安慶城區(qū)雨水水質的監(jiān)測與分析

吳佳佳，顏 浩

（1.安慶師范大學資源環(huán)境學院，安徽 安慶246133；2.長豐縣環(huán)境監(jiān)測站，安徽 長豐231100）

隨著經濟的高速發(fā)展、城市化的不斷擴大，資源缺乏的狀況和城市的生態(tài)問題日益突出。我國人均水資源占有量低，已被列入世界上13 個水資源不足的國家之一[1-3]。雨水是地球水循環(huán)不可缺少的一部分，是幾乎所有遠離河流的陸生植物補給淡水的唯一渠道，雨水水質顯得尤為重要。近年來國內外對雨水水質污染狀況都有研究，例如，城市小區(qū)雨水徑流污染物監(jiān)測及相關性研究[4]，無錫市校園降雨徑流污染特性分析[5]等。近年來我國也在上海[6]、南京[7]、北京[8]等城市雨水徑流污染物的監(jiān)測與分析[9-11]進行了大量的研究。

侯立柱等[12]通過對北京城區(qū)不同下墊面徑流水質對比，研究表明天然降水的pH、硫酸鹽、溶解性固體等指標均滿足生活雜用水水質要求，而且天然降雨的水質比其他下墊面徑流水質要好。周舒宇等[13]通過對南京市梅雨期雨水水質特性分析，結果表明，天然降水以中性為主，路面雨水徑流中固體懸浮物（SS）含量均顯著高于天然雨水和屋面雨水，降雨中Mn、Zn、Pb、Cd、Fe 均出現(xiàn)超標現(xiàn)象，重金屬污染先后順序為: 交通區(qū)機動車道＞住宅區(qū)機動車道＞屋面 (油氈) ＞屋面 (瓦房) ＞天然降雨。車伍等[14]通過對比國內外雨水水質得出，巴黎三種匯水面徑流主要污染物的中值和最大值明顯小于北京，巴黎、德國屋面徑流COD 中值和北京天然雨水的平均值接近,但都低于北京屋面的COD 值。安慶雨水資源充沛，但人口眾多，日常用水量相應較多。雖然地理位置靠近長江，水資源豐富，但雨水的回收利用也是必不可少的。雨水監(jiān)測與分析是雨水綜合利用的前提，本文擬以安慶市不同功能區(qū)的直接降雨為研究對象，監(jiān)測分析常見污染物，了解雨水水質，為其處理及回收利用提供依據(jù)。

1 安慶城區(qū)天然降雨監(jiān)測概況

安慶位于長江下游北岸，降水充沛，年平均降水量1 300～1 500 mm，主要集中在4～8 月，占年降水總量的70% 以上，特別是6～7 月的梅雨期間，常有大到暴雨出現(xiàn)。

1.1 樣品采集

工業(yè)區(qū)以安慶某化工廠附近作為采樣點，文教區(qū)以安慶北部新城某學校附近為采樣點，采樣時間為每年3月到6 月，收集未接觸地面或建筑的天然雨水，采樣點四周3 m 為空曠區(qū)，同時記錄降雨量。降雨時，各采集點同時取樣，采樣時間為0.5 h。用口徑400 mm 的漏斗和容量500 mL 的聚乙烯塑料瓶采集。采樣前用蒸餾水對采樣設備進行沖洗，并貼上標簽，注明取樣地點和日期。采樣完成后貯于棕色瓶中保存，盡快送至實驗室進行監(jiān)測分析。

1.2 樣品分析方法

監(jiān)測指標包括pH、電導率、COD、TN、TP 和氨氮。

pH 采用玻璃電極法測定（GB 6920-86）；氨氮采用納氏試劑分光光度法測定 (GB 7479-87) ；CODCr采用重鉻酸鉀法測定（HJ 828-2017）；TN 采用堿性過硫酸鉀紫外分光光度法（GB 11894-89）測定；TP 采用鉬酸銨分光光度法（GB 11893-89）測定。

表1 不同功能區(qū)雨水水質比較

2 結果與分析

通過對2017 和2018 年天然降水的收集和監(jiān)測，統(tǒng)計結果如表1 所示。

從表1 可以看出，不同功能區(qū)的常規(guī)水質指標是有差異的，不同年份的常規(guī)水質指標也是有差異的。工業(yè)區(qū)水質指標略高于文教區(qū)，可能因為工業(yè)區(qū)中企業(yè)生產的影響，還可能緣于工業(yè)區(qū)車流量較大。

