石家庄市区道路径流雨水污染特征调查

2017-12-21 11:24关彤军张春会冯宝叶赵全胜魏云飞
河北科技大学学报 2017年6期
关键词:平均法石家庄市径流

关彤军,张春会,,王 雯,冯宝叶,赵全胜,魏云飞

(1.石家庄市政设计研究院有限责任公司,河北石家庄 050019;2.河北科技大学建筑工程学院,河北石家庄 050018)

石家庄市区道路径流雨水污染特征调查

关彤军1,张春会1,2,王 雯1,冯宝叶2,赵全胜2,魏云飞2

(1.石家庄市政设计研究院有限责任公司,河北石家庄 050019;2.河北科技大学建筑工程学院,河北石家庄 050018)

为保护地下水和城市生态环境,中国已经开始大规模建设海绵城市。海绵道路是海绵城市建设的重要组成部分。近些年,石家庄市政设计研究院提出了种植土碎石绿化带新型海绵道路结构,并已在石家庄市推广使用。入渗雨水水质是否符合标准,是否会污染地下水是这种道路结构设计中亟待解决的关键问题。为此,弄清石家庄市道路雨水径流污染情况对于石家庄市海绵道路结构设计及海绵城市建设都极为必要。为获得石家庄市道路雨水径流污染特征,在石家庄市南二环与裕翔街口、河北科技大学东门口、西二环与中山路口高架桥下和路边雨水井设置了4个采样点。这些采样点位于石家庄市区主干路上,涵盖了石家庄市区的东部和西部,基本代表了石家庄市区道路雨水径流的污染状况。从2017年3月到6月一共收集了6场雨水,选取典型、可代表石家庄市中小雨道路雨水径流污染物平均状况特征的5月3日的调查结果进行分析。用重铬酸钾法测试了道路径流雨水COD浓度;用钼酸铵分光光度法测试了TP浓度;用过硫酸钾消解-紫外分光光度法测试了TN浓度;用纳氏试剂分光光度法测试了NH3-N浓度;用滤纸过滤法测试了SS浓度;用电感耦合等离子体法测试了Zn离子和Pb离子浓度。根据测试结果,研究了降雨过程中道路径流雨水COD,TP,TN,NH3-N,SS,Zn离子和Pb离子浓度的演化规律。结果表明:石家庄市道路雨水径流污染物大致随降雨历时而衰减,降雨90 min后渐趋稳定;污染物浓度与降雨历时之间近似呈负指数函数关系。基于调查结果,分别利用时间加权平均和雨量加权平均方法提出了石家庄市道路初期雨水径流和长历时道路雨水径流的污染物浓度特征值。 石家庄市初期雨水径流设计质量浓度的时间加权平均法建议值:TN为14.49 mg/L,NH3-N为10.93 mg/L,TP为0.45 mg/L,SS为651.00 mg/L,COD为437.73 mg/L;长历时道路雨水径流的污染物质量浓度值建议值:90 min以内,TN为8.05 mg/L,NH3-N为5.60 mg/L,TP为0.59 mg/L,SS为559.22 mg/L,COD为237.96 mg/L;90 min以后,TN为5.13 mg/L,NH3-N为4.11 mg/L,TP为0.58 mg/L,SS为422.67 mg/L,COD为97.35 mg/L。石家庄市初期雨水径流设计质量浓度的雨量加权平均法建议值:TN为14.40 mg/L,NH3-N为10.86 mg/L,TP为0.50 mg/L,SS为684.10 mg/L,COD为440.08 mg/L;长历时道路雨水径流的污染物质量浓度值建议值:90 min以内,TN为12.46 mg/L,NH3-N为9.19 mg/L,TP为0.52 mg/L,SS为642.80 mg/L,COD为363.92 mg/L;90 min以后,TN为5.13 mg/L,NH3-N为4.11 mg/L,TP为0.58 mg/L,SS为423.30 mg/L,COD为97.35 mg/L。总体来看,雨量加权平均法获得的设计浓度值比时间加权平均法获得的结果略大。Zn离子和Pb离子在土壤中极难降解,且危害大,建议取30 min时间加权质量浓度值作为初期径流雨水和长历时降雨道路径流雨水的设计浓度,Zn离子设计质量浓度建议值为0.67 mg/L,Pb离子设计浓度建议值为0.11 mg/L。

