城市径流面源污染及其控制措施
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·雨 洪 利 用·
北 京 水 务 ２００８ 年第 １ 期
城市径流面源污染及其控制措施
潘艳艳 陈建刚 张书函 原桂霞 赵 飞
（ 北京市水利科学研究所 １０００４４）
摘 要 城市径流污染已成为比较严重的城市面源污染， 对城市河道和水生态环境带来了极其不利
影响。在城市雨水径流污染途径分析基础上， 提出了径流污染源头控制、雨洪利用消减污染以及新
（ 沉淀） 池
过滤池
回灌 地下水
严格的管理制度， 采用水质型雨水口或截污挂篮等技
景观
用水 术措施， 从源头控制污染是关键。根据不同区域污染
途径和特征， 可以选取清浊分离控制、雨洪直接收集
图 １ 雨水收集—处理—回用措施的流程
该 系 统 在 舍 弃 ２ ｍｍ 左 右 初 期 降 雨 量 后 ， 经 过 沉 淀、过滤等雨水处理设施， 达到相应用水水质标准后 进行雨水回用。雨水中的污染物得到根本治理， 有效
３．２ 雨水收集—处理—回用措施 其流程图见图 １。
雨水径流
雨洪 利用
雨水滞留、处理 溢流
雨水回用
市政管网直接排放
入城市河道
渗排
系统
就近入渗、回补地下 （ 如 ＭＲ 系统）
图 ２ 新型雨水排水系统流程
加药
消毒 储水池
绿化
５ 总结
洗车
冲刷
雨水口是城市面源污染物的首要通道， 建议制定
雨水 径流
初雨池
调节
［１］ 车武， 刘 燕， 李 俊 奇． 北京 城 区 面源 污 染 特 征 及 其 控 制 对 策 ［Ｊ］． 北京建筑工程学院学报， ２００２， （ １８） ： ５ － ９．
［２］ 王 紫 雯， 张 向 荣． 新 型 雨 水 排 放 系 统— ——健 全 城 市 水 文 生 态系统的新领域［Ｊ］． 给水排水， ２００３， ３９ （ ５） ： １７ － ２１．
（ ４） 雨水口是城市面源污染物进入城市河道的首 要通道。雨水口的垃圾、污水是城区径流污染的重要 途径。据市政部门统计， ２０００ 年北京雨水口内清理垃 圾达 ２．３８ 万 ｍ３。雨水口的污染可分为以下 ３ 种： ①人 为扫入、丢入的各种生活垃圾 （占 ５５ ％）； ②人为倾倒 的污水 （３６ ％）； ③腐烂变质的沉积物。
（ ２） 在合流制排水系统中， 生活污水、工业废水 和雨水混合在同一管、渠内排除， 雨季时合流排放的 污水和雨水超出污水处理厂处理能力， 通过溢流井携 带部分污废水排入河道。当雨洪径流流速较大时， 管 网中无雨期时从污水中沉积下来的污染物被冲起随溢 流进入河道， 成为径流污染物的又一来源。
（ ３） 在分流制排水系统中， 虽然避免了部分污水 不经处理而溢流到河道的可能， 但是污染严重的初期雨 水不能到达污水处理厂进行处理， 造成河道水环境污染。
２ 径流污染源头控制
径流污染源头控制是城市面源污染最有效、也是 最经济的核心控制措施。
２．１ 城市建设中下垫面形式 （ １） 新建屋顶需采用环保型无毒材料， 建议使用
彩色轻Fra Baidu bibliotek压型板， 对已有的沥青油毡平屋顶进行平改 坡工程， 并使用环保型涂料。
（ ２） 城市非机动车道、小区内道路、园林道路等 尽可能采用透水型铺装。草皮砖开孔率可达 ２０ ％ ～３０ ％， 在空隙中种植草类， 可延缓径流速度、延长径流时间并 截留污染物。透水砖铺装以无砂混凝土和单级配砾石为 垫层， 对路面径流中悬浮物和颗粒污染物有较好的截留 过滤作用， 是当前正在推广的一项雨洪利用措施。
架、截污铁箅和截污挂篮 ３ 个部分和相应的配件组成。 截污挂篮为 １ 个开口式矩形筐， 四壁和底部开有泄流 孔， 可拦截尺寸大于等于 ２ ｍｍ 以上的颗粒物或异形固 体污垢， 截污挂篮底部盖有厚度适中的吸垢海绵， 以 缓冲水流和拦截更小的污垢颗粒， 挂篮纵向中部装有 双向提柄， 清洁工人可在路面上很方便地打开截污铁 箅， 提出截污挂篮进行清洁。
