论文部分内容阅读
摘要：道路建设的迅速发展，路网水平的不断提高，可以有效地解决自然资源、劳动力、生产设施等生产要素相互分离的矛盾，促进社会经济与旅游事业的发展，对一个国家或一个地区的经济发展、社会进步和人民生活质量的提高等方面发挥着举足轻重的作用。雨水冲刷路面后，大气尘埃、尾气排放、固体垃圾等道路雨水径流污染问题日益严重，本文就组要对城市道路雨水径流污染状况及控制措施进行了简要分析。
关键词：城市道路；雨水径流污染；控制措施
中图分类号：TU997文献标识码： A
引言
雨水径流一般通过下渗使雨水涵养地下水，补给地下水源。有时也可以通过间接利用的方式先收集雨水径流，并通过去除初期的雨水径流的方式储存雨水，再经过人工处理，生态技术处理等方法将这些雨水回用于景观冲洗等用水途径。这样可以有效减缓城市水资源缺失以及涵养地下水源的问题，给城市带来了发展的动力。
一、城市雨水径流污染的特征和影响
1、概述
我国城市雨水径流污染的研究起步较晚，20世纪80年代初率先在北京开展了有关研究，随后在上海、杭州、南京、苏州、成都等大中城市也逐渐开展了类似研究，一些城市雨水控制及利用技术也相继得以提出，同时取得了城市雨水径流污染物种类、污染物变化规律及其影响因素等方面的研究成果，为城市雨水径流污染的认识和控制奠定了较好的基础。
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。
二、我国城市雨水控制利用现状
雨水的控制和利用技术在我国有着悠久的历史，早在 4000 年之前就开始推行了区田法。在战国的末期就有了高低种植法和塘坝等的出现。虽然我国的城市雨水控制利用有着悠久的历史，但是目前研究发展的尚不成熟，开展的也不够细致。 随着新的雨水控制利用开发理念的推广，已经意识到了城市雨水控制利用的重要性，并正在努力开发和研究有关先进技术。
我国 2002 年 8 月发布的《可持续发展纲要》明确规定了将雨水的利用技术列为水资源保障领域的一项重要内容。2008 年北京奥运会，我国向世界展示了雨水控制利用技术的发展成果。奥运会的鸟巢主体育场就充分利用了雨水和再生水，为奥运会提供了良好的环境。目前我国的城市雨水控制利用工程在一些主要缺水城市已经启动。20 世纪 80 年代，北京就开始了雨水的相关研究实践。 近几年来，上海、天津、大连、哈尔滨、西安等城市已经结合自身的情况开展了雨水利用的研究和应用。2003 年上海市开发实践了具有雨水利用功能的生态住宅，2003 年天津市也建成了一座节约型的水利科技大厦，雨水的控制利用越来越受到重视。
我国十二五的水专项计划正在逐步研究实施当中。 低影响的开发理念正在逐步渗透，低影响开发（Low Impact Development，LID）是一种采用源头控制理念实现雨水控制与利用的一种雨水管理方法。 这种低影响开发理念（LID）用于雨水的开发利用是以后国家对雨水控制利用的主要理念，也是今后的发展趋势。只有从源头控制才能真正实现雨水控制低影响化。
三、控制措施研究
欧美、日本等发达国家早在 20 世纪 60 年代就开始认识到城市雨水径流污染的严重性，进而研究开发出了控制雨水径流的各种技术措施，如较洼场地规划(better site planning BSP) 和低影响开发( low－impact development LID) 以 及 最 具 代 表 性 的“BMPs”。从 80 年代开始，欧洲大多数国家开始重点进行源头污染的控制、雨水径流量的削减。我国城市雨水径流污染控制研究起步较晚，20 世纪 80 年代初，北京率先在此方面开展了相关研究，随后上海、苏州、杭州、南京、成都等城市也逐渐开展了类似研究。将路面径流的污染控制大致分为三类:源处理、輸移处理、汇处理。
目前国内处理路表径流的主要径流方法主要有植被控制、湿式滞留池、渗滤系统和湿地。由于我国南北地域和气候差异使得植被控制、湿地在北方的路表径流污染进行控制存在实际困难； 且土地资源严重不足使得传统的湿式滞留池和渗滤系统由于需要占用大片的土地未得到大范围推广。一些科研机构也推出一些新型、高效的处理技术处理路表径流，例如高效纤维过滤技术、改性硅藻精土处理技术、膜分离技术等。取得较为显著的效果，但是也存在维持效果所需成本较高的缺点。所以我国的径流污染状况虽得到了广大学者的注意，但是满足高效，性能，服务性的生态型处治方法还未取得实质性的研究成果。所以我国的绝大部分路面还是仅限于“排”的道路雨水处理模式。