城市给水排水工程;海绵道路结构;道路径流雨水水质;演化规律;污染物设计浓度值

为保护地下水资源和城市生态环境、缓解热岛效应,建设海绵城市已势在必行[1]。国内外对城市雨水入渗开展了很多研究:DREELIN等[2]对比了透水路面与硬化沥青路面的雨水径流量;COLLINS等[3]分析了透水混凝土路面的雨水入渗量;顾天奇等[4]、唐双成等[5]、宫永伟等[6]、车伍等[7]分析了多种透水结构的雨水入渗效果和海绵城市的建设目标。

道路是城市的重要组成部分,海绵道路建设对于海绵城市建设具有重要意义。目前,在海绵道路建设中广泛使用透水沥青路面结构[8]、透水混凝土路面结构[9]和透水砖路面结构[10],种植土-碎石绿化带雨水入渗结构等。然而,城市道路车辆众多,污染严重。雨水降落于道路表面,形成径流,冲刷路表的污染物,污染物悬浮或溶解于雨水径流内,流入海绵道路结构,并入渗至地基土内,这可能污染地下水和地基土,因此弄清石家庄市道路雨水污染情况对于海绵道路结构设计极为必要。

侯培强等[11]调查了北京市屋面、单位内部道路和环路干道道路的雨水径流污染特征。王书吉等[12]调查了邯郸市道路雨水径流的污染特征。张琼华等[13]分析了典型城市沈阳、西安、重庆、上海等道路雨水污染特征,初步建议了雨水利用的标准。申丽勤等[14]分析了中国城市道路雨水径流污染状况,建议了相应的控制措施。彭亮等[15]调查了武汉市白沙洲大道道路雨水水质情况,提出了相应的利用技术措施,黄群贤等[16]提出了石家庄市雨水利用建议。然而目前石家庄市道路雨水污染状况的研究尚未见有报道,这阻碍了石家庄市海绵道路工程的发展。

在石家庄市道路选择了4个采样点,测试了典型降雨条件下道路雨水径流污染物的演化规律,通过计算分析,提出了石家庄市海绵道路结构设计和分析时使用的污染物设计浓度建议值,对石家庄市海绵道路工程的发展具有促进作用。

1 道路径流雨水水质调查及调查结果分析

1.1 采样点的设置

道路径流雨水水质调查地点分别设在:南二环与裕翔街道路交叉口二环路桥下雨水口(采样点1)、河北科技大学东门外裕翔街边雨水排水口(采样点2)、西二环与中山路道路交叉口高架桥下雨水落水口(采样点3)、西二环与中山路道路交叉口路边雨水排水口(采样点4)。

这些采样点均位于石家庄市区道路上,采样点1和采样点2位于石家庄市区的东部,采样点3和采样点4位于石家庄市区的西部,基本代表了石家庄市区道路雨水径流的污染状况。另外,在河北科技大学建筑工程学院二楼平台布置了天然雨水收集装置和雨量计。

1.2 雨水收集及污染物浓度的测定

笔者分别在2017年的3月23日、3月27日、4月4日、4月7日、4月13日、5月3日对4个采样点的道路雨水径流污染情况进行了调查。从这6场降雨雨量来看,5月3日的降雨雨量为19.20 mm,与石家庄市海绵城市道路建设要求的收集降雨量[18](18.40 mm)最接近。另外,对6场降雨的污染物浓度进行累加均化,其污染物浓度与演化规律也与5月3日的结果基本接近,因此本文取5月3日的调查结果进行分析,并近似认为其代表了石家庄市中小雨条件下道路雨水径流(以下简称中小雨道路雨水径流)污染物的平均状况。

