初期雨水對城市排污的影響分析

【摘要】降雨后形成的地表徑流中的污染物與未經(jīng)過處理的城市污染物基本相同，這是影響我國城市水體水質(zhì)的重要因素。而初期雨水是城市雨水徑流污染控制的重點問題。本文主要從初期雨水的概念出發(fā)，重點分析了初期雨水對城市污染的影響，提出了路面滲透、生態(tài)護(hù)坡、人工濕地等措施對初期雨水污染進(jìn)行防治。

【關(guān)鍵詞】初期雨水 城市污染 影響

水資源危機(jī)已經(jīng)成為一個世界性的問題。它主要表現(xiàn)在兩個方面：一方面，水資源的嚴(yán)重匱乏；另一方面，水資源的污染問題。從目前情況來看，無論是世界上的發(fā)達(dá)國家還是發(fā)展中國家，對水資源的污染問題已經(jīng)高度重視。在水資源的污染整治過程中，對于表征明顯、控制相對較容易的點源問題已經(jīng)或正在得到有效的控制；對于表征不太明顯、控制起來相對困難的非點源問題已經(jīng)成為水資源污染的主要問題。當(dāng)今隨著我國城市化進(jìn)程的不斷加快，不透水地面面積急速增加，雨季特別是暴雨季節(jié)降水在不透水地面會迅速成為徑流，在沖刷地面后攜帶大量的污染物流入水體，形成典型的非點源污染，從而成為造成城市受納水體水質(zhì)下降的主要因素。

一、初期雨水的概述

對于初期雨水的理解有多種方式。一是每年的雨季第一場或前幾場降雨可以成為整個雨季的初期雨水。雖然雨季前幾場降雨形成的徑流較臟。但是在全年徑流污染重所占的比例并不一定是最大的。二是每一次降雨事件的前期降水可以稱之為此次降雨事件的初期雨水。再細(xì)分一下，可以分為降水的初期雨水，就是落地之前，淋洗、吸收大氣中污染物較多的部分；產(chǎn)流的初期雨水，即下到地面形成的初期徑流；還有匯流的初期雨水等。在城市雨水徑流污染中所說的初期雨水通常是指第二種含義。如果從沖刷現(xiàn)象的角度分析，至少應(yīng)根據(jù)匯水區(qū)域的大小和輸送系統(tǒng)的不同分為源頭初期雨水和管道系統(tǒng)匯流的初期雨水。早在1956年就有研究人員在研究屋面雨水時就發(fā)現(xiàn)了雨水徑流存在污染物沖刷的規(guī)律。他們在研究報告中提出，在整場降雨徑流的污染中，初期20%的雨水徑流污染負(fù)荷為80%。因此，初期雨水的適當(dāng)收集和處理是降低城市受納水體污染的重要措施。

二、初期雨水對城市污染的影響

目前，初期雨水對城市污染現(xiàn)象越來越嚴(yán)重。瀝青毛氈屋面和瀝青混凝土道路的高速增加，融雪劑、農(nóng)藥等化學(xué)制劑的的大量使用，使得雨水徑流中的有機(jī)物、病原體及油污等污染物的含量急劇增加。特別是初期幾毫米的雨水徑流，其中的污染物含量甚至是中后期雨水徑流中污染物含量的幾倍。這部分雨水徑流的直接排放，給城市受納水體帶來了嚴(yán)重的污染。由于我國雨水收集工作主要是對水資源的回收利用而提出的。在收集、利用雨水時往往會對初期雨水進(jìn)行“棄流”，這種做法對城市周邊的水環(huán)境保護(hù)造成了極大的壓力。因為初期雨水徑流中的污染物含量非常高。如果在對初期雨水“棄流”前將這一部分雨水進(jìn)行收集處理，不但會降低城市受納水體的被污染程度，還可以對處理后的雨水加以利用。這在一定程度上減輕了城市水資源壓力。但是遺憾的是，我國在這一方面所做的工作還十分有限。初期雨水對城市受納水體的污染現(xiàn)象仍然十分嚴(yán)重。

