贵大新校区初期雨水污染分析科研

贵大新校区初期雨水污染分析科研报告贵大新校区初期雨水污染分析科研报告 周泰宽周泰宽 摘要摘要 雨水被认为是一种轻度污染的水源 本次科研创新实践以贵大新校 区为例 拟选取 5 个具有不同代表性的典型下垫面为取样监测点 对贵大新校 区初期雨水污染进行分析 对有效控制雨水径流的污染 改善区域生态环境以 及建设生态文明校园起到积极作用 关键词关键词 贵大新校区 初期雨水 雨水收集 水质 污染分析贵大新校区 初期雨水 雨水收集 水质 污染分析 1 1 选题背景和意义选题背景和意义 1 11 1 本课题背景和意义本课题背景和意义 贵州大学是贵州省唯一的一所 211 综合性重点大学 近年来新校区工程建 设迅速并几近完工 目前新校区正在加强校园生态绿化建设 因此对于雨水的 开发利用和污染防治显得尤为重要 雨水被认为是一种轻度污染的水源 新校区雨水的综合利用 一方面能够 实现对雨水径流产生的污染进行有效控制 从而改善校园生态环境 另一方面 能缓解校园生态需水压力 是实现水资源循环利用和可持续发展的重要途径之 一 高校是社会的一部分 也是城市生态系统的一个特殊子系统 校园具有很 强的开放性 其对于水资源的污染防治会对社会其他系统产生较大影响和相应 的带动作用 现以贵大新校区为例 进行本区初期雨水污染分析 不仅能够为新校区科 学有效地利用雨水资源提出切实可行的方案 同时也为解决校园水生态环境问 题提供科学依据 1 21 2 国内外对初期雨水污染研究现状国内外对初期雨水污染研究现状 在发达国家 初期雨水径流带来的非点源污染已成为水体污染的主要因素 美国约有 60 的河流和 50 的湖泊污染为初期雨水引起的非点源污染有关 近二 三十年间 城市雨水污染在发达国家受到广泛关注 许多国家对城市径流污染 及控制进行了深入研究 制定了系统的法规 管理和技术体系 我国雨水径流引起的污染问题也很严重 在太湖 滇池等重要湖泊 由初 期雨水引起的非点源污染已成为水质恶化的主要原因之一 近年来 我国对城市雨水径流带来的非点源污染研究取得了一批成果 但 对径流量及其水质缺少全面监测数据 对径流污染源 输送机制 污染总量及 相适应的合理排水体系和控制管理对策缺乏系统研究 目前尚未建立完善的与 雨水径流控制配套的技术和法规体系 因此 将我国与发达国家城市雨水径流 水质及污染控制进行比较 可为中国城市对该领域的研究和决策提供借鉴 2 2 研究内容与预期研究成果研究内容与预期研究成果 2 12 1 主要研究内容主要研究内容 贵州大学新校区位于贵阳市花溪区 贵阳被称为 森林之城 高原翠城 是理想的避暑圣地 贵阳夏无酷暑 冬无严寒 气候宜人 降水充沛 空气湿 润 树木长青 拥有极高的森林覆盖率 贵阳是一个多山的城市 有 地无三 尺平 的说法 市区范围内 85 的面积属于喀斯特地貌 具有独特的地理风貌 和景观格局 贵州大学就处于这片优美的山林之中 校园内部有许多保护得较 好的自然山体 山上植被保留得较为完好 贵大新校区建设分为一 二期工程 一期工程用地面积约 975 亩 首期开 工建筑面积约 46 万平方米 可容纳 1 1 万名学生学习生活 二期用地面积约 2225 亩 建筑面积约 78 万平方米 将容纳 1 9 万名学生 现今 一期工程已 经完工 二期工程正处于绿化阶段 也几近完工 本文现以贵大新校区的初期雨水为目标对其进行污染分析 2 22 2 研究方案及技术路线研究方案及技术路线 本文系统地分析了国内外城市初期雨水污染的研究现状 并明确了研究该 课题的重要性 在此基础上 结合贵大新校区建设的具体情况 对本区雨水污 染需要进行以下研究 对贵大新校区所在区域的自然条件及新校区的降水情况进行调研与分析 对屋面 水泥路面 沥青路面 草地 水沟等不同下垫面雨水的收集处 理进行探讨 对贵大新校区初期雨水径流进行水质检测与分析 研究不同下垫面上径 流雨水的污染情况 水质特性 探讨其变化规律 为新校区初期雨水的污染分 析提供数据支持 以贵大新校区为目标研究区域 分区域 分目标的提出新校区初期雨水 污染分析的可行性方案 根据实验结果分析得出结论 本次课题技术路线如下 2 3 拟解决的关键技术拟解决的关键技术 初期雨水处理技术初期雨水处理技术 根据雨水的用途不同和受污染情况的不同 雨水的处理技术也有所不同 一般情况下 收集到的雨水需要经过处理后才能使用 雨水处理可分为常规处 理和非常规处理 