2017年5月3日降雨从西至东,采样点3和采样点4开始降雨时间为17时10分,采样点1和采样点2开始降雨时间为17时52分。

每一个采样点安排2人采样。1 h内每5 min采样1次,1 h后约20~30 min采样1次。对采集的试样依照《中华人民共和国国家标准法》进行污染物浓度的测定:化学需氧量(COD),用重铬酸钾法;总磷(TP),用钼酸铵分光光度法;总氮(TN),用过硫酸钾消解-紫外分光光度法;氨氮(NH3-N),用纳氏试剂分光光度法;悬浮物(SS),用滤纸过滤法;Zn离子和Pb离子,用电感耦合等离子体法。由于Zn离子和Pb离子的测定成本高昂,因此测定数据较少。

1.3 结果及分析

污染物的测定结果如图1—图7所示。

1)总体规律

图1为4个采样点COD质量浓度随降雨历时的演化规律。从图1可以看出,4个采样点的COD质量浓度最大值在336~612 mg/L之间,河北科技大学东门口(采样点2)的COD浓度最大;COD最大浓度都出现在降雨30 min内;之后随着降雨历时增加而逐渐衰减,在90 min左右开始趋于稳定。

图2为4个采样点TP的质量浓度随降雨历时的演化规律。从图2可以看出,4个采样点的TP质量浓度在0.20~1.20 mg/L之间,基本上围绕0.50 mg/L上下波动,随时间没有明显的规律性。

图3和图4为TN和NH3-N的质量浓度随降雨历时的演化规律。可以看出,TN和NH3-N的最大质量浓度分别在17.61~25.40 mg/L之间和12.50~21.10 mg/L之间,其最大值一般出现在降雨30 min内。 TN和NH3-N的质量浓度随降雨历时增加也呈衰减的趋势,在90 min左右开始趋于稳定。从分布来看,石家庄市区西部(采样点3和采样点4)比东部(采样点1和采样点2)的TN和NH3-N浓度高。

图5为悬浮物(SS)的质量浓度随降雨历时的演化规律。从图5可以看出,4个采样点SS的最大浓度在720~1 645 mg/L之间。悬浮物浓度也随降雨历时增加而衰减,大致在90 min后趋于稳定。

图6和图7分别为采样点2、采样点3和采样点4的Zn离子和Pb离子的质量浓度随降雨历时的演化规律。采样点2的Zn离子和Pb离子的质量浓度最大值分别为0.96 mg/L和0.16 mg/L,采样点3的Zn离子和Pb离子的质量浓度最大值分别为0.32 mg/L和0.05 mg/L,采样点4的Zn离子和Pb离子的质量浓度最大值分别为0.65 mg/L和0.09 mg/L。这3个采样点的Zn离子和Pb离子的质量浓度总体上随降雨历时增加而衰减。

天然雨水的污染情况如表1所示,降雨量如图8所示。

表1 天然雨水水质

从以上分析和试验结果来看,尽管一些污染物浓度在降雨初期短时间增加,但总体上 COD,TN,NH3-N,SS,Zn离子和Pb离子的浓度都具有随时间衰减的规律,本文使用如下负指数函数拟合污染物浓度随时间的演化规律:

y=(ymax-ys)e-at+ys,

(1)

式中:y为某种污染物的浓度;ymax为某种污染物的最大浓度;a为拟合系数;t为时间;ys为污染物的稳定浓度,通过数据拟合确定。

限于篇幅,仅利用式(1)拟合图1中采样点1和采样点2的调查数据,结果如图9所示。图9中,采样点1的曲线拟合参数分别为ymax=544,ys=40.33,a=0.034 84;采样点2的曲线拟合参数分别为ymax=612,ys=38.8,a=0.023 04。调查数据与拟合结果的相关系数分别为0.75和0.71,可见式(1)能较好地拟合本文污染物浓度与降雨历时的关系。

