武汉市屋面雨水水质特性分析

武汉市雨量充沛,江湖纵横,但水资源分布不平衡,降水季节分配不均。随着城市化的迅速发展,不透水表面比例逐渐增加,径流量增加,屋面是城市不透水面积的一个重要组成部分,它是承接大气干湿沉降的载体,加之屋面材料的腐蚀产物,使得径流存在一定的污染性。 城区各种汇流介质产生的径流中,屋面雨水水质相对较好,便于收集。合理利用屋面雨水有利于节约优质水资源,削减城市面源污染负荷、缓解排水系统的排涝压力。屋面雨水资源收集后可回用于景观用水、市政及生活杂用、冷却水和地下水。 根据武汉市屋面材料的主要类型以及所处的地理位置,选取武汉理工大学校区内沥青屋面、瓦屋面、水泥屋面三种不同材料类型屋面作为雨水径流采样点,在降雨期间进行了14次取样化验,监测分析降雨过程中各个监测点径流雨水的水质特性。主要研究结果如下: 武汉城区在任一次降雨中,屋面径流雨水水质复杂,随机性强;不同材料屋面雨水径流污染程度相差较大,沥青屋面和水泥屋面径流污染较瓦屋面重,径流污染物主要为有机污染物。 降雨产流过程中各污染物浓度随着降雨产流历程虽然变化有起伏,但变化总趋势是初期径流污染严重,可达到很高浓度,随降雨历时的延长,污染物浓度逐渐下降并趋于稳定。 来自不同屋面材料的径流水质在降水某一时刻前后水质变化较大,之前水质污染程度远远超过后续的污染程度,具有明显的初始冲刷效应,降雨频繁时屋面径流水质在降水的16～26min前污染程度较高,即为初期径流,降雨间隔时间较长时屋面径流水质初期径流时间相应延长。 屋面径流水样监测项目的平均值在多数情况下其污染负荷高于生活杂用水的水质标准,如水泥屋面、沥青屋面和瓦屋面COD中值分别为286.97 mg/L、233.24 mg/L和86.36mg/L,三种屋面浊度平均值分别为54.15NTU、20.27NTU和36NTU;其水质有时会劣于地表水环境质量标准的V类水体,但有时又可满足生活杂用水及再生水回用的水质标准,甚至可以达到地表水环境质量标准的Ⅳ类或Ⅲ类要求。 汇水面性质、降雨间隔时间、降雨强度、降雨量及降雨历时等降雨条件、季节与气温及大气降尘等对武汉城区屋面雨水径流水质特别是初雨水质均有明显影响,使得径流水质变化规律比较复杂。