通過對2017、2018 兩年天然降雨的pH 和電導率平均值的對比，得出圖1 和圖2。

圖1 不同年份pH 對比圖

圖2 不同年份電導率對比圖（單位：μs·cm-1）

從圖1 和圖2 可以看出，不同功能區(qū)的理化指標是有差異的，工業(yè)區(qū)雨水率比文教區(qū)的略大一些，同時工業(yè)區(qū)離安慶某化工廠比較近，化工廠排放的煙氣

對電導率、pH 也有一定的影響。同一區(qū)域不同時間點測定的電導率指標的波動范圍較大，這與降雨的特征例如降雨持續(xù)時間、降雨強度、降雨量等有關。雨前干

燥時間長，初期雨水的電導率要稍大一些。較高的降雨強度和降雨前期干燥時間的長短，會對溶解離子產生稀釋的作用，從而導致電導率下降，然而pH 變幅很小，接近中性，這是由于同一個地點所有污染物的酸堿程度在總體上是大致不變的，并且由表1 也可以看出，兩個不同的功能區(qū)降雨的平均濃度的排列順序是：工業(yè)區(qū)＞文教區(qū)。

通過對2017、2018 兩年天然降雨的COD 和TN平均濃度值進行對比，得出圖3 和圖4。

圖3 不同年份COD 含量對比圖（單位：mg/L）

圖4 不同年份TN 含量對比圖（單位：mg/L）

從圖3 和圖4 可以看出，安慶城區(qū)雨水的COD、TP指標均未超過地表水Ⅴ類標準。2018 年相對于2017年，水質指標平均濃度有所降低，這可能是由于工廠生產過程的優(yōu)化或者車流量的減少。不同地區(qū)雨水中的指標平均濃度排序為：工業(yè)區(qū)＞文教區(qū)。

通過對2017、2018 兩年天然降雨的TP 和氨氮平均濃度值進行對比，得出圖5 和圖6。

從圖5 和圖6 可以看出，2017 年和2018 年天然降雨中TP 和氨氮平均值均未超過地表水Ⅴ類標準。工業(yè)區(qū)和文教區(qū)天然降雨中TP 指標平均值均超過 (GB 3838-2002) Ⅱ類標準；工業(yè)區(qū)氨氮指標平均值達到 (GB 3838-2002) Ⅱ類標準，文教區(qū)氨氮指標平均值達到Ⅰ類標準?？偟膩碚f，天然降雨中TP 和氨氮平均濃度值較低，對地表水水體影響較小。

圖5 不同年份TP 含量對比圖（單位：mg/L）

圖6 不同年份氨氮含量對比圖（單位：mg/L）

3 結論

（1）不管是文教區(qū)還是工業(yè)區(qū)，天然雨水的pH 波動不大，均在6～7 之間。2018 年比2017 年天然降雨的水質更接近中性，沒有出現(xiàn)酸雨（pH<5.6) 的狀況。這表明安慶城區(qū)的雨水酸堿度正常，工廠在生產中排放的酸性氣體較少，安慶城區(qū)植被覆蓋率較高，對空氣有凈化作用。

（2）天然降雨雨水中COD、NH3-N、TN、TP 均未超過GB 3838-2002《地表水環(huán)境質量標準》的Ⅴ類標準，雨水進入地表水體，對水體水質影響較小，或通過收集，經沉淀吸附后考慮回收利用。

（3）不同采樣點天然降雨中的常規(guī)水質指標有一定差距。但總體來看，除pH 外，監(jiān)測的各項指標都顯示工業(yè)區(qū)偏高于文教區(qū)，可能因企業(yè)生產過程對環(huán)境造成了一定影響。同時由于工業(yè)區(qū)附近的車流量和人流量比較大，也會對此造成影響。而文教區(qū)地處郊區(qū)，人流量和車流量都比較少，向環(huán)境排放的污染物相對較少，同時由于植被多，具有一定的凈化能力，因此監(jiān)測指標有差異。從2017~2018 年監(jiān)測數(shù)據(jù)可以看出，COD、TP、TN 呈降低趨勢，說明安慶2018 年大氣環(huán)境質量相對于2017年來說有所好轉。