镇江市合流制管网溢流污染源解析

2011年10月

Vol.34No.10

卷Oct.第342011

吴春笃，张贝贝，任雁，等.镇江市合流制管网溢流污染源解析[J].环境科学与技术，2011，34（10）：182-185.WuChun-du，ZhangBei-bei，RenYan，et

al.AnalysisofcombinedoverflowpipepollutionofZhenjiang[J].EnvironmentalScience&Technology，2011，34（10）：182-185.

镇江市合流制管网溢流污染源解析

2

吴春笃1，，张贝贝1*，任雁1，张波1

（1.江苏大学环境学院，江苏镇江212013；2.扬州环境资源职业技术学院，江苏

摘

扬州225127）

要：为了解合流制管网溢流污染特征，在镇江黎明河溢流口采集水样进行水质检测，并对检测结果变化规律与相关性进行分析。结

果表明：随降雨历时，SS的浓度变化范围为112~286mg/L与1430~4320mg/L，COD的浓度变化范围为61~121mg/L与178~728mg/L，且均会出现初期冲刷现象；二者的线性相关系数分别为0.477与0.6401，具有一定的相关性。NH3-N的浓度变化范围为23.5~26.8mg/L与5.06~10.6mg/L，TP的浓度变化范围为2.37~3.76mg/L与3.43~9.83mg/L，在降雨强度较大的情况下，二者浓度随降雨历时不断下降，且线性相关系数达到0.9538。随降雨历时，溢流污水中SS与COD以及NH3-N与TP浓度变化具有一定相关性，对溢流污染控制技术方案的制定有一定指导意义。

关键词：溢流污染；合流制管网；水质检测；相关性分析中图分类号：X703

文献标志码：A

doi：10.3969/j.issn.1003-6504.2011.10.041

文章编号：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

随着污水处理技术的发展及国家对水资源的日

益重视，城市水环境污染状况逐渐改善，污水处理率

非点不断提高。但是水环境质量并未得到根本改善，

源污染仍然非常严重。在非点源污染中，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，大多数城市的老城区都为合流制管网，当雨天雨水量过大会发生污水管网溢流，未经处理的溢

）直接排放会造成严重危害[3]。研究发流污水（CSO

现，CSO含有大量的污染物，其中不仅包括SS等固

体污染物，还包括其他可溶性有机物、营养物质及其氯代有机物等，另外还包它有毒有害物质如重金属、

括大量生活污水中的致病微生物[4-5]。CSO会使水体的溶解氧量下降，影响水生生物的正常生长，造成水

体的富营养化；其中的固体颗粒会使受纳水体的视觉效果变差，水中大量微生物不仅会威胁人类健康，而且会对污水处理厂的运行管理造成影响[6-7]。因此，溢流污染的控制势在必行。

为了进一步了解CSO的水质特征，并为CSO污

《环境科学与技术》编辑部：（网址）ｈｔｔｐ：／／ｆｊｋｓ．ｃｈｉｎａｊｏｕｒｎａｌ．ｎｅｔ．ｃｎ（电话）０２７－８７６４３５０２（电子信箱）ｈｊｋｘｙｊｓ＠１２６．ｃｏｍ收稿日期：2011-01-19；修回2011-04-19

基金项目：国家科技重大专项（2008ZX07317-001）

作者简介：吴春笃（1962-），男，教授，博士生导师，主要从事环境科学与工程领域的研究，（电话）[1**********]，（电子信箱）[email protected]；*通讯作者，（电子信箱）[email protected]。

第10期吴春笃，等镇江市合流制管网溢流污染源解析

染控制技术提供理论依据，本文对镇江老城区黎明河

合流制管网溢流水质进行取样检测，并对检测结果进行对比分析。1

材料与方法

1.1取样点的选择

结合研究区域的实际情况，本次研究选取黎明河排口为取样点，见图1。黎明河排口为合流制管网污水溢流口，主要汇集沿岸居民区和商业区的生活污水

并对其进行水以及降雨径流，可以很好的收集CSO，

质检测。

SS就越多，SS的浓度就越大，由图2可知，2010年4月6日所测SS的浓度要比2009年11月5日高很多。CSO中SS的浓度大小不仅与路面污染物的多少有关，还与管道内沉积物的多少有关，只有当降雨强度和降雨量达到一定程度时才能将管道内的沉积物冲起带入水流，如果降雨量和降雨强度较小，合流制管道内的沉积物不被冲起，SS所达到的水平就会很低。例如2009年11月5日的降雨强度太小，未能使管道沉积物进入水流，所测的SS值较小，仅是雨水及少量

