城市降雨径流污染及其控制分析探讨

李婧娟

摘 要：随着全国各地城市化进程加快，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径流污染危害日益受到越来越多的关注。但目前我国仍主要采用合流制和分流制两种排水系统，对城市雨水径流污染的危害还尚未采取有效的控制措施，使其成为当前影响城市河流水系水质的重要问题。为此，本文主要就城市降雨径流污染及其控制，进行了具体的分析，以供参考。

关键词：城市降雨；径流污染；控制

引 言：我国是一个水资源短缺，降水时空分布严重不均的国家，而实现雨水的资源化利用则是改善人民生产生活环境的有效措施。雨水径流水质能否满足使用要求，其水质状况直接影响雨水利用途径和成本，因此雨水水质控制是现代城市雨水利用的重要组成部分。

1 雨水径流污染的来源

根据传统水环境污染的发生类型，可把污染源分成为点源和非点源。点源是指有固定排放点的污染来源，指工业废水及城市生活污水，由排放口集中排放。非点源是指时空上无法定点监测的、与大气、水文、土壤、植被、地质、地貌、地形等环境条件和人类活动密切相关的，可随时随地发生的，直接对大气、土壤、水构成污染的污染物来源。暴雨径流，即通常意义（狭义）的非点源污染，是与降水过程伴随进行的地表径流污染。降雨径流污染指在降雨过程中雨水及其形成的地表径流冲刷地面污染物，通过排水渠道或直接进入江河湖泊，造成地表水污染。城市雨水径流污染的主要原因有以下两个方面：

1.1 大气污染

工厂生产、居民生活大量使用化石燃料排放出的大量废气和烟尘造成了严重的大气污染，而雨水在降落过程中对大气中的污染物起到溶解、淋洗、冲刷的作用，空气中的污染物大范围的转移到水体，引起水体污染。

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径流，冲刷并挟带地表污染物形成暴雨径流污染。城市降雨径流中含有悬浮耗氧物质、营养物质、有毒物质、油脂类物质等多种污染物。这些污染物随径流进入江河湖泊，造成了水污染。有学者对扬州市、天津市、珠海市等城市市区雨水径流污染进行了深入研究，并认为每年由城市地表径流造成的污染负荷相当于城市污水处理厂排放的污染负荷，城市地表径流水中污染物、重金属及碳氢化合物的浓度在数量级上与未经处理的城市污水基本相同。可见，城市地表径流污染的危害是相当大的。研究城市地表径流的污染特性及其排污规律，寻找可行的污染控制技术及对策，为政府部门对面源污染的控制管理决策提供科学依据具有重要意义。

2 城市雨水径流污染特征

城市雨水径流污染物的来源复杂，一般来说，主要来自大气降水、道路径流以及屋顶径流冲刷等。由于不同城市雨水径流的实际发生过程受到下垫面等多种可变因素的影响，其所包含的污染物及其浓度也相应有所不同，但总体上看城市雨水径流污染大都含有碳氢化合物、SS和COD及一定的重金属和营养物污染物，而道路与屋顶径流是城市雨水径流污染的主要原因。

城市雨水径流污染一般受到以下因素的影响：（1）路面条件。道路的建设坡度可以影响汇流的时间，一般坡度越大，汇流时间越短，继而影响污染指数。（2）屋顶条件。屋顶面积可占城市总不可渗透表面的30 %以上，其对雨水径流污染的影响一方面源自城市大气降尘的积累，另一方面则源自屋面自身材质的影响。（3）降雨条件。降雨条件主要包括降雨强度、两次降雨的间隔时间、降雨量的大小等，一般来说，降雨强度越大，降雨时间间隔越长，降雨量越大产生的雨水径流污染越严重。