2)道路雨水径流污染物的设计浓度建议

在石家庄市海绵道路结构设计中必须保证入渗地下雨水的水质符合要求。根据规范[17-18],石家庄市道路入渗雨水的水质应符合表2中的规定。另外,海绵道路结构应削减原有SS质量浓度的50%[19]。

表2 石家庄市道路雨水水质要求

从道路雨水的水质调查结果看,石家庄市实际道路径流雨水的污染物浓度大大超过了入渗雨水污染物的限值。为了达到入渗标准,道路雨水入渗地基土之前应通过水质净化结构进行净化,如种植土-碎石绿化带结构等。

从道路雨水水质调查结果看,道路径流雨水污染物的浓度随降雨历时而衰减,若使用真实的、随时间变化的道路径流雨水污染物浓度,设计计算将异常困难。另外,在物理模型试验中,配制污染物浓度随时间变化的雨水十分困难。在数值计算分析中,能够输入污染物动浓度边界条件。然而,从调查数据来看,不同地点、不同降雨的调查结果通常不一致,这使得数值模拟结果的代表性存在争议或疑惑。综上所述,在工程实际应用中,需要基于调查数据给出石家庄市道路雨水径流污染物设计浓度的取值方法。

对于调查结果,按加权平均法计算污染物的加权平均浓度,其时间加权平均浓度为

式中,x为污染物加权平均浓度;ti为第i时间区段;yi为与其对应的污染物浓度;n为时间区段总数。

其雨量加权平均浓度为

式中,qi为时间ti对应的降雨水量。

时间加权平均浓度反映了一段时间内污染物浓度的平均水平,雨量加权平均浓度反映了降雨量对污染物浓度的影响,式(3)中分子部分实际是污染物的总量。

①时间加权平均浓度

初期雨水径流时间取30 min,利用式(2)获得其时间加权平均浓度,结果如表3所示。在表3中选取同一列中污染物的最大浓度作为初期雨水径流的设计浓度建议值,如表3中粗字体数据,于是时间加权平均法的石家庄市初期雨水径流设计质量浓度建议值:TN为14.49 mg/L,NH3-N为10.93 mg/L,TP为0.45 mg/L,SS为651.00 mg/L,COD为437.73 mg/L。该设计浓度主要用于去除或处理初期径流污染物的结构或设施的设计。

对于种植土-碎石绿化带这类具有净化入渗雨水水质作用的海绵道路结构,需要考察3年重现期的3 h暴雨、12 h和24 h长历时降雨及年降雨过程中出水水质是否达标。从道路径流雨水污染物调查结果来看,道路径流雨水污染物浓度随降雨历时而衰减,大约在90 min后开始趋于稳定,于是把长历时降雨的污染物演化分为2个时间段,第1个时间段为90 min以内,第2个时间段为90 min以后。

表3 时间加权平均法的石家庄市初期雨水径流污染物设计质量浓度建议值

Tab.3 Proposed contaminants concentration for initial rainfall of road runoff in Shijiazhuang City by time weighted average method mg/L

采样点指标TNNH3-NTPSSCOD19.615.720.45651.00358.99214.4910.930.28572.67437.73312.408.020.30584.33394.98412.089.160.40617.50222.21

利用式(2),结合调查结果,获得2个时间段的浓度时间加权平均值(如表4所示)。

在表4中选取90 min内、后同一指标中最大污染物质量浓度作为长历时降雨的污染物设计浓度建议值,如表4中的粗字体数据,于是90 min内道路径流雨水污染物质量浓度的设计建议值:TN为8.05 mg/L,NH3-N为5.60 mg/L,TP为0.59 mg/L,SS为559.22 mg/L,COD为237.96 mg/L。90 min后道路径流雨水污染物质量浓度的设计建议值: TN为5.13 mg/L,NH3-N为4.11 mg/L,TP为0.58 mg/L,SS为422.67 mg/L,COD为97.35 mg/L。

