干货|合流制排水区水体污染过程影响因素分析和估算方法

水处理网讯:通过建立简化的合流制排水区水体污染物估算方法，从具体数据上分析不同因素对水体污染物浓度的影响。通过依次变化研究区域内合流制排水管网收集处理率、污水处理厂污染物去除率、截流倍数、海绵城市设施关键参数等因素，研究受纳水体污染物浓度的变化。经计算，在90％的管网收集处理率的情况下，雨季时水体污染物浓度（89.19 g/m³）比旱季时污染物浓度（45.59 g/m³）高出将近1倍；在增加海绵城市设施后，在给定参数条件下，当径流控制率提高到80％时，受纳水体污染物浓度可以降低到22.22 g/m³。可以通过该估算方法对某一汇水区受纳水体污染情况进行评估，或是对相似水体污染治理工程具有一定指导作用。

引言

中国在过去几十年粗放型发展中，水资源遭受严重污染，水体逐渐丧失纳污自净能力，水中污染物的累积成为重大环境安全隐患。在生态文明建设受到高度重视的大背景下，水污染的治理虽得以快速推进，但主要以修建城镇污水处理厂来治污，效果并不尽如人意。

根据《2016年城乡统计年鉴》显示，截至2015年底，我国投入运营的城镇污水处理厂（不包括一些工厂按国家要求自行建造的污水处理厂）超过了5000座，处理能力超过2亿m³/d，污水处理率超过85%（城市93.4%、县城87.4%）。

然而有研究指出，城镇污水处理厂的建设尽管有助于缓解湖泊富营养化问题，但藻类暴发的情况仍时有发生，意味着富营养化问题并没有得到完全解决，水质也还没有达到清洁状态。此外，几乎人口集中的城市、乡镇都已经建了污水处理厂，再通过扩建或新建污水处理厂来进一步控制水污染的空间已非常有限。

另一方面，美国环保局把城市地表径流列为导致全美河流和湖泊污染的第三大污染源。在一些国外学者对面源污染的研究中可以发现，对降雨所造成的面源污染进行适当处理后，可以有效降低城市供水压力和排水管网负荷， 有利于保持水土，控制水体污染，预防水体富营养化，改善生态环境。

在这样的背景下，黑臭水体治理和海绵城市建设成为近年来重要的控制环境污染技术途径。正确评估和计算水体污染来源及各来源对水体污染的影响程度，则是重要的技术依据。

基于此，本文以庆阳市海绵示范城市建设为切入点，通过污染溯源和污染负荷分析，建立简化的污染程度估算方法，从而对水体污染过程和污染结果进行深入分析，最终用于指导前端规划设计。

1合流制排水系统与水体环境质量关系

1.1受纳水体质量影响因素

图1表示的是合流制排水系统对河流水库水体质量产生影响的因素，主要有：①点源污染，包括生活污水、工业废水；②降雨面源污染，包括大气、下垫面、管道、溢流；③内源污染。

1.2合流制排水系统雨天污染影响因素

合流制排水系统雨天污染主要是地表面源冲刷污染，生活污水、工业废水污染物，管道沉积物污染，污水处理厂尾水等，降雨过程中随雨水径流一并溢流进入河涌，污染水体。雨天污染的主要影响因子如表1所示。

2受纳水体污染物简化估算方法

根据图1合流制排水系统示意情况，假定在一个汇水区内，存在生活污水、工业废水、降雨径流污水、上游来水及其他区域引水等不同类型的污水排入同一个受纳水体，根据这些污水量和该汇水区内污水处理设施（排水管网、截流管道、污水处理厂、海绵城市设施等）的相关参数，对受纳水体污染物浓度进行估算，来判断不同因素对水体污染的影响。