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鎮(zhèn)江市合流制管網(wǎng)溢流污染源解析
2011年10月
Vol.34No.10
卷Oct.第342011
吳春篤，張貝貝，任雁，等.鎮(zhèn)江市合流制管網(wǎng)溢流污染源解析[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2011，34（10）：182-185.WuChun-du，ZhangBei-bei，RenYan，et
al.AnalysisofcombinedoverflowpipepollutionofZhenjiang[J].EnvironmentalScience&Technology，2011，34（10）：182-185.
鎮(zhèn)江市合流制管網(wǎng)溢流污染源解析
2
吳春篤1，，張貝貝1*，任雁1，張波1
（1.江蘇大學(xué)環(huán)境學(xué)院，江蘇鎮(zhèn)江212013；2.揚州環(huán)境資源職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇
摘
揚州225127）
要：為了解合流制管網(wǎng)溢流污染特征，在鎮(zhèn)江黎明河溢流口采集水樣進行水質(zhì)檢測，并對檢測結(jié)果變化規(guī)律與相關(guān)性進行分析。結(jié)
果表明：隨降雨歷時，SS的濃度變化范圍為112~286mg/L與1430~4320mg/L，COD的濃度變化范圍為61~121mg/L與178~728mg/L，且均會出現(xiàn)初期沖刷現(xiàn)象；二者的線性相關(guān)系數(shù)分別為0.477與0.6401，具有一定的相關(guān)性。NH3-N的濃度變化范圍為23.5~26.8mg/L與5.06~10.6mg/L，TP的濃度變化范圍為2.37~3.76mg/L與3.43~9.83mg/L，在降雨強度較大的情況下，二者濃度隨降雨歷時不斷下降，且線性相關(guān)系數(shù)達到0.9538。隨降雨歷時，溢流污水中SS與COD以及NH3-N與TP濃度變化具有一定相關(guān)性，對溢流污染控制技術(shù)方案的制定有一定指導(dǎo)意義。
關(guān)鍵詞：溢流污染；合流制管網(wǎng)；水質(zhì)檢測；相關(guān)性分析中圖分類號：X703
文獻標(biāo)志碼：A
doi：10.3969/j.issn.1003-6504.2011.10.041
文章編號：1003-6504(2011)10-0182-04
AnalysisofCombinedOverflowPipePollutionofZhenjiang
WUChun-du1,2，ZHANGBei-bei1*，RENYan1，ZHANGBo1
（1.SchoolofEnvironment，JiangsuUniversity，Zhenjiang212013，China；2.YangzhouVocationalCollegeofEnvironmentandResource，Yangzhou225127，China）
Abstract：Tounderstandthecharacteristicsofoverflowpollutionofcombinedpipingnetwork，watersampleswerecollectedfromtheoverflowofLimingRiverinZhenjiangtotestthequality，andresultsvariationaswellascorrelationwasanalyzed.Resultsindicatedthatwiththerainfall，theconcentrationsofSSvariedfrom112to286mg/Land1430to4320mg/L，concentrationsofCODvariedfrom61to121mg/Land178to728mg/L，moreoverbothofthemappearedfirstflushphenomenon.ThereisacertaincorrelationbetweenSSandCOD，withtheirlinearcorrelationcoefficientsas0.477and0.6401respectively.ConcentrationsofNH3-Nvariedfrom23.5to26.8mg/Land5.06to10.6mg/L，andconcentrationsofTPvariedfrom2.37to3.76mg/Land3.43to9.83mg/L.Inthecaseoflargerainfallintensity，withtherainfall，bothoftheirconcentrationswoulddropcontinuously，buttheircorrelationcoefficientcouldachieve0.9538.CorrelationofSSandCOD，NH3-NandTPmayprovidesomeadvisingforoverflowpollutioncontroltechnology.Keywords：overflowpollution；combinedpipeline；waterqualitytesting；correlationanalysis