表4 时间加权平均法的石家庄市道路径流雨水长历时污染物质量浓度建议值

Tab.4 Proposed contaminants concentration for long runoff rainwater in Shijiazhuang City by time weighted average method mg/L

采样点指标TNNH3-NTPSSCOD190min内90min后7.125.134.774.110.510.58404.83166.39180.2372.42290min内90min后8.051.005.600.230.590.45403.44290.22273.9680.64390min内90min后5.942.813.901.400.270.38559.22422.67248.3897.35490min内90min后7.362.245.491.310.410.46524.6188.07180.7291.80

另外,Zn离子和Pb离子在土壤中极难降解,且危害性大,笔者建议取30 min时间加权平均质量浓度值作为初期径流雨水和长历时降雨道路径流雨水的设计浓度,Zn离子为0.67 mg/L,Pb离子为0.11 mg/L。

②雨量加权平均浓度

利用式(3)获得4个采样点的雨量加权平均浓度,如表5—表6所示。

表5 雨量加权平均法的石家庄市初期雨水径流污染物设计质量浓度建议值

Tab.5 Proposed contaminants concentration for initial rainfall of road runoff in Shijiazhuang City by rainfall weighted average method mg/L

表6 雨量加权平均法的石家庄市道路径流雨水长历时污染物质量浓度建议值

Tab.6 Proposed contaminants concentration for long runoff rainwater in Shijiazhuang City by rainfall weighted average method mg/L

采样点指标TNNH3-NTPSSCOD190min内90min后8.585.135.024.110.520.58521.90166.39363.6072.42290min内90min后12.461.009.190.230.400.45584.20289.70363.9280.64390min内90min后11.022.816.361.400.310.38614.10423.30337.5197.35490min内90min后10.292.248.071.310.370.46642.8087.50207.3491.80

由表5—表6获得雨量加权的石家庄市初期雨水径流设计质量浓度建议值:TN为14.40 mg/L,NH3-N为10.86 mg/L,TP为0.50 mg/L,SS为684.10 mg/L,COD为440.08 mg/L。90 min内道路径流雨水污染物的质量浓度设计建议值:TN为12.46 mg/L,NH3-N为9.19 mg/L,TP为0.52 mg/L,SS为642.80 mg/L,COD为363.92 mg/L。90min后路径流雨水污染物质量浓度设计建议值:TN为5.13 mg/L,NH3-N为4.11 mg/L,TP为0.58 mg/L,SS为423.30 mg/L,COD为97.35 mg/L。

3)与已有研究的比较

侯培强等[11]对北京市环路的雨水径流污染情况进行了调查,结果表明,TN的质量浓度为7.73±4.54 mg/L,NH3-N为2.96±2.24 mg/L,TP为1.03±0.49 mg/L,SS为467.68±315.93 mg/L,COD为308.26±115.80 mg/L。

由本文调查结果获得的初期径流污染物设计浓度建议值中,TN和NH3-N的值超过了侯培强等[11]的调查结果,这可能主要是由于石家庄市道路和空气污染比北京市更严重所致,其他指标与侯培强等[11]的调查结果范围值一致。

由本文调查结果获得的90 min内石家庄市道路雨水径流污染物的设计浓度建议值和90 min后污染物设计浓度建议值都与侯培强等的调查结果范围一致,这表明本文结果是合理的。

《建筑与小区雨水利用工程技术规范》[17]中给出了北京市道路径流雨水污染物浓度参考区间:COD质量浓度在291~1 164 mg/L之间,TP质量浓度在0.87~3.48 mg/L之间,NH3-N质量浓度在1.20~3.60 mg/L之间,SS质量浓度在367~1 468 mg/L之间。本文调查结果获得的污染物设计浓度建议值中COD和SS的浓度值与北京市结果较为一致,TP和NH3-N浓度值都偏高一些,但偏差不大。