同時，降雨初期形成的初期雨水?dāng)y帶著城市上空滯留的各種污染物，在進(jìn)入受納水體之前，會遍布城市的各個角落，形成與降水，土壤結(jié)構(gòu)，氣候，地質(zhì)等各種因素有關(guān)的污染現(xiàn)象，體現(xiàn)出其污染的多樣性與復(fù)雜性。由于初期雨水徑流的形成存在空間差異性，造成初期雨水徑流的污染物負(fù)荷量方面也存在差異性。這就導(dǎo)致了初期雨水對城市污染的時間、空間變化大。此外，由于城市下墊面硬化率高，滲水性能較差，再加上我國城市的排水系統(tǒng)大部分采取合流制排水體系，突發(fā)性暴雨形成的徑流會沖刷起管道中的沉淀污泥。這些污泥隨雨水流入城市水體，加重了水體污染。另一方面，初期雨水對城市的污染與其他污染相比，具有隨機(jī)性、廣泛性、復(fù)雜性和時空性等特點，這就造成了預(yù)防和治理的復(fù)雜性。因此在進(jìn)行治理初期雨水污染問題時，各城市應(yīng)根據(jù)自身的特點，聯(lián)系實際情況，制定出相對科學(xué)合理的治理和預(yù)防方案。

三、初期雨水污染的防治對策

（一）路面滲透

在初期雨水所形成的的徑流中，最主要的污染物是SS，由于路面初期雨水中金屬元素和固體含量較高。同時受PH值和路面停留時間以及濃度條件的影響，會呈現(xiàn)出的不同程度溶解態(tài)和顆粒結(jié)合態(tài)。路面雨水水質(zhì)的好壞，一方面取決于道路路面污染物的多少。另一方面還與降雨強(qiáng)度、路面清掃程度、累計降雨量、降雨歷時以及下雨天路面的交通狀況等因素有直接的關(guān)系。路面滲透系統(tǒng)可以使雨水從封閉路面流向非封閉路面，通過土壤的滲透和過濾，在去除和降低污染物的前提下下滲到地下，使地下水得到補(bǔ)充。這也是路面滲透系統(tǒng)控制徑流污染和補(bǔ)充地下水的常用方法。根據(jù)有關(guān)研究數(shù)據(jù)顯示，路面滲透系統(tǒng)中的滲坑是最有效的徑流污染控制方法，它可以有效去除公路路面徑流中的各種重金屬以及SS、 PAHs等污染物。因此要重視路面滲透系統(tǒng)的建立。

（二）生態(tài)護(hù)坡

生態(tài)護(hù)坡是一種以環(huán)境保護(hù)為目的的生物控制工程?；蛘哒f它是一種生物建造工程，主要由坡面生態(tài)工程和坡面生物工程兩方面組成。一方面，生態(tài)護(hù)坡可以保障河岸與河流水體的水分交換；另一方面護(hù)岸上的生態(tài)植被還可以截流初期雨水，防止初期雨水直接進(jìn)入河流污染水體。研究表明，想要充分發(fā)揮護(hù)坡對初期雨水污染的控制效果，其生態(tài)坡的寬度至少應(yīng)大于30.48m，坡度應(yīng)該略小于45度。

（三）人工濕地

根據(jù)相關(guān)研究表明，公園綠地對于初期雨水中的各種污染物具有良好的去除效果。公園綠地結(jié)合人工濕地技術(shù)，不但可以發(fā)揮凈化初期雨水污染物的作用，而且可以滿足城市景觀和公眾休閑的要求。人工濕地主要是土壤、植物、微生物所組成的一個獨特的系統(tǒng)。在初期雨水污染治理中，濕地的效果非常明顯。初期雨水在進(jìn)入濕地后，雨水中的各種污染物會被土壤吸附或被植物、微生物吸收和降解。絕大多數(shù)的有機(jī)物、微量元素、病原體等會被去除或降解。濕地對初期雨水中污染物的處理過程與天然濕地系統(tǒng)一樣，可以分為：（1）沉淀懸浮顆粒，（2）通過環(huán)境變化使溶解態(tài)污染物發(fā)生吸附或絡(luò)合、沉淀反應(yīng)。（3）通過微生物使雨水中的氮、磷、鉀等元素發(fā)生形態(tài)轉(zhuǎn)化。（4）吸附和利用污染物。利用人工濕地治理初期雨水的污染問題，技術(shù)簡單、成本低廉，并且能夠很好地適應(yīng)初期雨水污染的不穩(wěn)定性。

四、結(jié)語

總之，初期雨水加重了城市的水體污染，給城市排污治理增加了難度。因此，應(yīng)該通過多種措施有效的控制初期雨水帶來的城市污染，統(tǒng)籌規(guī)劃，與城市資源開發(fā)、生態(tài)補(bǔ)償、可持續(xù)發(fā)展相結(jié)合，城市的生態(tài)環(huán)境必將迎來春天。

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