合流制排水系统雨天溢流( combined seweroverflows,CSO) 中携带了大量的污染物,是城市水体水质下降的主要原因[1 ~ 5],研究CSO 污染的主要来源———地表径流、旱流污水、管道沉积物[6,7]的污染特点及源贡献率对溢流污染负荷的削减、排水系统的优化管理有重要意义. 目前,对雨天溢流污染来源的定量分析主要有系统输入输出质量平衡法( entry-exit mass balance ) [6,8]、化学质量平衡法( chemical mass balance,CMB) [9, 10]和正定矩阵分解模型( positive matrix factorization,PMF) [10]等. 对于人口密集且地势低平的老城区,如上海中心城区,城市排水管网密集,管理部门将相邻的水泵强制排水系统互相连通以提高排涝安全性. 排水系统的边界不封闭导致输入输出质量平衡法难以应用. 与系统输入输出质量平衡法相比,CMB 法具有不受排水系统是否封闭的影响、不需要准确测量雨天流量等优点. 近年来,CMB 法在大气污染源的确定[11],旱流污水的污染来源计算[12 ~ 14]中应用广泛,而在雨天溢流污染源解析中的应用案例很少,仅Soonthornnonda等[9, 10]利用化学质量平衡法进行美国密尔沃基市CSO 的源解析,并通过解析结果证实地表径流是CSO 污染的重要来源.
本研究以上海市某截流式合流制排水系统为考察对象,探讨系统内地表径流、旱流污水、雨天溢流的水质特性和管道沉积物的污染特性,采用CMB法对CSO 污染来源进行定量分析,以期为CSO 污染的源解析和雨天溢流污染的控制提供指导. |