城市降雨徑流污染及其控制分析探討

1、    城市降雨徑流污染及其控制分析探討    李婧娟摘 要：隨著全國各地城市化進(jìn)程加快，由截流式合流制溢流水及分流制初期雨水所造成的城市地表徑流污染危害日益受到越來越多的關(guān)注。但目前我國仍主要采用合流制和分流制兩種排水系統(tǒng)，對城市雨水徑流污染的危害還尚未采取有效的控制措施，使其成為當(dāng)前影響城市河流水系水質(zhì)的重要問題。為此，本文主要就城市降雨徑流污染及其控制，進(jìn)行了具體的分析，以供參考。關(guān)鍵詞：城市降雨；徑流污染；控制引 言：我國是一個水資源短缺，降水時空分布嚴(yán)重不均的國家，而實現(xiàn)雨水的資源化利用則是改善人民生產(chǎn)生活環(huán)境的有效措施。雨水徑流水質(zhì)能否滿足使

2、用要求，其水質(zhì)狀況直接影響雨水利用途徑和成本，因此雨水水質(zhì)控制是現(xiàn)代城市雨水利用的重要組成部分。1 雨水徑流污染的來源根據(jù)傳統(tǒng)水環(huán)境污染的發(fā)生類型，可把污染源分成為點源和非點源。點源是指有固定排放點的污染來源，指工業(yè)廢水及城市生活污水，由排放口集中排放。非點源是指時空上無法定點監(jiān)測的、與大氣、水文、土壤、植被、地質(zhì)、地貌、地形等環(huán)境條件和人類活動密切相關(guān)的，可隨時隨地發(fā)生的，直接對大氣、土壤、水構(gòu)成污染的污染物來源。暴雨徑流，即通常意義（狹義）的非點源污染，是與降水過程伴隨進(jìn)行的地表徑流污染。降雨徑流污染指在降雨過程中雨水及其形成的地表徑流沖刷地面污染物，通過排水渠道或直接進(jìn)入江河湖泊，造成地

3、表水污染。城市雨水徑流污染的主要原因有以下兩個方面：1.1 大氣污染工廠生產(chǎn)、居民生活大量使用化石燃料排放出的大量廢氣和煙塵造成了嚴(yán)重的大氣污染，而雨水在降落過程中對大氣中的污染物起到溶解、淋洗、沖刷的作用，空氣中的污染物大范圍的轉(zhuǎn)移到水體，引起水體污染。1.2 地表污染物城市地表大部分為不透水面，降雨尤其是暴雨落到地面后迅速形成徑流，沖刷并挾帶地表污染物形成暴雨徑流污染。城市降雨徑流中含有懸浮耗氧物質(zhì)、營養(yǎng)物質(zhì)、有毒物質(zhì)、油脂類物質(zhì)等多種污染物。這些污染物隨徑流進(jìn)入江河湖泊，造成了水污染。有學(xué)者對揚州市、天津市、珠海市等城市市區(qū)雨水徑流污染進(jìn)行了深入研究，并認(rèn)為每年由城市地表徑流造成的污染負(fù)

4、荷相當(dāng)于城市污水處理廠排放的污染負(fù)荷，城市地表徑流水中污染物、重金屬及碳?xì)浠衔锏臐舛仍跀?shù)量級上與未經(jīng)處理的城市污水基本相同?？梢?，城市地表徑流污染的危害是相當(dāng)大的。研究城市地表徑流的污染特性及其排污規(guī)律，尋找可行的污染控制技術(shù)及對策，為政府部門對面源污染的控制管理決策提供科學(xué)依據(jù)具有重要意義。2 城市雨水徑流污染特征城市雨水徑流污染物的來源復(fù)雜，一般來說，主要來自大氣降水、道路徑流以及屋頂徑流沖刷等。由于不同城市雨水徑流的實際發(fā)生過程受到下墊面等多種可變因素的影響，其所包含的污染物及其濃度也相應(yīng)有所不同，但總體上看城市雨水徑流污染大都含有碳?xì)浠衔?、ss和cod及一定的重金屬和營養(yǎng)物污染物，

5、而道路與屋頂徑流是城市雨水徑流污染的主要原因。城市雨水徑流污染一般受到以下因素的影響：（1）路面條件。道路的建設(shè)坡度可以影響匯流的時間，一般坡度越大，匯流時間越短，繼而影響污染指數(shù)。（2）屋頂條件。屋頂面積可占城市總不可滲透表面的30 %以上，其對雨水徑流污染的影響一方面源自城市大氣降塵的積累，另一方面則源自屋面自身材質(zhì)的影響。（3）降雨條件。降雨條件主要包括降雨強(qiáng)度、兩次降雨的間隔時間、降雨量的大小等，一般來說，降雨強(qiáng)度越大，降雨時間間隔越長，降雨量越大產(chǎn)生的雨水徑流污染越嚴(yán)重。3 城市雨水徑流污染控制的必要性如前所述，城市雨水徑流污染較為突出，由暴雨徑流引起的城市面源污染已成為城市水環(huán)境惡