（ １） 在排水设施不健全的区域， 雨水冲刷地表积 蓄的污染物后以地表漫流的形式进入城市河道。雨水 排除不畅而形成的地表积水， 对路面污染物、生活垃 圾以及动植物的有机废弃物等面污染源形成浸泡， 浸 泡会融出更多污染成分， 特别是生活垃圾等有机质在 受到较长时间的浸泡后， 污染物中 ＴＮ 和 ＴＰ 析出的更 多， 增大了雨水污染负荷。
［３］ 丁跃元． 德国雨水利用技术［Ｊ］． 北京水利， ２００２， （ ６） ： ３８ － ４０． （ 责任编辑： 梁延丽）
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（ ３） 绿地是一种最简单而有效的径流 入 渗 场 所 ， 建设下凹式绿地用于渗透、积蓄、处理雨水。若草坪 低于周围路面高程 １０ ～２０ ｃｍ， 其入渗量是草坪高于或 平于路面入渗量的 ３ ～４ 倍。屋顶和道路径流雨水也可 引入到周围的绿地进行入渗， 此时绿地内需做一些增 渗设施， 如渗沟、入渗槽、入渗池等。
了雨水径流对城市河道水环境的污染。新型雨水排放 系统通过雨水的临时或长期贮存、回用与雨水下渗等 形式， 减少城市径流排放量， 使城市范围内的水量平 衡、水文地质条件更加接近建设开发前的自然状况， 实现城市良性水循环和可持续发展， 新型雨水排水系 统流程图如图 ２。
初期雨水污染控制措施主要有优先流法弃流池、 小管弃流池、旋流分离式弃流器、自动翻板式弃流器 等。初雨量的确定， 在一般情况下屋顶径流把最初 ２ ｍｍ 降雨作为初雨量； 道路初期径流比屋顶复杂， 其水质波 动幅度比屋顶雨水要大， 污染差别很大， 根据不同的路 面状况选择最初 ２ ～１０ ｍｍ 降雨作为初雨量进行分离。
坛、池塘、湖泊洼地等人工或天然设施来截纳、净化 雨水中的污染物； 利用天然土和人工配制土壤对雨水 进行净化和再生， 以达到较好的水质； 或采用各种透 水性地面、渗透管沟、渗透井、渗透池等技术措施以 截留、下渗雨水， 补充城区地下水， 并保证入渗设施
统一清理； 雨季时清洁工人要及时把污染物清理出去。 （ ２） 雨水口截污挂篮。这种新型雨水口套件由托
（ ３） 水质型雨水口。水质型雨水口也称作沉淀或 油类分离器， 在雨水进入排水管道之前， 用来去除道路 径流中的沉积物和油类。这些雨水口一般设计为多格 状， 沉积物格截流沉积物， 撇乳器格截留碳氢化合物。
至地下水位有一定厚度的土层， 可以防止雨水对地下 水的污染。
４ 新型排水系统的控制措施
目前城市所面临的水涝灾害、地面沉降、雨水径 流污染等导致水文生态失衡， 现有的雨水管网系统已 不能适应城市化大规模的发展， 因而需要探讨发展新 型 的 雨 水 排 放 系 统 。ＭＲ 系 统 （ 可 译 为 洼 地—渗 渠 系 统 ） 即 代 表 了 一 种 排 水 系 统 “径 流 零 增 长 ” 的 新 概 念 。 洼 地 深 度≯０．３ ｍ， 洼地下面的渗渠内填充多孔材 料如砾石， 当雨量大时洼地中的雨水通过溢流装置溢 流到渗渠， 在渗渠较低的部位有 １ 个排水管作为底部 的 泄 水 装 置 。ＭＲ 系 统 允 许 某 些 部 分 的 排 水 区 域 与 现
利用或雨洪入渗措施， 建设新型的排水管网系统等不 同的污染控制措施， 防治城市径流雨水对城市水生态 环境的污染。
参考文献
开发利用雨水资源。
３．３ 雨水渗透与自然净化利用系统
雨水渗透与自然净化利用系统是一种广义的生态 型雨水综合利用系统， 把人工处理与自然净化、开源 节流和改善城市生态水环境相结合， 减少雨水资源的 流失和水体的污染。该系统在城区充分利用绿地、花
３ 雨洪利用的污染控制措施
有的排水系统分离， 从而减轻其水力负荷， 减少排入 下游水体的污染雨水量和合流制污水的溢流量， 防治
３．１ 初期雨水污染控制
径流雨水水质随着降雨历时而变化， 初期雨水污 染最强， 随后趋向一个稳定值， 因而将这部分体积较 小污染严重的初期雨水分离出来进行分散处理或排入 污水管道到污水处理厂集中处理， 那么雨水径流的污 染负荷总量就大大减小了。