在对各处理措施比较中发现:源处理方式是最有效的径流污染物处理模式。其目的是减少源头污染物的排放，被称为减轻城市污染负荷最经济有效的办法。目前主要包括生物滞留设施、绿色屋顶、可渗透漏路面铺装系统、下凹式绿地等措施 。目前研究广泛的是生物滞留设施和可渗透漏路面铺装系统。李家科等人在西安理工大学露天试验场设计和建设了 6 条不同配置方式的生态滤沟(生物滞留设施)。结果表明:在所选的基质中粉煤灰的净化效果较好，其对铵氮、总氮、可溶性正磷酸盐、总磷的去除率可分别达到 30%、45%、25%、30%、90%、95%、60%、90%；Hogland等人就选取的几个沥青多孔路面(可渗透漏路面铺装)的融雪进行观测的第一年的水质报告中检测其处理性能时发现:悬浮固体减少了 95%，锌的含量减少17% ；Baladès等人在法国波尔多两个地点的观测中指出:COD 减少了80% 到90%，重金属减少了90% 至95%，总悬浮固体减少了80%；Dreelin等人报告指出锌的含量减少17% 和总磷的含量降低 80%；Legret等人发表了 1 篇在法国这一地点的多孔路面对重金属处理的效果文章，他们发现多孔沥青是可以过滤与重金属密切相关的悬浮沉淀物的，如铅，铜，镉和锌。他们在路基土中没有发现超出环境规定的重金属污染物；宋秋霞探讨新型路面材料对路面径流污染的净化功效，对哈尔滨嵩山路路段路面径流排水进行取样分析结果表明，透水沥青路面对径流污染因子 COD、SS、浊度、Pb、Zn 均有良好的净化作用，其净化有效空隙率范围为 12.1% －23.0%，掺混陶粒率为 40%的透水沥青路面对径流污染的净化功效明显优于纯沥青路面。
结束语
目前我国在雨水控制利用专项的研究上还比较落后，配套的产业还没有形成，雨水的控制利用工程在国内还没有市场。因此应该努力加强研究推广的力度， 大力宣传推广新的低影响开发控制理念，法律法规制度也要完善起来。 这样才能有效地解决城市化发展带来的水资源问题，能更高效地利用水资源，为城市的经济发展提供动力。
参考文献
[1]潘安军，张书函，孟庆义．北京城市雨洪管理初步构想[J]．中国给排水，2009.
[2]荣烨，徐向阳，庞爱磊．上海市徐家汇区暴雨径流模拟[J]．水电能源科学，2010.
[3]姜文超，管继玲，吕念南，等．雨水径流污染与城镇排水系统规划[J]．南水北调与水利科技，2010.
关键词：城市道路；雨水径流污染；控制措施
中图分类号：TU997文献标识码： A
引言
雨水径流一般通过下渗使雨水涵养地下水，补给地下水源。有时也可以通过间接利用的方式先收集雨水径流，并通过去除初期的雨水径流的方式储存雨水，再经过人工处理，生态技术处理等方法将这些雨水回用于景观冲洗等用水途径。这样可以有效减缓城市水资源缺失以及涵养地下水源的问题，给城市带来了发展的动力。
一、城市雨水径流污染的特征和影响
1、概述
我国城市雨水径流污染的研究起步较晚，20世纪80年代初率先在北京开展了有关研究，随后在上海、杭州、南京、苏州、成都等大中城市也逐渐开展了类似研究，一些城市雨水控制及利用技术也相继得以提出，同时取得了城市雨水径流污染物种类、污染物变化规律及其影响因素等方面的研究成果，为城市雨水径流污染的认识和控制奠定了较好的基础。
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。
二、我国城市雨水控制利用现状
雨水的控制和利用技术在我国有着悠久的历史，早在 4000 年之前就开始推行了区田法。在战国的末期就有了高低种植法和塘坝等的出现。虽然我国的城市雨水控制利用有着悠久的历史，但是目前研究发展的尚不成熟，开展的也不够细致。 随着新的雨水控制利用开发理念的推广，已经意识到了城市雨水控制利用的重要性，并正在努力开发和研究有关先进技术。
我国 2002 年 8 月发布的《可持续发展纲要》明确规定了将雨水的利用技术列为水资源保障领域的一项重要内容。2008 年北京奥运会，我国向世界展示了雨水控制利用技术的发展成果。奥运会的鸟巢主体育场就充分利用了雨水和再生水，为奥运会提供了良好的环境。目前我国的城市雨水控制利用工程在一些主要缺水城市已经启动。20 世纪 80 年代，北京就开始了雨水的相关研究实践。 近几年来，上海、天津、大连、哈尔滨、西安等城市已经结合自身的情况开展了雨水利用的研究和应用。2003 年上海市开发实践了具有雨水利用功能的生态住宅，2003 年天津市也建成了一座节约型的水利科技大厦，雨水的控制利用越来越受到重视。
