城市降雨径流污染及最佳治理方案探讨

第 卷第 期 年 月 环境科学与管理 阿们口 认 文章编号 一 《侧刀 一佣 一 城市降雨径流污染及最佳治理 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 探讨 王兴钦 , , 梁世军’ 佛山市华宇消防 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 安装有限公司 , 广东 顺德 顺德建筑设计院有限公司 , 广东 顺德 佣 摘 要 城市降雨径流污染已经成为非点源污染的一个新亮点 , 随着城市工业度水和生活污水等 氛源治理力度 的加大 , 城市降雨径流污染问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 将越来越突出 。 文章系统 阐述 了城市降雨径流污染的过程 、 污染类型及来源 、 污染物特征 , 对各种具体的城市降雨径流污染控制与治理技术进行了总结 , 并着重介绍 了城市降雨径流污染最 佳管理措施 , 还提出了实施城市降雨径流污染治理的具体时策和指导忍想 。 关健词 城市降雨径流 污染 最佳治理方案 中圈分类号 文献标识码 明 ’ , 加 峪 , , , 比 , 朋 , , 红 倒 即 即 比 , 衍 即 亩 昭 卿 , , , 即叮 而 , , , 钾 访 , , 面 衍 比 面川兔 即 如 、耐 衍 昭 · 面刊臼 任 因 月 青 降雨径流污染是指在降雨径流的淋溶和冲刷作 用下 , 大气 、地面和土壤中的污染物扩散性地进人地 表水和地下水而造成水环境污染 。 在发达 国家 , 点 源污染基本得到控制 , 雨水径流带来的非点源污染 已成为水体污染的主要 因素 。 美国约有 的河 流 和 的湖泊的污染与非点源污染有关 已实现 污水二级处理的城市 , 水体耗氧物质负荷率约 一 来自雨水径流〔’〕。 中国雨水径流的污染问题 也很严重 。 在太湖 、滇池等重要湖泊 , 非点源污染已 成为水质恶化的主要原因之一工’ 。 雨水径流携带大 量污染物排人城市水系 , 也造成严重污染 。 初步的 保守估算 , 城区雨水径流污染 占水体污染负荷的 比 收稿 日期 以场 一 一 作者简介 王兴钦 一 , 男 , 工程师 , 毕业于西安理工大学 , 主要 从事建筑给排水及消防工程设计与施工工作。 例 , 目前在北京和上海约 占 左右 , 随着城市排 水工程和污水处理厂的加速建设 , 到 年的规划 实施后 , 城市雨水径流污染负荷的比例北京上升到 以上 , 上海将上升至 左右 中心建成水体 会超过 。 近二三十年间 , 城市雨水径流污染在发达 国家 受到广泛关注 , 许多国家对城市径流污染及控制进 行了深人地研究 , 制定了系统的法规 、管理和技术体 系 。 其中最具代表性 的是美 国 的最佳管理 方案 。 近年来 , 中国城市雨水径流污染已开始引起 越来越多的重视 , 但中国在这方面的研究起步较晚 , 目前仅有部分城市开展这方面的研究 ’〕。 许多发达 国家的经验证明 , 当工业和城市污水厂程度提高后 , 城市的非点源污染这一矛盾将会更突出 , 因此必须 深入了解和研究城市降雨径流污染这一课题 , 制定 最佳控制方案 , 对节约和保护城市水资源 , 保护城市 水环境有重要意义 。 © 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 第 卷第 期 印 年 月 王兴钦等 · 城市降雨径流污染及最佳治理方案探讨 认 ‘ 仪 城市降雨径流污染分析 城市降雨径流污染的来源及主要污染物 径流污染的来源 地表污染物是径流污染的主要部分 。 污染物以 各种形式在街道 、 阴沟和其他与排水系统直接连接 的不透水路面上 。 例如 行人丢弃的废物 , 从庭院和 其他开阔地上冲刷到街道上的碎屑和污染物 , 建造 和拆除房屋的废土 、垃圾 , 粪便或随风飘散的碎屑 , 汽车漏油 , 轮胎磨损和排出的废气 , 从空中干沉降的 污染物等 。 降水是径流污染的另一主要来源 。 降水对径流 污染物的主要贡献是降水淋洗空气污染物 , 特别是 工业区尤为突出 。 