隨著污水處理技術(shù)的發(fā)展及國家對水資源的日
益重視，城市水環(huán)境污染狀況逐漸改善，污水處理率
非點不斷提高。但是水環(huán)境質(zhì)量并未得到根本改善，
源污染仍然非常嚴(yán)重。在非點源污染中，溢流污染所占的比例及其危害性都是非常巨大的[1-2]。
目前，大多數(shù)城市的老城區(qū)都為合流制管網(wǎng)，當(dāng)雨天雨水量過大會發(fā)生污水管網(wǎng)溢流，未經(jīng)處理的溢
）直接排放會造成嚴(yán)重危害[3]。研究發(fā)流污水（CSO
現(xiàn)，CSO含有大量的污染物，其中不僅包括SS等固
體污染物，還包括其他可溶性有機物、營養(yǎng)物質(zhì)及其氯代有機物等，另外還包它有毒有害物質(zhì)如重金屬、
括大量生活污水中的致病微生物[4-5]。CSO會使水體的溶解氧量下降，影響水生生物的正常生長，造成水
體的富營養(yǎng)化；其中的固體顆粒會使受納水體的視覺效果變差，水中大量微生物不僅會威脅人類健康，而且會對污水處理廠的運行管理造成影響[6-7]。因此，溢流污染的控制勢在必行。
為了進一步了解CSO的水質(zhì)特征，并為CSO污
《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》編輯部：（網(wǎng)址）ｈｔｔｐ：／／ｆｊｋｓ．ｃｈｉｎａｊｏｕｒｎａｌ．ｎｅｔ．ｃｎ（電話）０２７－８７６４３５０２（電子信箱）ｈｊｋｘｙｊｓ＠１２６．ｃｏｍ收稿日期：2011-01-19；修回2011-04-19
基金項目：國家科技重大專項（2008ZX07317-001）
作者簡介：吳春篤（1962-），男，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事環(huán)境科學(xué)與工程領(lǐng)域的研究，（電話）13605283198，（電子信箱）wcdujs@126.com；*通訊作者，（電子信箱）zhangbeibei0302@yahoo.com.cn。
第10期吳春篤，等鎮(zhèn)江市合流制管網(wǎng)溢流污染源解析
染控制技術(shù)提供理論依據(jù)，本文對鎮(zhèn)江老城區(qū)黎明河
合流制管網(wǎng)溢流水質(zhì)進行取樣檢測，并對檢測結(jié)果進行對比分析。1
材料與方法
1.1取樣點的選擇
結(jié)合研究區(qū)域的實際情況，本次研究選取黎明河排口為取樣點，見圖1。黎明河排口為合流制管網(wǎng)污水溢流口，主要匯集沿岸居民區(qū)和商業(yè)區(qū)的生活污水
并對其進行水以及降雨徑流，可以很好的收集CSO，
質(zhì)檢測。
SS就越多，SS的濃度就越大，由圖2可知，2010年4月6日所測SS的濃度要比2009年11月5日高很多。CSO中SS的濃度大小不僅與路面污染物的多少有關(guān)，還與管道內(nèi)沉積物的多少有關(guān)，只有當(dāng)降雨強度和降雨量達到一定程度時才能將管道內(nèi)的沉積物沖起帶入水流，如果降雨量和降雨強度較小，合流制管道內(nèi)的沉積物不被沖起，SS所達到的水平就會很低。例如2009年11月5日的降雨強度太小，未能使管道沉積物進入水流，所測的SS值較小，僅是雨水及少量
并且SS值變化不大。但當(dāng)降雨強度達到路面中的SS，
一定程度，可以使管道沉積物進入水流時，SS就會出現(xiàn)一個峰值。例如2010年4月6日的降雨在初始時
SS在檢測初始時就強度就很大，形成初期沖刷作用，
達到最大值，隨后不斷降低，在5~25min內(nèi)SS值有所波動，隨著降雨的持續(xù)，后續(xù)趨于平緩。
1.2水樣的采集和檢測
根據(jù)研究者對CSO水質(zhì)的研究，各種污染第一文庫網(wǎng)物主要集中在初期徑流中[8]。要掌握CSO的水質(zhì)變化情況，就要及時取得初期的水樣，并進行測定分析。在降
隨著降雨歷時雨初始時間內(nèi)，每隔5分鐘取樣一次，
的增加逐漸延長取樣的間隔時間，可延長至30min或60min。采樣點個數(shù)2009年11月5日為8個，2010年4月6日為7個。
根據(jù)CSO中可能存在的污染物并參照國內(nèi)外的
確定SS、COD、NH3-N、TP為水質(zhì)分析研究成果[9-10]，
指標(biāo)。水樣的采集、處理和檢測均按照《水和廢水監(jiān)測分析方法》（第四版）中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)方法進行[11]。1.3主要儀器設(shè)備
水質(zhì)檢測需要用到主要儀器設(shè)備見表1。
表1
儀器設(shè)備電子天平滴定管、回流裝置紫外分光光度計可見光分光光度計手提式蒸汽壓力滅菌器
