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水环境污染是我国目前面临的主要环境问题之一。随着点源污染治理的加强,由降雨径流产生的面源污染对水环境的影响正日益凸现。本文选择长江三角洲河网地区典型水源地新塍塘为研究对象,通过对城镇地表街尘、地表径流、受纳水体和沉积物的分析,揭示了面源污染在平原河网的景观格局和水文条件下的发生和迁移规律,进而探求保护河网型水源地的措施。研究结果表明:
1.水源地新塍塘干流在点源得到治理的情况下,面源污染和过境水污染成为主要污染物的来源。街尘作为地表径流中颗粒污染物的主要载体,其污染物含量与街尘颗粒物粒径分布相关。小粒径街尘含有较高浓度的多环芳烃、重金属和有机质,这部分街尘因其密度较小,更易被冲刷进入水体。在五种土地利用类型中,工业区单位面积上街尘的质量最多,多环芳烃和重金属的浓度最高。
2.在城镇地表径流过程中,污染物主要以颗粒态进入水体。在两场典型的降雨-径流过程中,颗粒态多环芳烃占总量的平均值为94%,颗粒物态重金属(Cr,Cu,Ni,Pb,Zn)占总量的平均值分别为79%,66%,43%,56%,60%。降雨后,河网城镇段作为受纳水体其污染物浓度较降雨前有大幅提升,5种重金属浓度增加了43%-166%,多环芳烃总浓度增加了30%-60%,TSS浓度增加了270%-510%。在该河网地区,河网密度为3.5 km/km2,水陆边界约为7 km/km2;水陆交错带密集、岸边缓冲带狭窄或缺失,以及低下的清扫技术可能是造成较多街尘进入水体的主要原因。
3.在平原河网水体中,丰水期水体中多环芳烃浓度是枯水期的6倍。在丰水期,分配在颗粒相上的多环芳烃浓度是水相中的2.3倍和2.5倍;在枯水期,多环芳烃在水相和颗粒相的分配相当。源解析结果表明,水体中多环芳烃以燃烧源为主。新塍塘的上游、新塍镇段、和新塍镇下游的沉积物中多环芳烃浓度分别是934、4402、767μg/kg。新塍镇段沉积物存在较高的多环芳烃浓度,存在着较高的生物风险。通过对16种多环芳烃谱图分析表明,新塍镇段沉积物中多环芳烃组成与新塍镇小粒径街尘存在较高的相似性。河网水体是城镇地表径流污染物的“汇”,面源污染是河网丰水期水质劣于枯水期的重要原因。
4.平原河网地区,快速发展的城镇化过程中没有考虑到城镇面源污染,缓冲带预留不足,造成了河网水系自身净化功能衰退。在源头减少污染,提高道路清扫技术、增加河流岸边缓冲带等是减少河网平原小城镇面源污染的重要举措。保护和恢复河网湿地来增加水体的自净能力,是改善河网水质的有效措施之一。