研究表明 , 在屋顶产生的径流里 , 一 的氮 , 的硫和不到 的磷来 自降 雨 , 而在街道商场的停车场 , 商业区和交通繁忙街道 产生 的径 流 中 , 几乎所有氮 、 一 的硫 和 的磷来 自降雨 。 下水道系统也是径流污染的来源之一 。 下水道 系统对降雨径流水质的影响主要是排水系统中的沉 积物及漫溢的污水 。 主要污染物 叭 目前国内外所研究的降雨径流污染的主要污染 物有 悬浮沉积物 、营养物质 、耗氧物质 、细菌和有毒 污染物等‘, 悬浮固体 城市径流中挟带有大量的悬浮物质 , 它主要来 源于交通工具锈蚀产生的碎屑物质 、机动车产生的 废弃物 、大气干湿沉降 、轮胎和刹车摩擦产生的物质 以及居民烟囱释放出的烟尘等 , 重点在工业园 、商业 区以及高速公路和建筑工地等 。 根据卓慕宁等分析 计算 , 珠海是城区降水径流中 为 万 岁 年 ’ , 而广东省环保统计年鉴资料显示 , 珠海市 年工业点源污染物排放的 为 万 纯 , 径流中 负荷已远高宁工业点源污染 。 、 富营养化物质 径流中富营养化物质典型的是 、 两种 。 由 于磷的化合物一般都是吸附在颗粒上 , 因此建筑工 地是磷的一个重要来源 氮的化学形态是可溶解的 , 不需要吸附在颗粒物上 , 它主要来源于化肥的施用 。 耗氧物质 由于生活垃圾 、 树叶 、 草以及杂乱废弃物的堆 放 , 城市径流中携带有大量的耗氧物质 。 国外研究 表明〔’ , 污染是庭院和街道径流污染的主要因 素之一 , 街道径流中 , 值超过处理厂排放 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 的占 各种径流中 浓度都较低 , 表明城市 径流的可生物性差 , 这与国内的研究结论相符 。 有毒污染物 城市径流中有毒污染物包括重金属 、杀虫剂 、多 氯联苯 和多环芳烃 等 。 重金属是城 市径流中一种最典型 的有毒物质 。 等人的研究表明 , 城市径流中的 主要来源于 含铅涂料油漆 主要来源于汽车制动瓦片和建筑 防腐材料 主要来源于屋面材料和轮胎磨损 主要来源于大气沉降和建筑物外墙材料 。 杀虫剂 、 多氯联苯和多环芳烃等主要来源于草地 、菜地等施 用农药 、机动车辆排放的废气以及大气的干湿沉降 等 。 细菌和病毒 一般来说 , 城市径流中细菌的含量都是超过公 众对水质的江抗标准 , 径流中粪便大肠杆菌的数量 比游泳池的健康标准高出 一 。 细菌和病 毒的主要来源是下水道溢流 、宠物以及城市中的野 生生物等 。 城市降雨径流污染的特征 城市降雨径流污染与点源污染相 比具有许多显 著不同的特征 。 第一 , 发生具有随机性 。 由于降雨 径流污染主要受水文循环过程的影响和支配 , 降雨 过程的随机性就决定了由此产生的污染必然具有随 机性 。 第二 , 排放具有间歇性 。 污染物的来源和排 放点不固定 , 污染物晴天时在城市地表累积 , 降雨时 则随地表径流而排放 , 具有间歇式排放的特征 。 第 三 , 污染负荷的时空变化幅度大 。 由于随机性的存 在 , 城市地表径流的污染负荷并不稳定 。 不同的城 市功能区 , 其人类活动的方式与强弱不同 , 相应的地 表沉积物的数量和性质也不同 , 产生的径流负荷差 异较大 。 污染负荷在时间上也存在一个明显的初期 效应 , 即在一场降雨 中 , 占总径流 或 的初 期径 流 , 冲刷排放 了径 流 排放量 的 的污染 物 。 城市降雨径流污染的治理对策 发达国家在这方面已开展较长时间的研究和探 索 , 已制定了系统的管理法规和技术体系 , 其中美国 的最佳管理措施 罗 玩 最具代表性 , 它是一个或几个措施的组合 , 目的是防 治和削减进人受纳水体的面源污染物 , 使之负荷水 质 目标 , 并要求在经济和技术上切实可行 。 把 定义为“ 任何能够减少或预防水资源污染 · · © 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 第 卷第 期 年 月 王兴钦等 · 城市降雨径流污染及最佳治理方案探讨 氏 ‘ 的方法 、措施或操作程序 , 包括工程 、非工程措施的 操作和维护程序 ” 〔’〕。 其中非工程措施包括法律法 规措施 、污染源控制等 工程性措施包括调蓄设施 、 渗透设施 、植被控制和过滤设施等 。 