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城市雨水管网作为承接地表径流和最终受纳水体的中间环节,不仅是城市重要的排水通道,城市水循环的重要媒介,也是城市非点源污染进入自然水体的重要途径。地表径流富含的大量污染物在管网内沉积,并在管内特殊环境下发生变质;在上覆水冲刷作用下,沉积物中的污染物会重新释放进入水体,污染水环境。国内外学者对合流制及分流制管网沉积物中重金属、有机氮、磷等污染物的分布、赋存特性以及污染风险方面研究较多,而对城市分流制雨水管网沉积物中的溶解性有机质研究较少。溶解性有机质是一类具有复杂化学结构特性的混合物,在不同介质中(土壤、沉积物、湖泊、河流、海洋等),其组分特性、结构特征等皆不相同,对不同圈层环境的影响差异也较大。此外,溶解性有机质作为重金属等环境污染物在自然环境中迁移转化的重要载体,其作用不可忽视。本文以北京市西城区雨水管网沉积物中的溶解性有机质为研究对象,分析了四个功能区(居民区、文教区、交通区、商业区)沉积物中溶解性有机质的来源、组分、结构等基本特征,对研究区域雨水管网沉积物重金属污染现状也进行了相关评估,明确了沉积物中溶解性有机质对重金属(Cu)在固液两相分配的影响。并利用超滤法对溶解性有机质进行物理分级,分析了不同分子量溶解性有机质的基本特征以及与Cu的结合特性。主要研究结论如下:(1)人类活动、城市汇水面材质的不同对雨水管网沉积物中溶解性有机质的贡献影响差异较大。管网沉积物中的溶解性有机物具有陆源和自生源的双重特性,在雨水管网缺氧(厌氧)环境条件下,微生物活动对溶解性有机物贡献作用显著,其组分结构发生了显著变化,有大量类蛋白物质产生。(2)在各功能区中,Cu、Zn污染水平较高,而Pb污染主要体现在交通区域,Cr、Cd的整体污染水平不是很高;Hakanson潜在生态危害综合指数RI分析结果表明,交通区重金属综合污染水平最高,属于中度污染,Cd和Cu对雨水管网沉积物中重金属的综合污染水平贡献最高。此外,溶解性有机质与Cu、Pb、Zn三种重金属的相关性较好,而与Cd、Cr未体现出明显的相关性。(3)溶解性有机质对Cu在固液两相之间的分配扮演着重要角色。在Cu从水相向固相的迁移中,有机质贡献较大,约占87%~96%,而矿物质贡献仅为2%~9%,溶解性有机质的存在能够将更多的Cu固定在沉积物中;此外,溶解性有机质将Cu从沉积物中解吸的能力较强,特别是富含较多类蛋白物质组分的有机质,其解吸能力更强。(4)沉积物中小分子量(<3k Da)溶解性有机质约占整体水平的60%~70%,以类蛋白物质为主,而腐殖类物质主要集中在大分子量(>10k Da)区域。小分子量溶解性有机质与Cu的结合性能较好,特别是<1k Da的区域与Cu的结合容量最大,且稳定性最好。