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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(yáng)州環(huán)境資源職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇
摘
揚(yáng)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(jìn)行水質(zhì)檢測(cè)，并對(duì)檢測(cè)結(jié)果變化規(guī)律與相關(guān)性進(jìn)行分析。結(jié)
果表明：隨降雨歷時(shí)，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(huì)出現(xiàn)初期沖刷現(xiàn)象；二者的線(xiàn)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(qiáng)度較大的情況下，二者濃度隨降雨歷時(shí)不斷下降，且線(xiàn)性相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.9538。隨降雨歷時(shí)，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(duì)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(cè)；相關(guān)性分析中圖分類(lèi)號(hào)：X703
文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A
doi：10.3969/j.issn.1003-6504.2011.10.041
文章編號(hào)：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(guó)家對(duì)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(diǎn)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(diǎn)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(guò)大會(huì)發(fā)生污水管網(wǎng)溢流，未經(jīng)處理的溢
）直接排放會(huì)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(jī)物、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及其氯代有機(jī)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(huì)使水體的溶解氧量下降，影響水生生物的正常生長(zhǎng)，造成水
體的富營(yíng)養(yǎng)化；其中的固體顆粒會(huì)使受納水體的視覺(jué)效果變差，水中大量微生物不僅會(huì)威脅人類(lèi)健康，而且會(huì)對(duì)污水處理廠(chǎng)的運(yùn)行管理造成影響[6-7]。因此，溢流污染的控制勢(shì)在必行。
為了進(jìn)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(huà)）０２７－８７６４３５０２（電子信箱）ｈｊｋｘｙｊｓ＠１２６．ｃｏｍ收稿日期：2011-01-19；修回2011-04-19
基金項(xiàng)目：國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)（2008ZX07317-001）
作者簡(jiǎn)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(huà)）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(duì)鎮(zhèn)江老城區(qū)黎明河
合流制管網(wǎng)溢流水質(zhì)進(jìn)行取樣檢測(cè)，并對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。1
材料與方法
1.1取樣點(diǎn)的選擇
結(jié)合研究區(qū)域的實(shí)際情況，本次研究選取黎明河排口為取樣點(diǎn)，見(jiàn)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(duì)其進(jìn)行水以及降雨徑流，可以很好的收集CSO，
質(zhì)檢測(cè)。
SS就越多，SS的濃度就越大，由圖2可知，2010年4月6日所測(cè)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(qiáng)度和降雨量達(dá)到一定程度時(shí)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(qiáng)度較小，合流制管道內(nèi)的沉積物不被沖起，SS所達(dá)到的水平就會(huì)很低。例如2009年11月5日的降雨強(qiáng)度太小，未能使管道沉積物進(jìn)入水流，所測(cè)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(qiáng)度達(dá)到路面中的SS，
一定程度，可以使管道沉積物進(jìn)入水流時(shí)，SS就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)峰值。例如2010年4月6日的降雨在初始時(shí)
SS在檢測(cè)初始時(shí)就強(qiáng)度就很大，形成初期沖刷作用，
達(dá)到最大值，隨后不斷降低，在5~25min內(nèi)SS值有所波動(dòng)，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(cè)
根據(jù)研究者對(duì)CSO水質(zhì)的研究，各種污染第一文庫(kù)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(shí)取得初期的水樣，并進(jìn)行測(cè)定分析。在降
隨著降雨歷時(shí)雨初始時(shí)間內(nèi)，每隔5分鐘取樣一次，
的增加逐漸延長(zhǎng)取樣的間隔時(shí)間，可延長(zhǎng)至30min或60min。采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)2009年11月5日為8個(gè)，2010年4月6日為7個(gè)。