非工程性措施 非工程措施是通过加强管理来达到控制污染的 目的 。 它强调源头控制 强调 自然与生态措施 强调 非工程方法 。 其具体的措施有分流制小区域水处 理 , 增大城市绿化面积 , 污水管道混接的清理 , 清扫 街道 , 减少垃圾的堆放 , 控制大气污染 , 减少污染物 的沉降 , 加强对施工现场 、机修厂 、停车场的管理 , 控 制城市绿地肥料 、农药的使用等 。 除了制定合理的 政策法规和实施科学的管理化 , 还应注重对公众进 行宣传教育 。 工程性措施 对源的控制 源头控制除了管理上的措施 即非工程措施 外 , 还要注重从工程上对径流重的污染物进行处理 削减 。 街道径流一般直接流人排水管网 , 选择合适 的雨水 口对削减污染物很有帮助 。 落底式雨水 口可 以有效地截留径流中可沉降固体和大的悬浮 固体 等 另外 , 可以采用水质型雨水 口 , 水质型雨水 口 也 称作沉淀或油类分离器 , 用来去除道路径流中的沉 淀物和油类 。 对小区路面径流的控制 , 首先提高小 区内绿地面积 , 扩大透水性 , 减少不透水比例 , 并对 小区内的径流进行收集简单处理 , 回用于浇灌绿地 , 喷洒路面等 。 屋面径流的污染程度受大气降尘和屋 面材料的影响 , 其径流可 以通过绿地或人工土层的 处理渗透到地下 , 能减少城区雨洪负荷和雨水径流 对受纳水体的污染 。 对污染物扩散全程的控制 根据雨水径流污染物输送和扩散机理 , 采取适 当的措施 , 能减少污染物排人地下或地表水体的数 量 。 对于不进人下水道的径流 , 利用天然渠道和人 工湿地 , 建立林草缓冲带 , 能削减输送途中的污染物 数量 。 城区雨水排水系统是污染物扩散的主要途 径 , 雨水管道的规划和管理应与城市径流的源控制 系统和终端处理系统相结合 。 中国许多城市旧区的排水体系为合流制 , 雨水 和污水在排水管中同行 , 由于雨水的波动性大等特 点会严重影响城市污水处理厂的正常运行 , 所以合 流制管道直排的情况比较多 。 目前在旧合流制管渠 系统的改造中 , 常用的是截留式合流制 , 这种排水系 统在截留干管的适 当位置设置溢流井 , 可 以截留初 期雨水和街道冲洗废水输送到污水处理厂 。 分流制 · · 排水体制优于合流制 。 中国城市新建区的排水系统 一般采用分流制 。 终端处理 终端处理是指通过 自然生态技术或人工净化技 术来降解带人水体的径流污染物 。 主要措施包括 拦水蓄水塘 、雨水调节池和人工湿地等〔“ 〕。 拦水蓄 水塘中污染物的负荷量极高 , 水塘可以利用塘内浮 游动物 、水生植物和微生物组成的生态系统对径流 雨水中的污染物进行降解消化 , 提高塘内蓄水的水 质 , 同时改善了周围的生态环境 。 雨水调节池是应 用较为广泛的径流控制措施 , 它可以利用物理 、化学 和生物的方法对径流污染进行有效治理 。 雨水调节 池一般包括蓄水池和沉淀池 , 为了回用往往后续需 增加储水池等 , 处理 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 一般为 蓄水池出水加药反 应沉淀池中沉淀 , 再经过滤 , 消毒等措施储存回用 。 有研究表明 , , 在排污 口用储水盆地 , 化学絮凝剂 、 淤泥吸收和沙土过程的办法来处理污水中的 巧 、 、 和有机质 , 其去除率可达 。 人工湿 地处理城市雨水的研究 日趋增多 。 同济大学的杨敦 等人模拟研究了潜流式人工湿地处理系统控制暴雨 径流污染 的问题〔’ , 结果表 明 , 这种湿地对 仰 、 、 的去除率分别可达 、 、 , 说明 在中国条件适宜的地区建立人工湿地系统对径流产 生的非点源污染有较好的净化作用 。 城市降雨径流污染治理实施的原则 目前中国在对待城市雨水的问题还停留在老的 观念上 , 在城市降雨径流污染控制方面存在以下不 足 对城市降雨径流污染的研究相对滞后 , 不能 为控制技术提供充分的理论依据 重终端治理 轻源头控制 , 偏向靠“ 雨污分流 ”来解决污染 重 人工措施轻 自然措施 , 重技术 工程 方法而忽视非 技术管理 注重技术措施的可行性 , 忽视经济效 益和社会效益 , 导致投资的效益差和不可持续性等 。 