我国十二五的水专项计划正在逐步研究实施当中。 低影响的开发理念正在逐步渗透，低影响开发（Low Impact Development，LID）是一种采用源头控制理念实现雨水控制与利用的一种雨水管理方法。 这种低影响开发理念（LID）用于雨水的开发利用是以后国家对雨水控制利用的主要理念，也是今后的发展趋势。只有从源头控制才能真正实现雨水控制低影响化。
三、控制措施研究
欧美、日本等发达国家早在 20 世纪 60 年代就开始认识到城市雨水径流污染的严重性，进而研究开发出了控制雨水径流的各种技术措施，如较洼场地规划(better site planning BSP) 和低影响开发( low－impact development LID) 以 及 最 具 代 表 性 的“BMPs”。从 80 年代开始，欧洲大多数国家开始重点进行源头污染的控制、雨水径流量的削减。我国城市雨水径流污染控制研究起步较晚，20 世纪 80 年代初，北京率先在此方面开展了相关研究，随后上海、苏州、杭州、南京、成都等城市也逐渐开展了类似研究。将路面径流的污染控制大致分为三类:源处理、輸移处理、汇处理。
目前国内处理路表径流的主要径流方法主要有植被控制、湿式滞留池、渗滤系统和湿地。由于我国南北地域和气候差异使得植被控制、湿地在北方的路表径流污染进行控制存在实际困难； 且土地资源严重不足使得传统的湿式滞留池和渗滤系统由于需要占用大片的土地未得到大范围推广。一些科研机构也推出一些新型、高效的处理技术处理路表径流，例如高效纤维过滤技术、改性硅藻精土处理技术、膜分离技术等。取得较为显著的效果，但是也存在维持效果所需成本较高的缺点。所以我国的径流污染状况虽得到了广大学者的注意，但是满足高效，性能，服务性的生态型处治方法还未取得实质性的研究成果。所以我国的绝大部分路面还是仅限于“排”的道路雨水处理模式。
在对各处理措施比较中发现:源处理方式是最有效的径流污染物处理模式。其目的是减少源头污染物的排放，被称为减轻城市污染负荷最经济有效的办法。目前主要包括生物滞留设施、绿色屋顶、可渗透漏路面铺装系统、下凹式绿地等措施 。目前研究广泛的是生物滞留设施和可渗透漏路面铺装系统。李家科等人在西安理工大学露天试验场设计和建设了 6 条不同配置方式的生态滤沟(生物滞留设施)。结果表明:在所选的基质中粉煤灰的净化效果较好，其对铵氮、总氮、可溶性正磷酸盐、总磷的去除率可分别达到 30%、45%、25%、30%、90%、95%、60%、90%；Hogland等人就选取的几个沥青多孔路面(可渗透漏路面铺装)的融雪进行观测的第一年的水质报告中检测其处理性能时发现:悬浮固体减少了 95%，锌的含量减少17% ；Baladès等人在法国波尔多两个地点的观测中指出:COD 减少了80% 到90%，重金属减少了90% 至95%，总悬浮固体减少了80%；Dreelin等人报告指出锌的含量减少17% 和总磷的含量降低 80%；Legret等人发表了 1 篇在法国这一地点的多孔路面对重金属处理的效果文章，他们发现多孔沥青是可以过滤与重金属密切相关的悬浮沉淀物的，如铅，铜，镉和锌。他们在路基土中没有发现超出环境规定的重金属污染物；宋秋霞探讨新型路面材料对路面径流污染的净化功效，对哈尔滨嵩山路路段路面径流排水进行取样分析结果表明，透水沥青路面对径流污染因子 COD、SS、浊度、Pb、Zn 均有良好的净化作用，其净化有效空隙率范围为 12.1% －23.0%，掺混陶粒率为 40%的透水沥青路面对径流污染的净化功效明显优于纯沥青路面。
结束语
目前我国在雨水控制利用专项的研究上还比较落后，配套的产业还没有形成，雨水的控制利用工程在国内还没有市场。因此应该努力加强研究推广的力度， 大力宣传推广新的低影响开发控制理念，法律法规制度也要完善起来。 这样才能有效地解决城市化发展带来的水资源问题，能更高效地利用水资源，为城市的经济发展提供动力。
参考文献
[1]潘安军，张书函，孟庆义．北京城市雨洪管理初步构想[J]．中国给排水，2009.
[2]荣烨，徐向阳，庞爱磊．上海市徐家汇区暴雨径流模拟[J]．水电能源科学，2010.
[3]姜文超，管继玲，吕念南，等．雨水径流污染与城镇排水系统规划[J]．南水北调与水利科技，2010.