城市低影响开发对雨水径流氮污染物的控制效应——以宁波海绵城市试点区域为例

为定量评估城市低影响开发的环境效应,以宁波海绵城市建设试点区为例,通过构建研究区SWMM模型,研究不同降雨强度下16种低影响开发情景方案对雨水径流量、氨氮(NH_3-N)、硝态氮(NO_3-N)和总氮(TN)等氮污染物控制的效应.结果表明,生物滞留池、透水铺装单项技术及其组合方案对雨水径流量的削减率分别介于3.41%~41.83%、1.08%~27.77%和5.59%~51.13%;低影响开发对各种氮污染物的削减作用与降雨强度、设施种类及面积有关,生物滞留池对径流量和氮污染物的控制效应强于透水铺装;在小降雨事件(<10 mm)中,低影响开发技术对NH_3-N、NO_3-N和TN均具有较高的控制效率,当降雨强度增大时控制效率较低,但污染物的削减总量较大;当研究区海绵设施面积为7.08 km^2时,NH_3-N、NO_3-N和TN的污染负荷削减率分别高于28.62%、32.42%和24.82%.

甬江流域土地利用方式对面源磷污染的影响:基于SWAT模型研究

为定量探讨SWAT模型在土地利用方式对面源磷污染影响研究中的适用性,以甬江流域为研究区,构建流域2010年至2014年的SWAT水文水质模型,从水文响应单元的空间尺度上进行了分析研究。结果表明:模型在开展大中流域尺度,长时间序列的土地利用方式对面源磷污染影响的研究中表现良好;流域内林地、建设用地、耕地、园地年均产流深度分别为588.05、729.52、624.26、608.05 mm,产沙年均单位负荷分别为10.09、0.90、44.68、13.29 t·hm-2;总磷年均单位负荷分别为1.42、0.35、9.81、1.82 kg·hm-2。产流深度、产沙单位负荷与总磷单位负荷之间的一元线性回归模型表明:产流、产沙和面源磷之间存在明显的线性关系,且各土地利用方式产沙和磷(R2=0.83～0.88,P<0.001)之间的一元线性回归模型预测能力均高于产流和总磷(R2=0.63～0.68,P<0.001),表明了面源磷流失的主要载体为泥沙。此外,不同类型土地利用方式下磷输出空间差异性也十分显著,林地在坡度级别为6级时磷流失是2级时的6.90倍;土壤类型RGd(不饱和疏松岩性土)在坡度2级下磷流失是ACu(腐殖质低活性强酸土)的1.15倍,而在6级下是1.42倍。

宁波市典型城市下垫面雨水径流污染特征解析

雨水径流污染影响受纳水体水质,为掌握宁波市雨水径流污染特征,于2009~2019年开展了8场降雨调查,采用频率统计分析和相关性分析方法研究了中心城区的屋面、广场、绿地、小区道路、商业街道路和城市主干道等不同下垫面的雨水径流污染水平,径流污染来源,以及中小雨型径流水质的冲刷规律.结果表明,宁波市各下垫面雨水径流的化学需氧量(COD)、氨氮、总氮、总磷和总悬浮固体(TSS)等污染指标的次降雨径流平均浓度(EMC)均值分别介于23.88~102.31、 0.40~1.69、 3.41~8.71、 0.09~0.50及37.6~323.4mg·L-1之间.除广场外,其它各下垫面雨水径流的COD和总氮污染严重,屋面、商业街和小区雨水径流氨氮显著高于广场、绿地和主干道(P<0.05),商业街、主干道和绿地雨水径流总磷浓度显著高于(P<0.05)其它下垫面;屋面、广场、主干道及商业街雨水径流中的TSS与COD、氨氮、总磷具有同源性质,绿地和小区雨水径流的氨氮和总氮具有同源性质;在中小雨情景下屋面和绿地等下垫面的氨氮较易形成初始冲刷效应,而广场、小区和城市主干道等下垫面的总氮和总磷初始冲刷效应并不明显.