郭鳳震，郭 婧，劉慶華，霍毅鑫

（1.河北省邯鄲水文水資源勘測局，河北 邯鄲056001；2.河北大學 化學與環(huán)境科學學院，河北 保定071002；3.邯鄲市水資源綜合管理辦公室，河北 邯鄲057750）

邯鄲市人均占有水資源量176m3，僅占全國人均水平的8%，地表水資源總開發(fā)利用率達80%以上，水資源的匱乏嚴重制約了邯鄲市工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)濟社會發(fā)展和自然生態(tài)環(huán)境保護。邯鄲市屬于溫帶大陸性季風型氣候，多年年平均降水量為548.9mm，由于時空分布不均，全年降雨量70%以上集中在6—9月，其中又主要集中在7月下旬至8月上旬。為了有效利用城區(qū)雨洪資源，2007年開始進行了邯鄲市城區(qū)雨洪資源研究。

由于城區(qū)降雨徑流攜帶大量的懸浮顆粒物、營養(yǎng)鹽、重金屬、有機污染物和其他污染物質［1］，作為非點源污染源對水環(huán)境具有較大影響，為了掌握城區(qū)雨洪水質特征并對其進行有效控制與治理，對城區(qū)降雨徑流水質進行了專題研究。

1 研究方法

1.1 研究區(qū)域

研究區(qū)域選擇邯鄲市主城區(qū)中華大街南部及兩側，分生活區(qū)、道路、公園綠地和城區(qū)雨水匯流處，生活區(qū)為水電學院生活區(qū)，道路為中華大街水電學院門前和學院路中段，公園綠地為邯山廣場，城區(qū)雨水匯流處選沁河。

1.2 取樣

1.2.1 取樣地點

（1）生活區(qū)。屋面是城區(qū)不透水區(qū)域的主要組成部分，在城市面污染源污染中扮演著重要角色，它是承接大氣干濕沉降的的主要載體［2］，由于屋面材料本身也存在污染物質，使得屋面雨水徑流存在污染。邯鄲城區(qū)屋面多為混凝土平面結構，為此選用2號樓為監(jiān)測對象，用采樣器在雨水管底部采集樣品。

（2）城區(qū)道路。道路表面尤其是交通活動頻繁的城市道路表面，能夠通過汽車尾氣排放、輪胎和路面磨損及油脂的滲漏等積累大量的懸浮顆粒、營養(yǎng)鹽、重金屬和多環(huán)芳烴等污染物質［3］。由于城區(qū)道路的高度不透水性，這些污染物質在降雨期間被道路表面產(chǎn)生的雨水徑流溶解、沖刷并通過城市雨水管網(wǎng)排入水體，對受納水體造成污染。邯鄲市中華大街是邯鄲市主要街道和樣板路，選中華南大街水電學院門前作為城區(qū)主干道監(jiān)測點，學院路中段作為住宅區(qū)道路監(jiān)測點。用采樣器在路邊雨水口處采集樣品。

（3）公園綠地。隨著城市三年大變樣，邯鄲市城區(qū)綠化面積和綠化率逐年提高，有力地改善了城區(qū)環(huán)境。公園綠地也是城區(qū)主要透水區(qū)，降雨產(chǎn)生徑流相對較小、較慢，但由于綠地在養(yǎng)護過程中施肥、噴藥，加上長期吸附、蓄積空氣中灰塵和其他廢物，隨著雨水徑流生成的大量污染物將會隨之進入水環(huán)境，對接納水域產(chǎn)生污染和影響。選擇廣場南側綠地旁匯水口為采樣監(jiān)測點。

（4）沁河。邯鄲城區(qū)內一條河流，水源為西污水處理廠的中水和上游少量來水，降雨時兩岸有大量雨水匯入。

1.2.2 取樣時間、頻次

房屋降雨徑流采樣時間為2009年6月19日、7月12日、7月25日。道路降雨徑流和雨水匯流區(qū)沁河采樣時間為7月12日、7月25日。公園綠地降雨徑流采樣時間為7月12日。

降雨產(chǎn)生徑流開始取樣，每隔10min取樣一次，至徑流停止。沁河在降雨初期、漲水初期、洪峰、落水期分別采集水樣。每個水樣分別檢測，檢測指標為COD、SS、NH3、TN 4項。

1.3 監(jiān)測方法

分析方法依據(jù)《水和廢水監(jiān)測分析方法》。

2 降雨徑流污染物變化

2.1 屋面降雨徑流

對3次降雨徑流進行檢測，共取樣21個，屋面降雨徑流中COD、SS、TN、TP含量變化見圖1～4。

由圖1～4中可以看出屋面降雨徑流初期的污染最明顯，水質比較混濁，隨著降雨時間的延長，污染物濃度逐漸下降并趨于穩(wěn)定。

圖1 屋面降雨徑流COD含量變化

圖2 屋面降雨徑流SS含量變化

圖3 屋面降雨徑流TN含量變化

圖4 屋面降雨徑流TP含量變化

降雨初期COD 在70～100mg/L，SS 在50～90mg/L，TN 在5～10mg/L范圍內，TP接近0.4mg/L，屬于GB3838—2002《地表水環(huán)境質量標準》劣Ⅴ類水，經(jīng)過30min沖刷后，降雨徑流水質變好。降雨后期（50min）COD低于20mg/L，SS低于10mg/L，TN在1mg/L左右，TP穩(wěn)定在0.15mg/L以下，接近地表水Ⅲ類水標準，不會再對接納水體產(chǎn)生污染。