对此 , 笔者提出城市降雨径流污染控制实施的几项 原则 , 以期城市降雨径流污染治理有更好的效果 。 根据实际区域具体情况 , 优化选用最佳控制方 案 不同的区域有不同的径流水质特征和污染治理 目标 , 应根据区域具体情况优先选用适合该区域的 控制措施 。 对于繁多径流污染的控制措施 , 决策过 程可分两步 首先根据实际区域具体情况对各种措 施进行筛选 , 确定使用的措施 第二步根据先前筛选 的结果建立可行性方案 , 然后依据所需的 目标建立 数学模型 , 最终确定适合当地情况的最佳方案 。 © 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 第犯 卷第 期 年 月 王兴钦等 · 城市降雨径流污染及最佳治理方案探讨 认 技术措施和非技术措施相结合 , 实行综合治 理 , 突出重点 城市降雨径流污染有其 自身的特征 , 仅仅依靠 技术措施很难控制 。 应坚持技术措施和非技术措施 并重的原则 , 防治结合 , 才能综合有效的控制 。 将城市降雨径流污染控制与城市雨水利用 、水 生态环境改善相结合 雨水作为一种宝贵的资源 , 在城市水循环系统 和流域水环境中起着非常重要的作用 。 将雨水净化 回用或渗透补充地下水 , 能有效地补充城市水源 , 同 时对生态环境也起到改善和保护的作用 。 最佳控制方案应兼顾经济效益 、社会效益和环 境效益 城市降雨径流污染控制 , 在技术措施上尽可能 采用 自然和生态 的措施 , 符合可持续发展的原则 。 在经济上应兼顾近期 目标和长远 目标 , 资金等条件 有困难时可考虑分期实施 。 方案比选和决策时不应 只限于经济效益 , 还要考虑社会效益和环境效益等 方面 , 最佳控制方案应突出系统的观点 , 标本兼治 , 力求技术效益 、经济效益 、社会效益和环境效益协调 统一 。 中 , 应坚持技术措施和非技术措施并重 , 因地制宜 , 选择最佳方案 将城市降雨径流污染控制与城市雨 水利用 、水生态环境改善相结合 , 兼顾经济效益 、社 会效益和环境效益 将城市降雨径流污染控制与城 市水资源利用和保护有机结合 , 使城市降雨径流污 染治理达到最佳效果 。 结语 随着中国城市点源污染控制措施的 日趋完善 , 雨水径流带来的非点源污染对城市水体的影响将逐 渐显现 。 为了应对这一矛盾 , 必须全面研究城市降 雨径流污染的过程 、污染物类型及其来源 、污染物特 征 , 在此基础上探讨城市降雨径流污染的最佳治理 方案 , 对当前的城市非点源管理的规划与实施具有 积极的指导意义 。 在城市降雨径流污染治理过程 参考文献 甲心 叼 一 以 , 【 〕金相灿 , 等 , 中国湖泊环境【 〕 北京 海洋出版 社 , 〔 〕赵剑强 城市地表径流污染与控制【 〕北京 中 国环境科学出版社 , 【 」卓慕宁 , 吴志峰 , 王继增 , 等 珠海城区降雨径流污 染特征初步研究【 土壤学报 , , 一 【 〕车伍 , 刘燕 , 李俊奇 国内外城市雨水水质及 污染 控制 给水排水 , 一 〕 雌 , , 叩件 , , 刀 伴 石 二 花 , , 一 洲为 , , 肠 比 , , 一 〔 〕尹澄清 , 毛战波 用生态工程控制农村非点源污染 应用生态学报 , , 一 〕 , , , 〔 , , 一 〔 杨敦 潜流式人工湿地在幕雨径流污染控制中应 用 农业环境保护 , , 一 上接第 页 结论 该城市饮用水水源中地下水水质优于地表水水 质 , 采用液抓消毒工艺的地表水厂在消毒后水样和 用户端水样中检出的三卤甲烷含量较高 , 而采用二 氧化氯消毒的地下水厂的出水中挥发性有机物仅略 有上升 进行三卤甲烷浓度和生物遗传毒性之间的 相关性分析得知 , 三卤甲烷和间接遗传毒性的相关 性较好 。 参考文献 〕 , , 邢 , “ 面 〔 〕 刘 找兄 , 一 【 〕骆坚平 , 马梅 , 王子健 , 等 用成组 生物毒性测试方 法评价北方某市饮用水安全性【 〕给水排水 , 以拓 , 一 , 邓 , 卿 , 公 丽 肥 汇 〕 心 而 , , 一 © 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net