常规处理主要指自然净化和简单的物理净化工艺 如混凝 沉淀等 非常规处理是指一些处理技术效果明显但处理费用较高的工艺 如膜 技术等 一般而言 常规的各种水处理技术都可以应用于雨水处理中 应根据雨水 水质和雨水利用的目的来选择 设计雨水处理工艺 以实现最大效率 目前常 用的处理流程如下 流程 1 集水 沉沙槽 滤网 过滤器 储存槽 消毒槽 处理水槽 流程 2 集水 沉沙槽 滤网 过滤器 储存槽 过滤装置 消毒槽 处理 贵大新校区的自然 气候条件 降水情 况资料 新校区建设 水资 源水质情况资料 5 种下垫面的初期 雨水收集与处理 对比分析 实验室水化学分析 PH COD BOD 等 综合分析 得出分 析报告 并总结 水槽 流程 3 集水 储存槽 过滤装置 消毒槽 处理水槽 处理流程 1 集水场所仅限于房屋上面 这时的处理装置考虑沉沙槽 滤网 过滤器 根据集水场所的环境条件 单独选择或将其进行适当组合 处理流程 2 集水条件同前面流程 1 适用于要求较高水质环境用水和空调用 水 处理流程 3 适用于集水条件较好的雨水 处理后的水可用于水质要求稍高 的场合 本次对雨水的利用主要为人工湖补给和绿化灌溉用水 处理流程如下 集水 粗过滤 弃流池 混凝 沉淀 集水池 过滤 人工湖补给 植物灌 溉用水 2 42 4 预期研究成果预期研究成果 贵大新校区正处于加强绿化建设时期 在水资源相对短缺的同时 对其质 和量的要求却越来越高 高校作为城市的一个特殊子系统 校园环境的建设和 绿化校园对于整个城市的生态建设有着不可忽视的作用 雨水资源是一种丰富 的非常规水源 要能够准确地对初期雨水污染分析得出结论并采取相关措施 合理开发利用雨水资源 针对新校区雨水综合情况 在新校区设置了 5 个采样监测点 拟对在现场 采集的不同下垫面雨水进行化验与分析 预测初期雨水径流污染较严重 不适 合回用 雨水径流的水质变化具有较大的随机性 但污染物中的 SS 和 COD TN TP 之间存在一定的相关性 新校区初期的雨水径流水质较差 但经 过一定时间的降水冲刷后 污染物含量迅速减小 后期径流水质总体较好 但 道路径流雨水的水质不如屋面径流雨水水质好 初期弃流量大概为屋面 3min 径 流雨量 道路 5min 径流雨量 通过对初期雨水水质的分析 认为雨水经适当处 理后 可以用作生活杂用水 人工湖补给用水和植物灌溉用水等 3 3 主要参考文献主要参考文献 1 冯浩 小流域雨水资源化潜力及网络化利用模式研究 D 西北农林 科技大学 2001 2 朱兴平 李永红 雨水利用的理论与实践 J 水土保持通报 1997 3 刘应宗 李明 城市排水规划中雨水资源化问题探讨 J 中国给水 排水 2003 4 丁跃元 德国的雨水利用技术 J 给水排水动态 2006 5 全新峰 张克峰 李秀之 国内外城市雨水利用现状及趋势 J 能 源与环境 2006 6 王彦梅 国内外城市雨水利用研究 J 安徽农业科学 2007 7 程涛 城市雨水资源化技术应用研究 J 武汉大学 2007 8 郑兴 周孝德 许冰昕 德国的雨水管理及其技术措施 J 中国给 水排水 2005 9 鹿新高 泰城雨水资源化潜力分析与利用模式研究 D 山东农业大 学 2011 10 游春丽 城市雨水利用可行性研究 D 西安建筑科技大学 2006 11 董欣 新加坡雨水资源的利用与管理 J 给水排水动态 2009 12 车武 李俊奇 刘红 现代城市的雨水利用技术考察分析 J 北京 水利 2003 13 车武 李俊奇 城市雨水利用技术与管理 M 中国建筑工业出版社 2006 14 于常武 许土国 现代城市雨水资源利用研究 J 河南理工大学学 报 2005 15 王少东 济南市雨水利用对策研究 D 山东大学 2007 16 王品才 某生态校园雨水调蓄与资源化利用研究 D 天津大学 2010 17 彭澄瑶 城市水资源可持续规划与水生态环境修复 D 北京工业大 学 2011 18 程海涛 区域雨水集蓄 处理和综合利用 D 重庆大学 2009 19 刘鹏 傅文华 初期雨水要不要弃流的思考 J 给水排水 2004 20 车伍 张炜 李俊奇 城市雨水径流污染的初期弃流控制 J 中国 给水排水 2007 21 高智华 廊坊市大学校园绿化环境的调查分析 沈阳农业大学学报 2007 22 余治富 中小学校园景观设计的自然生态研究 D 重庆大学艺术学 院 2010 23 赵彦伟 杨智