由圖3可知，COD的濃度變化趨勢與SS相似，降雨強度和降雨量對COD的影響均與SS相同。當(dāng)降雨強度很大時，COD峰值的出現(xiàn)時間也與SS相同。但由于COD不僅受固態(tài)污染物的影響，而且受溶解態(tài)污染物的影響，因此COD
的濃度變化范圍比SS小。
儀器設(shè)備
型號
BS210S-UV-7504C
723
YXQSG41280
Table1Theinstrumentandequipment
2結(jié)果與討論
2.1水質(zhì)指標(biāo)隨降雨歷時變化規(guī)律
2.1.1SS與COD隨降雨歷時的變化規(guī)律
兩次降雨時間間隔越長，路面及管道內(nèi)積累的
2.1.2溶解態(tài)污染物NH3-N與TP隨降雨歷時的變化規(guī)律
由圖4可知，NH3-N的濃度總體是呈下降趨勢的。因為NH3-N只與污水中的溶解態(tài)污染物有關(guān)，其濃度不受進入水流的管道沉積物的影響，并且雨水與污水的混合使得NH3-N被稀釋，濃度下降。但從圖中可以看出，2010年4月6日所測得的曲線NH3-N下
第34
卷
降趨勢更加明顯，而2009年11月5日NH3-N的變化趨于平緩。這是由于2009年11月5日的降雨強度相對較大，對NH3-N產(chǎn)生的稀釋作用更加明顯，隨著降
NH3-N濃度越來越低。而2009年11月雨量的增大，
5日降雨量較少，對NH3-N的稀釋作用很微弱，后期雨量更小，而污水中的溶解性污染物由于雨水的匯集作用增加，因此NH3-N濃度相對于前期甚至有所升高。
由圖5可知，TP的變化趨勢與NH3-N相似。當(dāng)降雨強度相對較大（2010年4月6日）時，由于只受溶解態(tài)污染物影響，隨著降雨流量的增加，TP不斷
（2009被稀釋，濃度不斷降低。但當(dāng)降雨強度較小時
年11月5日），由于雨水稀釋作用很弱，濃度變化較平緩，并會因為溶解性污染物的不斷匯入產(chǎn)生濃度有所升高的現(xiàn)象。
性相關(guān)性。由此可推測，NH3-N與TP的變化趨勢是否線性相關(guān)，與降雨強度有關(guān)。由于NH3-N與TP都只與溶解態(tài)污染物有關(guān)，二者濃度的變化都是由于雨水的稀釋作用。當(dāng)降雨強度較大（2010年4月6日）
二者具有時，雨水對NH3-N與TP的稀釋作用明顯，
很好的線性相關(guān)性，在對溢流污染進行控制時，對于可以去除NH3-N的技術(shù)，對TP也具有很好的削減作用，反之亦然；而當(dāng)降雨強度較�。�2009年11月5日）時，雨水的稀釋作用可以忽略，NH3-N與TP的控制則要綜合考慮采取相應(yīng)的技術(shù)。
2.2水質(zhì)指標(biāo)線性相關(guān)性
2.2.1SS與COD隨降雨歷時的線性相關(guān)性
由圖6和圖7可知，SS與COD之間具有一定
兩次的線性相關(guān)的線性相關(guān)性，但是相關(guān)性并不明顯。
系數(shù)只有0.477與0.6401。這說明隨著降雨的進行，二者的總體變化趨勢是相似的，但也有一定的差異。在研究溢流污染的控制技術(shù)時，可將SS與COD作為同一類的污染物進行控制，也就是說在去除SS的同時，對COD也會產(chǎn)生一定的削減作用；反之亦然。2.2.2NH3-N與TP隨降雨歷時的線性相關(guān)性
由圖8可知，NH3-N與TP的線性相關(guān)系數(shù)為0.9538，二者具有很好的線性相關(guān)性。而圖9中二者的線性相關(guān)系數(shù)只有0.0068，說明二者基本不具有線
3
結(jié)論
第10期吳春篤，等鎮(zhèn)江市合流制管網(wǎng)溢流污染源解析
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（1）隨降雨歷時，溢流污水中SS的濃度變化范圍為112~286mg/L與1430~4320mg/L，COD的濃度變化范圍為61~121mg/L與178~728mg/L，且二者皆會出現(xiàn)初期沖刷現(xiàn)象。但由于COD不僅受固態(tài)污染物的影響，而且受溶解態(tài)污染物的影響，COD的曲線波動性小于SS。
（2）NH3-N的濃度變化范圍為23.5~26.8mg/L與5.06~10.6mg/L，TP的濃度變化范圍為2.37~3.76mg/L與3.43~9.83mg/L，在降雨強度達到一定程度的
NH3-N與TP的濃度呈不斷下條件下，隨降雨歷時，
降趨勢，這主要是由于雨水的稀釋作用。
（3）兩次降雨事件中，SS與COD的線性相關(guān)系數(shù)分別為0.477與0.6401，二者具有一定的線性相關(guān)
對COD性，對于溢流污染控制技術(shù)，在去除SS的同時，
也會具有一定的削減作用。
（4）兩次降雨事件中，NH3-N與TP的線性相關(guān)
在降雨強度較大的情系數(shù)分別為0.9538與0.0068，
況下，對于可以去除NH3-N的技術(shù)，對TP同樣具有很好的削減作用。
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