6、化的重要原因之一，對城市雨水徑流污染進(jìn)行控制是十分必要的。4 雨水徑流污染的控制各國學(xué)者對雨水徑流污染的來源和危害都有了較清楚的認(rèn)知，對其的控制也有了適合本國條件的技術(shù)和方案。7城市雨水徑流污染的控制主要有以下兩大方面：4.1 技術(shù)性措施控制4.1.1源頭控制源頭控制是指從源頭上控制污染物的產(chǎn)生量，將污染物控制在最低限度。這其中最重要的一項就是對城市空氣質(zhì)量的控制。從城市工業(yè)排放的廢氣從污染物水平和總量兩方面進(jìn)行嚴(yán)格管理，減少大氣的干濕沉降。4.1.2擴(kuò)散途徑控制擴(kuò)散途徑控制是指雨水徑流污染物輸送和擴(kuò)散機(jī)理，采取適當(dāng)?shù)拇胧?，減少污染物排入地下或地表水體的數(shù)量。例如擴(kuò)大城市清掃的范圍，提高清掃質(zhì)

7、量和頻率；改善城市土地使用類型的結(jié)構(gòu)，減少徑流的排放量；對產(chǎn)生污染較大的地面材料進(jìn)行更換。采用透水地面如嵌草磚等代替不透水地面，可減小城市的徑流系數(shù)，滯留雨水并使更多的徑流滲入到土壤中，減少徑流總量。植物還可以延長徑流時間，削減徑流峰值流量，并且可以對徑流中的有機(jī)污染物進(jìn)行一定程度的攔截和分解，減少徑流污染水平。有研究表明，當(dāng)土層深1 m時，垂直滲透徑流的cod去除率為65%，當(dāng)水平滲透距離超過5m時，cod去除率也可達(dá)40%。134.1.3終端控制終端控制是指采用凈化技術(shù)處理帶入水體的徑流污染物。雨水調(diào)蓄池和人工濕地是兩種較常用的工藝。雨水調(diào)蓄池將初期雨水截留在池內(nèi)，降雨后期再將池內(nèi)的雨水緩

8、慢排出。調(diào)蓄池既削減了洪峰的大小，又減小了初期雨水的污染，但并未削減污染物總量。如名古屋的若宮大通蓄水池（316 m×47 m×10 m），建于城市街道下面，最大貯留量約為1.0×105m3。在城市中利用現(xiàn)有公園、池塘改造或修建人工濕地，既可以調(diào)蓄雨水，對徑流水質(zhì)又有一定的凈化效果。濕地本身具有一定的沉淀效果，各種水生植物既可以分解吸收污染物，濕地中的砂子等基質(zhì)對于污染物也有著吸附和過濾作用。4.2 非技術(shù)性措施控制在暴雨徑流污染的管理機(jī)制中 ， 技術(shù)是治理和改善的直接動力 ， 而政策法規(guī)會加速治理管理的成效。在美國 ， 國會結(jié)合研究進(jìn)展積極立法 ， 1972 年

9、聯(lián)邦水污染控制法（fwpca）首次明確提出控制非點源污染 ， 提出了 "最佳管理措施" （bmps）。1977年的清潔水法進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)非點源污染控制的重要性。1987年的水質(zhì)法案（修正案）則建立了控制非點源污染的國家計劃，明確要求各州對非點源污染進(jìn)行系統(tǒng)的識別和管理 ， 并給予資金支持。由于國家有完善的政策法規(guī) ， 對暴雨徑流污染的管理形成了一個體系 ， 從而形成了環(huán)境資源化和環(huán)保服務(wù)產(chǎn)業(yè)化 ， 通過環(huán)境、社會、經(jīng)濟(jì)資源的優(yōu)化配置達(dá)到社會、經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和環(huán)境質(zhì)量的持續(xù)改善。我國現(xiàn)行法律對非點源污染的控制則較少。我國現(xiàn)行的水污染防治法仍重點著力與對點源污染的控制治理，雖然有環(huán)境保護(hù)法、水污染防治法中有部分關(guān)于非點源污染的限制性規(guī)定，但這些規(guī)定仍局限于對污染物排放的控制和治理上，對非點源污染的治理力度不大。5 結(jié)束語總之，城市雨水徑流中包含有懸浮物、cod、重金屬及n、p營養(yǎng)物質(zhì)等多種污染物，個別污染物的濃度甚至比截流式合流制的溢流水的還高，已經(jīng)成為城市水環(huán)境質(zhì)量的重要威脅，尤其是現(xiàn)階段，隨著我國城市生活污水污染逐步得到控制，