城鎮(zhèn)地表徑流污染及雨水控制管理

鐘 錚

（廣州市水務(wù)科學(xué)研究所，廣東廣州 510220）

1 地表徑流及其污染

1.1 地表徑流

大氣降水落到地面后，一部分蒸發(fā)變成水蒸汽返回大氣，一部分下滲到土壤成為地下水，其余的水沿著斜坡形成漫流，通過(guò)沖溝、溪澗，注入河流，匯入海洋。這種水流稱為地表徑流。

陸地上的淡水資源，主要來(lái)自大氣降水。降落在地面的水，一部分沿地面流動(dòng)，形成地表徑流通過(guò)河流注入大海。一部分滲入地下，形成地下徑流，形成淺水層，與河流相互補(bǔ)給。

隨著城市的建設(shè)和發(fā)展，城市水環(huán)境不斷遭受污染和破壞。在點(diǎn)源污染不斷得到重視和控制的今天，城市非點(diǎn)源污染已經(jīng)成為導(dǎo)致城市水體污染的最重要的原因之一，并開(kāi)始引起人們的高度重視。城市地表徑流污染是城市水環(huán)境非點(diǎn)源污染最主要的類型，即狹義的城市非點(diǎn)源污染。它是僅次于農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的第二大非點(diǎn)源污染源。

1.2 地表徑流帶來(lái)的污染

城市徑流污染是指在降雨過(guò)程中，雨水及其形成的徑流流經(jīng)城市地面（如商業(yè)區(qū)、居住區(qū)、停車場(chǎng)、街道等），聚集一系列污染物質(zhì)（如原油、氮、磷、有毒物質(zhì)、有機(jī)物質(zhì)等），通過(guò)漫流或雨水管網(wǎng)進(jìn)入受納水體，進(jìn)而對(duì)地表水或地下水造成污染的現(xiàn)象。與城市工業(yè)廢水和生活污水等點(diǎn)源污染相比，城市徑流污染具有隨機(jī)性、不連續(xù)性、分散性、潛伏性和突發(fā)性等特點(diǎn)。其污染物來(lái)源于大氣干濕沉降、地表垃圾和塵埃物質(zhì)以及下水道系統(tǒng)，主要包括：

懸浮沉積物：城市徑流中挾帶有大量的沉積物質(zhì)，一般來(lái)說(shuō)，老城區(qū)的土壤侵蝕程度要低于新城區(qū)，城區(qū)混合沉積物主要來(lái)源于交通工具銹蝕產(chǎn)生的碎屑物質(zhì)、機(jī)動(dòng)車產(chǎn)生的廢氣、大氣干濕沉降、輪胎和剎車摩擦產(chǎn)生的物質(zhì)以及居民煙囪釋放出的煙塵等，重點(diǎn)在工業(yè)區(qū)、商業(yè)區(qū)以及高速公路和建筑工地。

營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：城市徑流中含有大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)隨著地表徑流輸送到河流或湖泊中，最終輸入到大型河口、海洋，常常引起水體的富營(yíng)養(yǎng)化，給整個(gè)生態(tài)環(huán)境帶來(lái)很大的危害。

耗氧物質(zhì)：城市徑流中含有大量的有機(jī)物質(zhì)如生活垃圾、樹(shù)葉、草以及雜亂廢棄物等，當(dāng)這些物質(zhì)腐爛時(shí)，它們會(huì)消耗水體中大量的氧氣，一場(chǎng)暴雨過(guò)后，城市湖泊或河流中的氧基本上會(huì)被消耗盡，其中來(lái)自于老城區(qū)的城市徑流耗氧負(fù)荷是最高的。

細(xì)菌：一般來(lái)說(shuō)，城市徑流中細(xì)菌的含量都是超過(guò)公眾對(duì)水要求的健康標(biāo)準(zhǔn)的。徑流中糞便大腸桿菌的數(shù)量要比游泳健康標(biāo)準(zhǔn)高出20～40倍。細(xì)菌的來(lái)源主要是排水系統(tǒng)溢流、寵物以及城市中的野生生物等。

有毒污染物：城市徑流中有毒污染物包括重金屬、殺蟲(chóng)劑、多氯聯(lián)苯和多環(huán)芳烴等。重金屬是城市徑流中一種最典型的有毒污染物。城市徑流中重金屬的首要來(lái)源是機(jī)動(dòng)車。殺蟲(chóng)劑、多氯聯(lián)苯和多環(huán)芳烴等，主要來(lái)源于草地、菜地施用農(nóng)藥、機(jī)動(dòng)車輛排放的廢氣物以及大氣的干濕沉降等。

可以看出，城市徑流污染是一種不可忽視的非點(diǎn)源污染，隨著點(diǎn)源污染的治理，隨著人們環(huán)境意識(shí)的不斷提高，城市徑流污染的控制與治理將會(huì)逐步受到重視。目前，我國(guó)城市面臨的主要是工業(yè)廢水和生活污水的問(wèn)題，對(duì)城市徑流污染的研究還比較薄弱。為了提高污染物總量控制，為了能徹底解決城市的水環(huán)境污染問(wèn)題，應(yīng)加大對(duì)城市徑流污染的研究，以尋求有效途徑來(lái)控制和治理徑流污染。

