城市环境中雨水径流PPCPs污染特性及其控制的研究

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1、城市环境中雨水径流PPCPs污染特性及其控制的研究(申请清华大学工程硕士专业学位论文)培养单位：环境学院工程领域：环境工程申请人：罗丽婵指导教师：管运涛研究员联合指导教师：常爱敏高级工程师二○一七年六月PollutionCharacteristicsandControlofPPCPsinRainfallRunoffinUrbanEnvironmentThesisSubmittedtoTsinghuaUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementfortheprofessionaldegreeofMaste

2、rofEngineeringbyLuoLichan(EnvironmentalEngineering)ThesisSupervisor:ProfessorGuanYuntaoAssociateSupervisor:ProfessorChangAiminJune,2017摘要摘要本研究对城市流域内的不同功能区路面和河道进行了采样分析，解析了城市不同功能区路面药物与个人护理品（PharmaceuticalsandPersonalCareProducts，PPCPs）累积特征，分析了雨水径流对城市河道PPCPs的时空分布影响和污染贡献，并探讨了LID设施对

3、PPCPs污染的控制效率，综合提出城市雨水径流PPCPs入河污染控制策略。城市不同功能区路面PPCPs累积特征研究表明，城市路面累积的典型PPCPs种类包括消炎解热镇痛药（萘普生、布洛芬）、雌激素（雌酮、雌二醇、雌三醇、炔雌醇）、氟喹诺酮类抗生素（诺氟沙星、氧氟沙星、环丙沙星）、大环内酯类抗生素（脱水红霉素、罗红霉素、克拉霉素）以及兴奋剂（咖啡因）。不同功能区内PPCPs的累积特征不同，居民区内路面积尘吸附PPCPs浓度最高（3558.3ng/g），医院周边道路单位面积PPCPs含量最高（1728.1ng/m2）。雨水径流对城市河道PPCPs分布影响

4、研究表明，雨季和旱季城市典型河道中存在高生态风险的PPCPs均为雌激素、大环内酯类抗生素和氟喹诺酮类抗生素。城市典型河道中PPCPs浓度在雨季波动较大，在旱季波动较小；雨季PPCPs浓度水平总体上高于旱季。雨季河道中PPCPs浓度水平升高，可能是由于城市雨水径流带来的水质污染，也有可能是发生了CSOs造成河道严重污染。西乡河沿程PPCPs浓度变化较小，而新圳河的中下游PPCPs浓度明显比上游增大（尤其在雨季），说明新圳河PPCPs污染状况受周边环境影响较大，并且新圳河中下游在雨季发生CSOs的可能性较大。比较点源和城市面源PPCPs污染对河道的贡献，

5、路面径流PPCPs污染对河道的年贡献率仅为1.6%，但场次降雨贡献率达30.2%，说明应当关注城市雨水径流PPCPs污染对城市河道的短期影响。LID设施控制PPCPs污染研究表明，雨水花园、透水铺装和雨水湿地均能有效控制PPCPs污染，其中透水铺装中的植草砖对目标PPCPs的控制率高达75.0%-100%。城市路面雨水径流中的雌激素、大环内酯类抗生素和氟喹诺酮类抗生素对受纳水体存在高生态风险，雨水湿地能够有效控制这些污染物的入河生态风险。针对城市雨水径流PPCPs，综合提出“源头削减+过程控制+末端治理”的防控策略。关键词：雨水径流；PPCPs；累积

6、特征；污染负荷；LID技术IAbstractAbstractInthisstudy,thesamplingandanalysisofdifferentfunctionalareasandriversinurbanwatershedswerecarriedout.Weanalyzedtheaccumulativecharacteristicsofpharmaceuticalsandpersonalcareproducts(PPCPs)indifferentfunctionalareasofthecityandtheoutputloadstotherec

7、eivingwaters,investigatedtheinfluenceofrainfallrunoffonthetemporalandspatialdistributionofPPCPsinurbanrivers,discussedtheefficiencyofLIDfacilitiesforurbanroadrunoffpollutioncontrol,andfinallyputforwardthepollutioncontrolstrategyofnon-pointsourcePPCPsintorivers.Theresultsshowedt

8、hatthedominantPPCPsonurbanroadsurfacewereanti-inflamma