城市雨水径流污染研究分析

城市雨水径流污染研究分析

杭彪

天津同阳科技发展有限公司  天津 300110

摘要：伴随着经济水平和生活质量的提高，以及城市的发展，水资源的污染被人民广泛关注，从而引发出许多对于城市雨水径流污染的相关研究，本文通过梳理近年来国内外城市雨水径流污染的研究成果，总结城市雨水水质特征、分析城市雨水径流污染的初期效应，提炼国内外城市雨水径流污染防治的先进措施及成效。

关键词：雨水径流；水质特征；污染防治

城市径流污染主要来自大气干湿沉降、地面垃圾等，且其类型和形式非常复杂。目前国内外研究的主要污染物有浮游堆积物、营养物质等。雨水径流的污染和雨水利用问题在水环境领域越来越受到关注。国际上常通过下渗工程、贮存工程和调控工程，通过利用人工降雨水塘/湿地、透水铺面、雨水花园、绿色屋顶、排水边沟等对径流进行源头控制。

一、雨洪排水体系组成

我国对雨洪排水研究相对开展较晚，目前我国雨洪排水体系主要以合流制和分流制为主。由于历史、经济等多种因素导致我国大部分城市雨水管网设计标准普遍偏低，管网建设、管理归属混乱，同时我国水资源严重短缺，且城市内涝、管网错接混接等问题日趋严重。

在管理层面，入河排污口的监督管理职能原属于水利部门。在以往的监管过程中，关注点主要在工业企业入河排污口、城镇污水集中处理设施入河排污口上，且仅对规模以上排污口进行监测监管，对于城市雨洪排口排污问题并未关注，对于城市雨洪排口的监管和登记尚属空白。

二、雨水径流造成的污染问题

1.我国雨水径流造成的污染问题十分严重。在太湖、海河等水体中，雨水径流污染成为水质恶化的主要原因，雨水将大量的污染物卷入水中，引起了严重的污染[1]。截至目前我国也对雨水径流污染研究取得了一定的成果，但缺少全面的径流量及其水质的监测数据，对输送机制、污染总量以及其相适应的排水体系鲜有研究。

2.北京地处中国北部，为北方经济最发达的城市，现为中国的首都，城市建设起步非常早，基础设施较为完善但部分十分老旧，极其容易在降雨过后造成较为严重的径流污染。北京许多地区都使用油毡屋顶和瓦制屋顶。研究结果表明，沥青油毡屋顶的污染比瓦顶严重。瓦顶的雨水径流水质更稳定，沥青油毡屋顶的雨水质量变化很大。这是由于雨水的冲洗造成的，是最基本的水污染源。因为油毡是石油产品，所以主要成分很复杂，很多污染物有可能会融化在雨中。一般来说，温度越高，阳光越强，毡屋顶材料易分解。相应屋顶材料的雨水流出量COD越高，污染成分越难溶解。

3.天津因漕运而兴，境内人口稠密水系众多，是一座具有北方城市代表性特点的多功能发达经济城市。根据研究表明天津城市降雨径流中氮、磷浓度最低，但是商业区中总磷含量很高，《地表水环境质量标准》中的V类用水的2.65倍[2]研究表明，天津城市雨水径流引起的氮磷污染尚不属于最为严重的地区，但随着经济的发展，城市人口的增加，降雨径流污染必然增加，虽COD和BOD相较于其他国家较低，但最大值已超过国家地表水环境质量V级的10倍和50倍[2]

4.影响城市雨水径流的因素很多，也很复杂。降水量，降雨时间，降雨强度，两次降雨之间的间隔。例如屋顶防水成分和老化，温度，日照强度等都是影响城市雨水径流质量的因素。现在也有很多建筑物使用沥青作为防水材料。当沥青油毡老化暴露于高温下时，大量有机物积聚在地表径流中，导致高地表径流COD以及表面径流污染的主要原因之一。

