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随着城市化进程的加快,屋面径流对城市水环境的污染问题日益突出。研究外源污染物在屋面径流系统中的迁移与分配特征,对屋面径流污染的管理与控制以及丰富屋面径流污染数据库都有着积极的意义。本研究以“屋面径流-屋面累积颗粒物-屋面材料”微系统为考查对象,分别探讨了降雨历时、前期干期、屋面坡度对外源输入总氮(TN)、总磷(TP)、铅(Pb)、砷(As)在微系统中迁移过程及归趋的影响;并应用同位素示踪的方法分析了不同来源(雨水源和屋面累积颗粒物源)污染物(以Pb为例)各自在微系统中的迁移与分配特征。主要结论如下:(1)屋面累积颗粒物所含主要矿物为长石类(占比42.9%左右),机械强度低容易风化破碎;粒径主要集中在40μm-230μm之间,粒度较细具有较大的比表面积,故对污染物吸附能力较强。(2)其它条件相同时,降雨历时越长末期径流中污染物浓度越低,并最终达到稳定水平;前期干期越长屋面径流中污染物浓度越高;屋面坡度越大初期径流中污染物浓度越高,且径流污染物浓度达到稳定水平的时间越短。(3)各外源污染物进入屋面径流的比例都与降雨历时呈正相关关系(皮尔森相关系数r均大于0.84);与前期干期之间均呈显著负相关关系(r均小于-0.95);与屋面坡度之间均呈正相关关系(r均大于0.97)。残留在屋面剩余颗粒物中的比例与降雨历时和屋面坡度都呈负相关关系(r均小于-0.81);与前期干期之间均呈显著正相关关系(r均大于0.98)。屋面材料对各外源污染的吸附情况与降雨历时和前期干期均无相关性;屋面对TP、Pb、As的吸附比例均与屋面坡度呈负相关关系,对TN的吸附与屋面坡度无关。(4)不同雨强条件下累积颗粒物源铅在屋面径流中均表现出初期冲刷效应,且雨强越大初期冲刷效应越明显,雨水源铅均不存在初期冲刷效应。颗粒物源铅输入屋面径流的比例随雨强的提高而增大(与之呈显著的正相关关系),如雨强由9.8mm/h提高到82.2mm/h时,颗粒物源铅输入径流的比例由29.0%提高到92.9%,其被屋面材料吸附的比例与雨强之间呈显著的负相关性;雨水源铅在各归趋中的分配比例与雨强的关系均不显著。(5)本研究结果表明在整场降雨事件中对前期30%的屋面径流进行拦截即可去除径流污染物运移总量的60%以上,就现实情况而言对降雨过程前20分钟的屋面径流作专门的处理即可有效削减屋面径流对受纳水体的污染物输入量。