4)2种方法设计浓度建议值的比较

雨量加权平均法是考虑了污染物总量的条件下获得的加权平均值,具有更明确的物理意义,从理论上更合理。然而,从降雨降落路面到径流至收集口需要一定时间,因此降雨强度测量值与雨水口收集到该时刻的水样之间存在时间差,这使得该方法使用时将存在一定的计算误差。

时间加权平均法为污染物浓度在时间上的加权平均,该法的缺陷是没有考虑降雨强度和雨量对污染物浓度的影响。

本文分别使用时间加权平均和雨量加权平均2种方法获得了初期径流30min内、90min内和90min后的道路雨水径流污染物设计浓度,2种方法的结果对比如表7所示。

表7 2种方法结果的比较

注:A为时间加权平均法,B为雨量加权平均法。

从表7可以看出,由雨量加权平均法获得的初期径流道路雨水SS和COD设计浓度比时间加权平均法获得的结果略高,但不超过6%。TN,NH3-N和TP的结果较为接近。2种方法获得的90 min后污染物的设计浓度也较为接近。由雨量加权平均法获得的90 min内径流道路雨水的污染物浓度比时间加权平均法获得的结果大,但不超过36%。

2种方法给出的污染物浓度设计取值相差不多,在设计时可结合具体工程情况使用。

3 结 论

本文对石家庄市典型道路在典型降雨作用下的径流水质进行了调查,获得了石家庄市道路雨水径流污染物随降雨历时的演化规律,提出了石家庄市海绵道路结构设计和分析时使用的污染物设计浓度建议值,获得了如下结论:

1)石家庄市道路雨水径流污染物大致随降雨历时而衰减,在降雨90 min后渐趋稳定;

2)污染物浓度与降雨历时之间近似呈负指数函数关系;

3)基于时间加权平均法和雨量加权平均法给出了初期雨水径流设计浓度建议值、90 min内道路雨水污染物径流设计浓度建议值和90 min后道路雨水污染物径流设计浓度建议值;

4)总体来看,雨量加权平均法获得的设计浓度值比时间加权平均法获得的结果略大;

5)确定了石家庄市道路雨水径流设计质量浓度建议值(Zn离子为0.67 mg/L,Pb离子为0.11 mg/L);

6)主要研究了中小雨条件下石家庄市道路雨水径流污染情况,在大、暴雨条件下道路污染特征可能与中小雨有差异。然而,本文成果主要用于城市的海绵道路结构设计。海绵道路结构主要任务是收集中、小雨[19-20],因此,本文研究成果可用于指导石家庄市的海绵道路结构设计;

7)本文结论主要依据2017年上半年6场降雨的调查数据获得。总体来看,本文的样本数据偏少,为了获得更科学的结论,以后应进一步补充调查数据。

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Investigation on the pollution of road rainwater runoff in Shijiazhuang City

GUAN Tongjun1, ZHANG Chunhui1,2, WANG Wen1, FENG Baoye2, ZHAO Quansheng2, WEI Yunfei2

(1.Shijiazhuang Municipal Design & Research Company Limited, Shijiazhuang, Hebei 050019, China; 2.School of Civil Engineering, Hebei University of Science and Technology, Shijiazhuang, Hebei 050018, China)