2 地表徑流及雨水控制

在自然界中，主要在降雨、蒸發(fā)、下滲和徑流中達(dá)到水量平衡，而在城市中，水量平衡相對(duì)較復(fù)雜，主要途徑有：降雨、使用外來(lái)潔凈水、蒸發(fā)量（相對(duì)減少）、污水排放、下滲（減少）和大量水質(zhì)較差的地表徑流。

通過(guò)以上對(duì)城市地表徑流污染的介紹可以知道，暴雨及其水質(zhì)直接受到城市各方面因素的影響：城市不透水面增加，引起暴雨徑流量增大；聚集在硬質(zhì)表面的污水物在下雨時(shí)被沖走；雨水水質(zhì)污染主要來(lái)自集水區(qū)，如顆粒物、油脂和石油類，重金屬和其他有毒物質(zhì)，磷和氮等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，病毒、細(xì)菌等。

這些污染物被帶到排水溝和河涌中，影響地表水質(zhì)及水生物的正常生長(zhǎng)，而“初雨”通常帶有空氣和地面上80%的污染物質(zhì)，污染物濃度很高，有時(shí)甚至比污水臟。因此通過(guò)和利用景觀來(lái)處理有污染的地表徑流，能獲得生態(tài)與景觀結(jié)合的積極社會(huì)效益。

要改變城市徑流污染的狀況并提高雨水利用效率，就要從城市發(fā)展的實(shí)際角度出發(fā)，積極改革，自主研發(fā)，勇于創(chuàng)新，利用合理的技術(shù)控制污染源，在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)地表徑流和雨水控制的新技術(shù)，讓經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)相結(jié)合；在國(guó)家政府層面，積極出臺(tái)相關(guān)政策法規(guī)，使城市的各項(xiàng)工程在新建、擴(kuò)建和改建的過(guò)程中都遵循規(guī)章制度，從根本上貫徹城市地表徑流和雨水控制。

2.1 技術(shù)控制

城市水環(huán)境規(guī)劃設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)力：自然資源的短缺，推動(dòng)水質(zhì)改善，減少開(kāi)發(fā)帶來(lái)的環(huán)境破壞，向可持續(xù)發(fā)展城市靠攏。

優(yōu)勢(shì)：較低成本獲得環(huán)境和社會(huì)效益，減少基礎(chǔ)設(shè)施成本，開(kāi)放空間的功能化使用，創(chuàng)造更好的環(huán)境和親水性設(shè)計(jì)。

城市水環(huán)境規(guī)劃設(shè)計(jì)的類型：草溝、雨水花園、濕地、屋頂花園、滯留地、蓄水池/罐、透水鋪裝、雨水下滲、沉淀池/砂濾池。

首先必須控制截面上的點(diǎn)污染源，如果河床已被重金屬污染且用生態(tài)技術(shù)不可逆，需更新基地河床；恢復(fù)植被增加種植多樣性，創(chuàng)造截面縱深，需50～80m的種植橫截面創(chuàng)造正常的河岸廊道的生態(tài)環(huán)境；增加城區(qū)河段沿岸的透水性，河岸設(shè)計(jì)可以結(jié)合多樣性的徑流控制系統(tǒng)如雨水花園、草溝、滲水池、滯水池以及潛流人工濕地，使相關(guān)設(shè)計(jì)連成徑流雨水處理系統(tǒng)。盡量讓雨水徑流所攜污染物在匯入河涌之前被景觀緩沖帶截留；可以于兩岸適量增加農(nóng)業(yè)景觀帶以及經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)的表面流濕地，表面流濕地可以滯留和處理上游的徑流，減少上游向下的水量，使之有序地排向下游，進(jìn)一步減輕下游可能的雨洪壓力。

2.2 行政控制

我國(guó)針對(duì)建設(shè)項(xiàng)目的排水和雨水規(guī)劃出臺(tái)了一些規(guī)范，提出了低影響開(kāi)發(fā)（LID）理念及地表徑流控制，但是這些規(guī)范均為建議性的，并沒(méi)有強(qiáng)制性，在執(zhí)行的過(guò)程中缺乏有力的抓手，且現(xiàn)有行政管理中，無(wú)規(guī)劃剛性指標(biāo)控制地表徑流。

而后，在廣州陸續(xù)出臺(tái)的《廣州市水務(wù)管理?xiàng)l例》等法律法規(guī)中提出了“建設(shè)后地表徑流不超過(guò)建設(shè)前的地表徑流量”。如今，一部關(guān)于廣州市建設(shè)項(xiàng)目地表徑流控制的管理辦法即將出臺(tái)，辦法中積極吸收德國(guó)、日本、美國(guó)和臺(tái)灣、北京、上海等國(guó)家、地區(qū)的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，從行政上把關(guān)，目的是通過(guò)新建、改建和擴(kuò)建項(xiàng)目地表徑流控制，達(dá)到減少城市內(nèi)澇，兼顧初雨污染治理和雨水利用。