根據(jù)CSO中可能存在的污染物并參照國(guó)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(cè)均按照《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》（第四版）中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行[11]。1.3主要儀器設(shè)備
水質(zhì)檢測(cè)需要用到主要儀器設(shè)備見(jiàn)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(jì)可見(jiàn)光分光光度計(jì)手提式蒸汽壓力滅菌器
由圖3可知，COD的濃度變化趨勢(shì)與SS相似，降雨強(qiáng)度和降雨量對(duì)COD的影響均與SS相同。當(dāng)降雨強(qiáng)度很大時(shí)，COD峰值的出現(xiàn)時(shí)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(hào)
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(shí)變化規(guī)律
2.1.1SS與COD隨降雨歷時(shí)的變化規(guī)律
兩次降雨時(shí)間間隔越長(zhǎng)，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(shí)的變化規(guī)律
由圖4可知，NH3-N的濃度總體是呈下降趨勢(shì)的。因?yàn)镹H3-N只與污水中的溶解態(tài)污染物有關(guān)，其濃度不受進(jìn)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?zhuān)瑵舛认陆�。但從圖中可以看出，2010年4月6日所測(cè)得的曲線(xiàn)NH3-N下
第34
卷
降趨勢(shì)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(qiáng)度相對(duì)較大，對(duì)NH3-N產(chǎn)生的稀釋作用更加明顯，隨著降
NH3-N濃度越來(lái)越低。而2009年11月雨量的增大，
5日降雨量較少，對(duì)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(duì)于前期甚至有所升高。
由圖5可知，TP的變化趨勢(shì)與NH3-N相似。當(dāng)降雨強(qiáng)度相對(duì)較大（2010年4月6日）時(shí)，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?zhuān)瑵舛炔粩嘟档�。但�?dāng)降雨強(qiáng)度較小時(shí)
年11月5日），由于雨水稀釋作用很弱，濃度變化較平緩，并會(huì)因?yàn)槿芙庑晕廴疚锏牟粩鄥R入產(chǎn)生濃度有所升高的現(xiàn)象。
性相關(guān)性。由此可推測(cè)，NH3-N與TP的變化趨勢(shì)是否線(xiàn)性相關(guān)，與降雨強(qiáng)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(qiáng)度較大（2010年4月6日）
二者具有時(shí)，雨水對(duì)NH3-N與TP的稀釋作用明顯，
很好的線(xiàn)性相關(guān)性，在對(duì)溢流污染進(jìn)行控制時(shí)，對(duì)于可以去除NH3-N的技術(shù)，對(duì)TP也具有很好的削減作用，反之亦然；而當(dāng)降雨強(qiáng)度較小（2009年11月5日）時(shí)，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(xiàn)性相關(guān)性
2.2.1SS與COD隨降雨歷時(shí)的線(xiàn)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(xiàn)性相關(guān)的線(xiàn)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(shuō)明隨著降雨的進(jìn)行，二者的總體變化趨勢(shì)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(shí)，可將SS與COD作為同一類(lèi)的污染物進(jìn)行控制，也就是說(shuō)在去除SS的同時(shí)，對(duì)COD也會(huì)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(shí)的線(xiàn)性相關(guān)性
由圖8可知，NH3-N與TP的線(xiàn)性相關(guān)系數(shù)為0.9538，二者具有很好的線(xiàn)性相關(guān)性。而圖9中二者的線(xiàn)性相關(guān)系數(shù)只有0.0068，說(shuō)明二者基本不具有線(xiàn)
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(shí)，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(huì)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(xiàn)波動(dòng)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(qiáng)度達(dá)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(shí)，
降趨勢(shì)，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(xiàn)性相關(guān)系數(shù)分別為0.477與0.6401，二者具有一定的線(xiàn)性相關(guān)
對(duì)COD性，對(duì)于溢流污染控制技術(shù)，在去除SS的同時(shí)，
也會(huì)具有一定的削減作用。
（4）兩次降雨事件中，NH3-N與TP的線(xiàn)性相關(guān)
在降雨強(qiáng)度較大的情系數(shù)分別為0.9538與0.0068，
況下，對(duì)于可以去除NH3-N的技術(shù)，對(duì)TP同樣具有很好的削減作用。
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