3 城市雨水径流污染控制的必要性

如前所述，城市雨水径流污染较为突出，由暴雨径流引起的城市面源污染已成为城市水环境恶化的重要原因之一，对城市雨水径流污染进行控制是十分必要的。

4 雨水径流污染的控制

各国学者对雨水径流污染的来源和危害都有了较清楚的认知，对其的控制也有了适合本国条件的技术和方案。[7]城市雨水径流污染的控制主要有以下两大方面：

4.1 技术性措施控制

4.1.1源头控制

源头控制是指从源头上控制污染物的产生量，将污染物控制在最低限度。这其中最重要的一项就是对城市空气质量的控制。从城市工业排放的废气从污染物水平和总量两方面进行严格管理，减少大气的干湿沉降。

4.1.2扩散途径控制

扩散途径控制是指雨水径流污染物输送和扩散机理，采取适当的措施，减少污染物排入地下或地表水体的数量。例如扩大城市清扫的范围，提高清扫质量和频率；改善城市土地使用类型的结构，减少径流的排放量；对产生污染较大的地面材料进行更换。

采用透水地面如嵌草砖等代替不透水地面，可减小城市的径流系数，滞留雨水并使更多的径流渗入到土壤中，减少径流总量。植物还可以延长径流时间，削减径流峰值流量，并且可以对径流中的有机污染物进行一定程度的拦截和分解，减少径流污染水平。有研究表明，当土层深1 m时，垂直渗透径流的COD去除率为65%，当水平渗透距离超过5m时，COD去除率也可达40%。[13]

4.1.3终端控制

终端控制是指采用净化技术处理带入水体的径流污染物。雨水调蓄池和人工湿地是两种较常用的工艺。

雨水调蓄池将初期雨水截留在池内，降雨后期再将池内的雨水缓慢排出。调蓄池既削减了洪峰的大小，又减小了初期雨水的污染，但并未削减污染物总量。如名古屋的若宫大通蓄水池（316 m×47 m×10 m），建于城市街道下面，最大贮留量约为1.0×105m3。

在城市中利用现有公园、池塘改造或修建人工湿地，既可以调蓄雨水，对径流水质又有一定的净化效果。湿地本身具有一定的沉淀效果，各种水生植物既可以分解吸收污染物，湿地中的砂子等基质对于污染物也有着吸附和过滤作用。

4.2 非技术性措施控制

在暴雨径流污染的管理机制中 ， 技术是治理和改善的直接动力 ， 而政策法规会加速治理管理的成效。在美国 ， 国会结合研究进展积极立法 ， 1972 年联邦水污染控制法（FWPCA）首次明确提出控制非点源污染 ， 提出了 "最佳管理措施" （BMPs）。1977年的《清洁水法》进一步强调非点源污染控制的重要性。1987年的水质法案（修正案）则建立了控制非点源污染的国家计划，明确要求各州对非点源污染进行系统的识别和管理 ， 并给予资金支持。由于国家有完善的政策法规 ， 对暴雨径流污染的管理形成了一个体系 ， 从而形成了环境资源化和环保服务产业化 ， 通过环境、社会、经济资源的优化配置达到社会、经济的持续发展和环境质量的持续改善。

我国现行法律对非点源污染的控制则较少。我国现行的《水污染防治法》仍重点着力与对点源污染的控制治理，虽然有《环境保护法》、《水污染防治法》中有部分关于非点源污染的限制性规定，但这些规定仍局限于对污染物排放的控制和治理上，对非点源污染的治理力度不大。

5 结束语

总之，城市雨水径流中包含有悬浮物、COD、重金属及N、P营养物质等多种污染物，个别污染物的浓度甚至比截流式合流制的溢流水的还高，已经成为城市水环境质量的重要威胁，尤其是现阶段，随着我国城市生活污水污染逐步得到控制，城市雨水径流污染控制在未来将显得越来越必要。

参考文献：

[1]陈民东.邯郸市区雨水初期径流控制量的确定[J].资源环境与工程，2007（3）.

[2]宫莹.我国城市地表水环境非点源污染的研究进展[J].中国给水排水，2003（3）.

[3]刘洪光.浅谈雨水调蓄池的应用[J].黑龙江水利科技，2002（4）.