To protect groundwater and urban ecological environment, much more sponge cities have been built in China. The sponge road is an important part of a sponge city. In recent years, Shijiazhuang Municipal Design Institute proposes a new sponge road structure, namely planting soil and crushed stone green belt, and it has been extensively used in Shijiazhuang City. In the design of the road structure, it is a key issue whether the infiltration rainwater quality pollutes the groundwater. Therefore, it is necessary to investigate the pollution of road rainwater runoff in Shijiazhuang City for the design of sponge road and the construction of sponge city. To obtain the characteristics of rainwater runoff pollution in Shijiazhuang City, four investigation points are chosen at the intersection of the Nanerhuan Road and Yuxiang Street, the east gate of Hebei University of Science and Technology, the site under the Xierhuan Road and Zhongshan Road overpass, and the catch-basin along the roadside in Shijiazhuang City. The investigating points are located in the main road of Shijiazhuang urban area, which covers Shijiazhuang City, and can represent the pollution characteristics of road runoff in Shijiazhuang City. Six rainfalls are collected from March to June in 2017. The rainfall on 3, May is viewed as typical middle and light one which is studied in this paper. The concentration of COD, TP, TN, NH3-N and SS in road runoff is tested by potassium dichromate method, ammonium molybdate spectrophotometry, potassium persulfate digestion-UV spectrophotometry and Nessler’s reagent spectrophotometry and filter paper filtration, respectively. The concentrations of Zn ions and Pb ions are tested by inductively coupled plasma method. According to the test results, the concentration evolutions of COD, TP, TN, NH3-N, SS, Zn and Pb ion in runoff during rainfall are studied. The results show that the contaminant concentration approximately decreases during the rainfall, and then maintain stable for 90 min. The relation between contaminant concentration and rainfall time follows the form of negative exponential function. Based on the investigation results, the design values of pollutant concentrations at the initial runoff and the long runoff of rainwater in Shijiazhuang are proposed by time-weighted average method and rainfall-weighted average method, respectively. The recommended values by former method for initial runoff in Shijiazhuang are as follows: TN, NH3-N, TP, SS and COD are 14.49 mg/L, 10.93 mg/L, 0.45 mg/L, 651.00 mg/L and 437.73 mg/L. The recommended values by former method for long runoff of water in Shijiazhuang are as follows: in 90 min TN, NH3-N, TP, SS and COD are 8.05 mg/L, 5.60 mg/L, 0.59 mg/L, 559.22 mg/L, and 237.96 mg/L, respectively. After 90 min they are 5.13 mg/L, 4.11 mg/L, 0.58 mg/L, 422.67 mg/L and 97.35 mg/L. The recommended values by later method for initial runoff in Shijiazhuang are as follows: TN, NH3-N, TP, SS and COD are 14.40 mg/L, 10.86 mg/L, 0.50 mg/L, 684.10 mg/L and 440.08 mg/L. The recommended values by later method for long runoff of water in Shijiazhuang are as follows: in 90 min TN, NH3-N, TP, SS and COD are 12.46 mg/L, 9.19 mg/L, 0. 52 mg/L, 642.80 mg/L and 363.92 mg/L. After 90 min they are 5.13 mg/L, 4.11 mg/L, 0.58 mg/L, 423.30 mg/L and 97.35 mg/L. Overall the proposed concentration values by the rainfall weighted average method are slightly larger than those by the time weighted average method. For hardly degradable Zn and Pb ions in the soil, the 30 min time-weighted concentration at the initial runoff and the long runoff of rainwater is proposed as the design values of runoff rainwater. The recommended design values of Zn and Pb ions are 0.67 mg/L and 0.11 mg/L, respectively.

urban water supply and drainage engineering; sponge road structure; water quality of urban runoff rainwater; evolution laws; designed pollutant concentration

1008-1542(2017)06-0591-09

10.7535/hbkd.2017yx06013

2017-09-07;

2017-11-10;责任编辑:王海云

国家自然科学基金(51574139,51274079);河北科技支撑计划项目(16275426);河北省应用基础研究项目(15275409D)

关彤军(1972—),男,河北保定人,正高级工程师,主要从事海绵城市建设、市政工程方面的研究。

张春会教授。E-mail:zhangchunhui789@126.com

关彤军,张春会,王 雯,等.石家庄市区道路径流雨水污染特征调查[J].河北科技大学学报,2017,38(6):591-599.

GUAN Tongjun, ZHANG Chunhui, WANG Wen, et al.Investigation on the pollution of road rainwater runoff in Shijiazhuang City [J].Journal of Hebei University of Science and Technology,2017,38(6):591-599.

TU443

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