并且SS值变化不大。但当降雨强度达到路面中的SS，

一定程度，可以使管道沉积物进入水流时，SS就会出现一个峰值。例如2010年4月6日的降雨在初始时

SS在检测初始时就强度就很大，形成初期冲刷作用，

达到最大值，随后不断降低，在5~25min内SS值有所波动，随着降雨的持续，后续趋于平缓。

1.2水样的采集和检测

根据研究者对CSO水质的研究，各种污染物主要集中在初期径流中[8]。要掌握CSO的水质变化情况，就要及时取得初期的水样，并进行测定分析。在降

随着降雨历时雨初始时间内，每隔5分钟取样一次，

的增加逐渐延长取样的间隔时间，可延长至30min或60min。采样点个数2009年11月5日为8个，2010年4月6日为7个。

根据CSO中可能存在的污染物并参照国内外的

确定SS、COD、NH3-N、TP为水质分析研究成果[9-10]，

指标。水样的采集、处理和检测均按照《水和废水监测分析方法》（第四版）中规定的标准方法进行[11]。1.3主要仪器设备

水质检测需要用到主要仪器设备见表1。

表1

仪器设备电子天平滴定管、回流装置紫外分光光度计可见光分光光度计手提式蒸汽压力灭菌器

由图3可知，COD的浓度变化趋势与SS相似，降雨强度和降雨量对COD的影响均与SS相同。当降雨强度很大时，COD峰值的出现时间也与SS相同。但由于COD不仅受固态污染物的影响，而且受溶解态污染物的影响，因此COD

的浓度变化范围比SS小。

仪器设备

型号

BS210S-UV-7504C

723

YXQSG41280

Table1Theinstrumentandequipment

2结果与讨论

2.1水质指标随降雨历时变化规律

2.1.1SS与COD随降雨历时的变化规律

两次降雨时间间隔越长，路面及管道内积累的

2.1.2溶解态污染物NH3-N与TP随降雨历时的变化规律

由图4可知，NH3-N的浓度总体是呈下降趋势的。因为NH3-N只与污水中的溶解态污染物有关，其浓度不受进入水流的管道沉积物的影响，并且雨水与污水的混合使得NH3-N被稀释，浓度下降。但从图中可以看出，2010年4月6日所测得的曲线NH3-N下

第34

卷

降趋势更加明显，而2009年11月5日NH3-N的变化趋于平缓。这是由于2009年11月5日的降雨强度相对较大，对NH3-N产生的稀释作用更加明显，随着降

NH3-N浓度越来越低。而2009年11月雨量的增大，

5日降雨量较少，对NH3-N的稀释作用很微弱，后期雨量更小，而污水中的溶解性污染物由于雨水的汇集作用增加，因此NH3-N浓度相对于前期甚至有所升高。

由图5可知，TP的变化趋势与NH3-N相似。当降雨强度相对较大（2010年4月6日）时，由于只受溶解态污染物影响，随着降雨流量的增加，TP不断

（2009被稀释，浓度不断降低。但当降雨强度较小时

年11月5日），由于雨水稀释作用很弱，浓度变化较平缓，并会因为溶解性污染物的不断汇入产生浓度有所升高的现象。

性相关性。由此可推测，NH3-N与TP的变化趋势是否线性相关，与降雨强度有关。由于NH3-N与TP都只与溶解态污染物有关，二者浓度的变化都是由于雨水的稀释作用。当降雨强度较大（2010年4月6日）

二者具有时，雨水对NH3-N与TP的稀释作用明显，

很好的线性相关性，在对溢流污染进行控制时，对于可以去除NH3-N的技术，对TP也具有很好的削减作用，反之亦然；而当降雨强度较小（2009年11月5日）时，雨水的稀释作用可以忽略，NH3-N与TP的控制则要综合考虑采取相应的技术。

2.2水质指标线性相关性

2.2.1SS与COD随降雨历时的线性相关性

由图6和图7可知，SS与COD之间具有一定

两次的线性相关的线性相关性，但是相关性并不明显。

系数只有0.477与0.6401。这说明随着降雨的进行，二者的总体变化趋势是相似的，但也有一定的差异。在研究溢流污染的控制技术时，可将SS与COD作为同一类的污染物进行控制，也就是说在去除SS的同时，对COD也会产生一定的削减作用；反之亦然。2.2.2NH3-N与TP随降雨历时的线性相关性

由图8可知，NH3-N与TP的线性相关系数为0.9538，二者具有很好的线性相关性。而图9中二者的线性相关系数只有0.0068，说明二者基本不具有线

3

结论

第10期吴春笃，等镇江市合流制管网溢流污染源解析

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（1）随降雨历时，溢流污水中SS的浓度变化范围为112~286mg/L与1430~4320mg/L，COD的浓度变化范围为61~121mg/L与178~728mg/L，且二者皆会出现初期冲刷现象。但由于COD不仅受固态污染物的影响，而且受溶解态污染物的影响，COD的曲线波动性小于SS。

（2）NH3-N的浓度变化范围为23.5~26.8mg/L与5.06~10.6mg/L，TP的浓度变化范围为2.37~3.76mg/L与3.43~9.83mg/L，在降雨强度达到一定程度的

NH3-N与TP的浓度呈不断下条件下，随降雨历时，

降趋势，这主要是由于雨水的稀释作用。

（3）两次降雨事件中，SS与COD的线性相关系数分别为0.477与0.6401，二者具有一定的线性相关

对COD性，对于溢流污染控制技术，在去除SS的同时，

也会具有一定的削减作用。

（4）两次降雨事件中，NH3-N与TP的线性相关

在降雨强度较大的情系数分别为0.9538与0.0068，

况下，对于可以去除NH3-N的技术，对TP同样具有很好的削减作用。

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