三、城市排水系统存在的问题

1.城市排水系统是现代城市不可或缺的重要基础设施，对城市经济发展有着非常重要的影响。我国相对完整的现代排水系统直到20世纪初才开始在各个城市中建立。解放后，随着城市化的发展，城市排水系统得到了极大的发展，许多城市建造的组合排水管道系统至今仍在使用。从1980年代中期到后期，随着经济的复苏和技术的进步，它已经转移到城市排水系统的蓬勃发展中，许多大城市已经建立了比较完善的现代排水系统[3]尽管城市排水系统的建设发展迅速，但由于经济和人口的迅速增长，仍然存在许多问题。

随着中国经济社会的快速发展，城市化的快速发展、城市规模的扩大、各地对地下建筑的重视和发展严重落后，城市建设和排水需求之间的矛盾激化，城市管道堵塞问题严重。现在大部分城市的排水系统主要采用雨水和污水同管道排放的形式。

2.几乎每一个历史较为悠久的城市中，仍然存在着很大一部分合流制排水系统。大部分合流制管道由于年代久远，破损和沉积比较严重，不仅污染环境，雨季排水不畅，还缺少有效及时的管理，对外出安全造成严重影响。

在某些地区，排水管网的布置不合理，管道的流路过长，弯道过多，给维修带来很大的不便。居民区的沉砂井，化粪池和排水管网的高度与市政管网不一致，排水不畅甚至回流。排水管的设计，只考虑生活排水，疏忽了合流面积和暴雨强度的计算，造成排水和溢出的堵塞[3]考虑当地城市土地功能的步骤会导致长时间的积水，或者在施工过程中对海拔控制的重视不足，这将导致管网排水不良和污水溢流。

3.我国的雨水利用起步较其他国家晚。传统观念是将雨水直接通过下水道排出到受体。但随着社会的发展，水资源的短缺日益明显，雨水的利用也日益引起了人们的关注。但是，在雨水的利用方面仍然存在许多问题：首先，没有采取任何管理措施，没有考虑规划和设计。其次，雨水的利用效率低且城市内涝现象十分严重，城市内涝已成为一个全国性的问题，严重影响了经济社会发展和居民的日常生活。

4.除了拦截污染，防滑和排涝外，现代城市排水系统对于防止城市水污染和作为第二水源更为重要。城市排水系统的规划设计应当综合分析现有问题，综合考虑城市各方面，合理确定适合城市自身的城市排水系统。

与如今污水径流污染处理措施已经完备的国家相比，尤其是与西方发达国家相比，我国的老城区面积巨大，改分流制难度很大，且我国的资金投入难以为继污水处理经费不足，而我国现行的海绵城市建设需要大量的资金支持，且我国土地资源匮乏，这种种原因都使得我国无法像美国、法国等国家一样建设起与之类似的雨水径流污染控制体系。

5.随着我国经济社会的快速发展和城市化进程的不断推进，保护水资源，防控水污染已成为当前保护生态环境的一项重要内容。但仍存在一些不可忽视的问题，一是管道老化且不成系统问题严重，对雨水径流造成一定的污染；二是部分企业弃渣、废水排放及尾矿处理仍不到位；三是村镇生产、生活污水直排以及垃圾和人畜粪便随意排放恶化了雨水径流。总体而言，城市径流中污染物的浓度主要受降雨特征，大气污染状况，城市土地利用类型，城市道路交通状况，气候温度和城市排水系统等多方面的影响。

结束语：

城市雨水流失的污染直接关系到雨水资源的合理利用、城市污染的控制、城市生态环境的建设和可持续发展。我国的雨水径流污染的治理仍有很大的挑战，必须综合考虑雨水利用系统工程，合理规划。把优势与劣势相对，把关注点从“污水处理”转向“污水收集”，从源头解决径流污染的问题。制定符合当地条件的污染控制方案，明确方案路径，逐步提升当地排水体系的质量与效果，做到提质增效。

参考文献：

[1]  徐伟．巢湖市分流制雨水系统水质水量调查与分析[D]．武汉：武汉理工大学，2013.

[2]  蒋德明，蒋玮.国内外城市雨水径流水质的研究[J].物探与化探，2008，32（4）：417-420

[3]  车伍，欧岚，汪慧贞，李俊奇．北京城区雨水径流水质及其主要影响因素[J]．环境污染治理技术与设备，2002，3（1）：35-37.