一种城镇排水系统微塑料排放量计算与污染程度评估方法技术方案

本发明专利技术公开了一种城镇排水系统微塑料排放量计算与污染程度评估方法，通过对城镇排水系统各环节中微塑料样品的采集和检测，核算待研究区域排水系统旱季和雨季的微塑料排放量，进而采用污染负荷指数法对微塑料排放情况进行污染程度评估。本发明专利技术结合目前大多城市排水系统实际情况，可适用于不同排水体制，计算和评估结果完全依据实际监测数据，具有适用性强、易操作等优点，适合推广使用，对城市陆域系统微塑料排放来源解析和总量控制具有指导意义。义。义。

【技术实现步骤摘要】
一种城镇排水系统微塑料排放量计算与污染程度评估方法


[0001]本专利技术属于城市水环境污染控制
，具体涉及一种城镇排水系统微塑料排放量计算与污染程度评估方法。

技术介绍

[0002]微塑料通常是指颗粒粒径＜5
㎜
的塑料。塑料产品的广泛使用、不恰当的塑料垃圾管理以及人们的不当行为是环境中微塑料产生的主要原因。例如，广泛使用含有塑料微珠的个人护理产品、衣物洗涤过程中合成纤维的大量脱落、工业产品的生产和意外泄露、垃圾填埋场渗滤液等。这些生产、使用过程会导致塑料在环境中的大量累积，并在物化或生物作用下继续被分解成更小的塑料碎片。微塑料广泛分布在全球范围内各种水生和陆地系统乃至生物体组织中，因体积小、比表面积大等特点，微塑料很容易被水生生物吞食，影响水生生物的正常生理活动，进而通过食物链传播，另一方面，微塑料的吸附能力较强，可以富集水中的有毒物质如重金属、持久性有机物等等，对生态环境产生联合毒性，严重威胁人类和其他生物的安全，微塑料污染已被认定为世界性的环境污染问题。
[0003]据估计，全球每年通过河流运往海洋的塑料垃圾有115万吨到241万吨，预计在未来几十年这一数字还会增加。在人口较密集的城市中，污水处理厂已被证明是陆地微塑料进入淡水环境的重要途径，虽然污水处理厂对进水中各种类型的微塑料表现出较高的去除效果，但大量尾水排放仍会向受纳水体输送大量的微塑料。另一方面，城市降雨径流和管道溢流污水也是城市受纳水体中微塑料的重要来源，地表冲刷携带、未经处理后污水溢流、管道内淤泥侵蚀等都会造成降雨期间内陆水域微塑料浓度发生显著上升。减少微塑料污染的最佳途径是控制微塑料的来源和迁移途径。目前，关于微塑料的研究主要集中在分布特征和毒性效应。有部分研究关注排水系统微塑料排放水平的定量核算与评估，但都局限于污水处理厂尾水和未经处理的污水中微塑料的污染现状研究，并未考虑不同用地类型、不同排水体制等的影响，且未将雨天溢流污染排放量纳入污染总量的核算中，难以反映真实的排放水平，更无法进行有效的污染现状评价与比较。因此，了解陆地系统微塑料进入环境的迁移途径，核算和评估系统排放量，最终根据评估结果制定相应管控措施是至关重要的。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种城镇排水系统微塑料排放量计算与污染程度评估方法，考虑不同用地类型、不同排水体制的影响，且将雨天溢流污染排放量纳入污染总量的核算中，计算旱季和雨季微塑料排放总量，以及对污染程度进行评估。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]本专利技术提供一种城镇排水系统微塑料排放量计算方法，包括：
[0007]对旱季待研究区域排水系统各用水类型污水中微塑料浓度及末端污水处理设施进、排水处微塑料浓度进行检测，基于检测结果计算旱季城镇排水系统微塑料排放量；
[0008]对雨季待研究区域内合流制和分流制排水系统溢流的微塑料浓度进行检测，结合
旱季城镇排水系统微塑料排放量，计算雨季城镇排水系统微塑料排放量。
[0009]进一步的，所述计算旱季城镇排水系统微塑料排放量，包括：
[0010]M
旱
＝C
处排
×
V
处排
+M
直排
；
[0011]M
直排
＝M
总
‑
C
处理
×
V
处理
；
[0012]M
总
＝∑C
i产
×
V
i用水
×
β
i
+C
工业
×
V
工业
；
[0013]其中，M
旱
为旱季城镇排水系统微塑料排放量，C
处排
为末端污水处理设施处理后排放的微塑料浓度，V
处排
为末端污水处理设施尾水排放量，M
直排
为未经处理的微塑料排放量，M
总
为待研究区域微塑料产生总量，C
处理
为末端污水处理设施处理进水微塑料浓度，V
处理
为末端污水处理设施处理量，C
i产
为第i种用水类型污水中微塑料浓度，V
i用水
为第i种用水类型实际用水量，β
i
为第i种用水类型的产污系数，C
工业
为工业污水中微塑料浓度，V