2.2 道路降雨徑流

城區(qū)主干道中華大街和生活區(qū)街道學院路降雨徑流中COD、SS、TN、TP含量變化情況見圖5～8。

圖5 道路降雨徑流COD含量變化

圖6 道路降雨徑流SS含量變化

圖7 道路降雨徑流TN含量變化

圖8 道路降雨徑流TP含量變化

從圖5～8可以看出，道路降雨徑流水質與車輛、行人的過往密度和路面污染程度有關，水質的波動性比較大，在降雨初期污染最嚴重。交通干道比住宅區(qū)內道路的路面徑流污染程度高。交通干道初期徑流雨水COD最高接近1000mg/L，SS超過1000mg/L，TN為25mg/L，TP達0.5mg/L；而住宅區(qū)內道路COD最高在400mg/L，SS不足500mg/L，TN為13.8mg/L，TP低于0.4mg/L。

路面徑流雨水水質隨著降雨歷時增加而改變，路面初期徑流的COD、SS、TN和TP較高，降雨強度越大，沖刷越徹底，徑流水質越差；降雨徑流歷時20min后水質趨于穩(wěn)定。降雨后期交通干道COD穩(wěn)定在200mg/L左右，SS在300mg/L左右，TN在10mg/L以下，TP不足0.15mg/L；住宅區(qū)路面COD在50mg/L以下，SS低于150mg/L，TN低于5mg/L，TP小于0.15mg/L。住宅區(qū)路面徑流污染低于交通干道的路面徑流。

2.3 公園綠地降雨徑流

邯山廣場綠地降雨徑流主要污染物隨時間變化情況見圖9，10。

圖9 綠地降雨徑流COD、SS含量變化

圖10 綠地降雨徑流TN、TP含量變化

由圖9，10可看出，綠地降雨徑流前期水質較差，COD、SS含量在500mg/L以上，TN超過15mg/L，TP接近4mg/L，遠超地表水環(huán)境質量Ⅴ類水標準和GB5084—2005 《農(nóng)田灌溉水質標準》，隨著徑流時間的延長水質逐漸變好，受降雨強度的影響，水質會出現(xiàn)波動。

2.4 雨水匯水區(qū)沁河

雨水匯流區(qū)沁河降雨過程中水質變化情況見表1。

表1 沁河降雨過程中水質監(jiān)測結果統(tǒng)計 單位：mg/L

由表1可以看出，漲水初期由于降雨徑流初期的污染物含量較高，河水水質較差，洪峰時COD含量最高，落水期水質變好。

3 城區(qū)雨水資源利用

城區(qū)雨水資源利用包括直接利用和間接利用。

直接利用就是根據(jù)不同的水質，采用獨立的雨水收集、處理、利用物化處理系統(tǒng)，即選用快速過濾法、快速混凝沉淀法或快速生物吸附法等接觸過濾加消毒的工藝處理過程，使雨水水質達到《生活雜用水水質標準》要求，然后直接用于城市清潔、綠化、路面噴灑、水體景觀。

間接利用就是利用雨水回灌補充地下水資源，提高地下水水位，改善生態(tài)環(huán)境。城區(qū)通過建設低草坪花壇、鋪設滲水路面、開挖淺溝渠道等途徑，加大雨水滲透量，有效補充、涵養(yǎng)地下水。

4 結語

（1）城區(qū)雨水徑流主要污染物為有機物和懸浮物，初期雨水徑流污染最為嚴重，隨降雨歷時的延長，污染物濃度逐漸下降并趨于穩(wěn)定。

（2）屋面經(jīng)過一段時間沖洗后，降雨徑流水質變好，降雨后期水質接近Ⅲ類水標準，可以直接用于日常用水，不會對匯入水體產(chǎn)生污染。

（3）城區(qū)路面降雨徑流水質波動較大，與車輛、行人的過往密度和路面污染程度有關，住宅區(qū)路面徑流污染低于交通干道的路面徑流。

（4）公園綠地降雨徑流水質受降雨強度影響較大。

（5）不同城區(qū)下墊面雨水徑流污染物含量差異明顯，城區(qū)主干道路大于住宅區(qū)道路大于公園綠地大于屋頂。

（6）城區(qū)雨水匯水河流受來水影響，漲水初期污染物含量較高，洪峰過后，水質變好。

［1］黃金良，杜鵬飛，歐志丹，等.澳門城市暴雨徑流污染特征研究［A］.中國給水排水論文集［C］.2006－09－10，62－67.

［2］李賀，張秋菊，李田.屋面徑流污染物的初流類型與水質特征研究［J］.中國給水排水，2009，25（9）：90－93.

［3］甘華陽，卓慕寧，李定強，等.廣州城市道路雨水徑流的水質特征［J］.生態(tài)環(huán)境，2006，15（5）：969－973.

［4］董欣，杜鵬飛，李志一，等.城市降雨屋面、路面徑流水文水質特征研究［J］.環(huán)境科學，2008，29（3）：607－612.