非城镇区域,前者降雨径流的PP和TP冲刷效应最强,后者则为NO_(2)^(-)-N,建议该地区在降雨产流后18~24 min内做好雨水截流工作,研究结果可为不透水路面雨水源头控制提供参考。
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关键词
城镇和非城镇
人工模拟降雨
降雨径流
初始冲刷效应
M(V)曲线
雨水截流时间
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Keywords
urban and non-urban
artificially simulated rainfall
rainfall runoff
first flush effect
M(V)curve
rainwater interception time
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分类号
X52
[环境科学与工程—环境工程]
X71
[环境科学与工程—环境工程]
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