工业
为工业污水排放量。
[0014]进一步的，所述用水类型包括：居民生活用水、行政用水和商业服务用水。
[0015]进一步的，所述计算雨季城镇排水系统微塑料排放量，包括：
[0016]M
雨
＝M
旱
+M
SSO
+M
CSO
；
[0017][0018]M
CSO
＝C
CSO
×
V
CSO
；
[0019][0020]其中，M
雨
为雨季城镇排水系统微塑料排放量，M
SSO
为分流制排水系统溢流产生的微塑料排放量，M
CSO
为合流制排水系统溢流产生的微塑料排放量，V
x降雨
为第x种下垫面场次或年降雨量，A
x
为第x种下垫面汇水面积，为第x种下垫面径流系数，V
混污
为错、混接污水量，C
SSO
为分流制排水系统直排或溢流的微塑料浓度，C
CSO
为合流制排水系统直排或溢流的微塑料浓度，V
CSO
为合流制溢流量，V
合污
为合流污水量，n0为合流制排水系统截流倍数。
[0021]进一步的，所述下垫面类型包括道路、屋顶和绿地。
[0022]进一步的，所述对旱季待研究区域排水系统各用水类型污水中微塑料浓度及末端污水处理设施进、排水处微塑料浓度进行检测，包括：
[0023]每5
‑
10分钟对旱季污水样品进行采样一次，采样周期为1小时；采样位置为：不同用水类型源头地块的出水口；末端污水处理设施进水样品在进水泵房或集水井处采集，出水样品在尾水排放口采集；
[0024]使用金属筛网对采集的样品进行过滤，用纯水将筛网上颗粒冲刷至玻璃瓶中；
[0025]使用30％的双氧水对采集回的玻璃瓶内的样品进行消解，浮悬和抽滤；
[0026]将抽滤后的样品膜采用光学显微镜进行检测，得到样品中微塑料数量。
[0027]进一步的，所述对雨季待研究区域内合流制和分流制排水系统溢流的微塑料浓度进行检测，包括：
[0028]从产生径流和溢流时对雨季污水样品开始采样，时间间隔前密后疏，采样周期为径流和溢流全过程；采样点为溢流排口；
[0029]使用金属筛网对采集的样品进行过滤，用纯水将筛网上颗粒冲刷至玻璃瓶中；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种城镇排水系统微塑料排放量计算方法，其特征在于，包括：对旱季待研究区域排水系统各用水类型污水中微塑料浓度及末端污水处理设施进、排水处微塑料浓度进行检测，基于检测结果计算旱季城镇排水系统微塑料排放量；对雨季待研究区域内合流制和分流制排水系统溢流的微塑料浓度进行检测，结合旱季城镇排水系统微塑料排放量，计算雨季城镇排水系统微塑料排放量。2.根据权利要求1所述的一种城镇排水系统微塑料排放量计算方法，其特征在于，所述计算旱季城镇排水系统微塑料排放量，包括：M
旱
＝C
处排
×
V
处排
+M
直排
；M
直排
＝M
总
‑
C
处理
×
V
处理
；M
总
＝∑C
i产
×
V
i用水
×
β
i
+C
工业
×
V
工业
；其中，M
旱
为旱季城镇排水系统微塑料排放量，C
处排
为末端污水处理设施处理后排放的微塑料浓度，V
处排
为末端污水处理设施尾水排放量，M
直排
为未经处理的微塑料排放量，M
总
为待研究区域微塑料产生总量，C
处理
为末端污水处理设施处理进水微塑料浓度，V
处理
为末端污水处理设施处理量，C
i产
为第i种用水类型污水中微塑料浓度，V
i用水
为第i种用水类型实际用水量，β
i
为第i种用水类型的产污系数，C
工业
为工业污水中微塑料浓度，V
工业
为工业污水排放量。3.根据权利要求2所述的一种城镇排水系统微塑料排放量计算方法，其特征在于，所述用水类型包括：居民生活用水、行政用水和商业服务用水。4.根据权利要求2所述的一种城镇排水系统微塑料排放量计算方法，其特征在于，所述计算雨季城镇排水系统微塑料排放量，包括：M
雨
＝M
旱
+M
SSO
+M
CSO
；M
CSO
＝C
CSO
×
V
CSO
；其中，M
雨
为雨季城镇排水系统微塑料排放量，M
SSO
为分流制排水系统溢流产生的微塑料排放量，M
CSO
为合流制排水系统溢流产生的微塑料排放量，V
x降雨
为第x种下垫面场次或年降雨量，A
x
为第x种下垫面汇水面积，为第x种下垫面径流系数，V
混污
为错、混接污水量，C
SSO
为分流制排水系统直排或溢流的微塑料浓度，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周玉璇，李一平，陈黄隽，伍彬，郑可，赵思索，潘泓哲，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：