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原文传递重庆地区高速公路路面径流污染特征研究

论文题名：	重庆地区高速公路路面径流污染特征研究
关键词：	高速公路;路面径流;污染控制;主成分分析
摘要：	伴随着高速公路的快速发展，高速公路周围的环境问题也不断凸现，特别是降雨径流的非点源污染日趋严重。由于地理因素，重庆高速公路多建在山岭重丘地区，公路两旁的护坡土壤多为风化程度较低的紫色土，且气候湿润，降雨量较大而集中，容易造成护坡水土流失；同时，重庆酸雨频率较高、pH值较低；加之，交通尾气排放、燃料及润滑油的泄漏和汽车轮胎摩擦等原因，可能使得重庆地区高速公路路面径流污染较为严重，但真实状况至今未有研究报道。　　本文以兰海高速(渝武高速)G75、重庆绕城高速G5001为研究对象，选择普通路面和悬空桥面。在2009年1～9月期间采集高速公路径流水样10个批次、55个径流样品，其中对2009-04-30(春季)、2009-06-09(夏季)、2009-08-29(秋季)等三次降雨事件进行了重点历时采样，并通过同步采集灰尘、降水等样品，辅之以室内模拟的灰尘溶出试验，探讨路面径流污染的排放特征和影响路面径流污染的内外因素，针对性地提出重庆地区高速公路路面径流污染控制的对策与措施，为相关部门行政决策提供科学依据。主要结论如下。　　重庆地区高速公路径流样本监测表明，pH、COD属于正态分布，其算术平均值分别为7.63和293.16mg/L，而SS、BOD5、TN、TP、Cu、Zn、Pb、石油类更符合对数正态分布，其几何平均浓度分别为174.39、2.11、3.17、0.10、0.08、0.59、0.34、1.75mg/L。以GB8978-1996为标准，采用Nemerrow指数综合评价表明，重庆地区渝武高速、绕城高速分别达到了中度污染、轻度污染，主要污染物依次是COD、SS、Pb、石油类。对比重庆地区高速公路径流污染与国内已有研究结果发现，重庆地区高速公路径流悬浮固体浓度总体上低于其它城市；COD浓度高而BOD5浓度低，可生化性更差。　　重庆地区高速公路径流污染物的相关分析表明，除了Cu与其它指标的相关性稍差外，其它各指标之间均有显著或极显著的相关关系。径流BOD5/COD在0.002～0.069之间，远低于生活污水，也比国内其它同类研究低，说明可生化性非常差。且BOD5/COD随SS浓度增加有下降的趋势，间接说明路面灰尘量多少决定径流污水的控制措施。　　重庆地区高速公路径流污染物的主成分分析表明，第一主成分中反映的是路面灰尘，第二主成分反映的是交通尾气，第三主成分中反映的是降雨。方差分析表明，重庆地区高速公路的普通路面与悬空桥面之间，径流各污染物浓度均没有达到显著性差异。但两条高速公路之间，COD、BOD5、石油类等有机污染物达到显著差异，说明车流量对径流的影响可能与车辆排放的有机废气沉降地面有关。春、夏、秋、冬四季之间比较表明，除了SS外，各指标在冬季均明显偏高，各季节的污染程度依次为春季＞冬季＞夏季＞秋季。径流水质与降雨水质无明显相关关系。　　重庆地区高速公路路面灰尘粒径越细，其所载污染物浓度就越高，污染也越重。载荷系数和累积载荷系数表明，80％以上的污染物积聚在粒径2.0mm以下的灰尘中。模拟酸雨浸出试验表明，各污染物的浸出率为0.76％～15.94％，进入径流的可溶态污染物并不是太多，更多的是随雨水产生的颗粒态污染物。　　通过建立高速公路路面径流初期效应的简易化、定量化模型与判定条件，确定研究区域2009-04-30、2009-08-29降雨事件存在一定的初期效应，其初期效应大小分别为68.11％和50.48％，初期效应时段分别为15min和25min。而2009-06-09降雨事件无明显的初期效应。采用拦截径流初期30％流量，可以综合去除69.37％～92.21％的径流污染负荷。　　受条件限制，本研究样点设置和采样次数不是太多，所得结果尚需进一步证实。路面径流中主要污染源贡献的定量化，高速公路路面径流污染影响因子的作用大小、作用方向和作用方式等有待于进一步研究。
作者：	毛彦景
专业：	环境工程
导师：	陈玉成
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南大学
学位年度：	2010
正文语种：	中文