收稿日期： ２００７ － １１ － ２１ 作者简介： 潘艳艳 （ １９７８ — ） ， 女， 工程师。
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北 京 水 务 ２００８ 年第 １ 期
２．２ 雨水口污染控制 （ １） 雨水口的管理。截断污染源是雨水口污染控
制最有效的方法。制定严格的法规， 禁止任何人向雨 水口内倾倒垃圾和污水， 对违反者给予严重的处罚。 每年雨季来临前， 对积累在雨水口的杂废物必须进行
型排水系统控制污染等不同层次、不同角度的控制措施， 为城市发展过程中面源污染控制提供参考。
关键词 城市径流 污染途径 控制措施
中图分类号 Ｘ５２２
文献标志码 Ａ
文章编号 １６７３－ ４６３７（ ２００８） ０１－ ００２２－ ０２
１ 城市径流面源污染途径
雨水径流所携带的污染物主要有建筑材料的腐蚀 物、建筑工地上的淤泥和沉淀物、路面的砂子尘土和 垃圾、汽车轮胎的磨损物、汽车漏油、汽车尾气中的 重金属、大气的干湿沉降、动植物的有机废弃物、城 市公园喷洒的农药以及其他分散的工业和城市生活污 染源等。这些污染物以各种形式积蓄在街道、阴沟和 其他不透水地面上， 在降雨的冲刷下通过不同的途径 进入城市受纳河道中。
北 京 水 务 ２００８ 年第 １ 期
城市径流面源污染及其控制措施
潘艳艳 陈建刚 张书函 原桂霞 赵 飞
（ 北京市水利科学研究所 １０００４４）
摘 要 城市径流污染已成为比较严重的城市面源污染， 对城市河道和水生态环境带来了极其不利
影响。在城市雨水径流污染途径分析基础上， 提出了径流污染源头控制、雨洪利用消减污染以及新
（ 沉淀） 池
过滤池
回灌 地下水
严格的管理制度， 采用水质型雨水口或截污挂篮等技
景观
用水 术措施， 从源头控制污染是关键。根据不同区域污染
途径和特征， 可以选取清浊分离控制、雨洪直接收集
图 １ 雨水收集—处理—回用措施的流程
该 系 统 在 舍 弃 ２ ｍｍ 左 右 初 期 降 雨 量 后 ， 经 过 沉 淀、过滤等雨水处理设施， 达到相应用水水质标准后 进行雨水回用。雨水中的污染物得到根本治理， 有效
３．２ 雨水收集—处理—回用措施 其流程图见图 １。
雨水径流
雨洪 利用
雨水滞留、处理 溢流
雨水回用
市政管网直接排放
入城市河道
渗排
系统
就近入渗、回补地下 （ 如 ＭＲ 系统）
图 ２ 新型雨水排水系统流程
加药
消毒 储水池
绿化
５ 总结
洗车
冲刷
雨水口是城市面源污染物的首要通道， 建议制定
雨水 径流
初雨池
调节
［１］ 车武， 刘 燕， 李 俊 奇． 北京 城 区 面源 污 染 特 征 及 其 控 制 对 策 ［Ｊ］． 北京建筑工程学院学报， ２００２， （ １８） ： ５ － ９．
［２］ 王 紫 雯， 张 向 荣． 新 型 雨 水 排 放 系 统— ——健 全 城 市 水 文 生 态系统的新领域［Ｊ］． 给水排水， ２００３， ３９ （ ５） ： １７ － ２１．
（ ４） 雨水口是城市面源污染物进入城市河道的首 要通道。雨水口的垃圾、污水是城区径流污染的重要 途径。据市政部门统计， ２０００ 年北京雨水口内清理垃 圾达 ２．３８ 万 ｍ３。雨水口的污染可分为以下 ３ 种： ①人 为扫入、丢入的各种生活垃圾 （占 ５５ ％）； ②人为倾倒 的污水 （３６ ％）； ③腐烂变质的沉积物。
（ ２） 在合流制排水系统中， 生活污水、工业废水 和雨水混合在同一管、渠内排除， 雨季时合流排放的 污水和雨水超出污水处理厂处理能力， 通过溢流井携 带部分污废水排入河道。当雨洪径流流速较大时， 管 网中无雨期时从污水中沉积下来的污染物被冲起随溢 流进入河道， 成为径流污染物的又一来源。
（ ３） 在分流制排水系统中， 虽然避免了部分污水 不经处理而溢流到河道的可能， 但是污染严重的初期雨 水不能到达污水处理厂进行处理， 造成河道水环境污染。
２ 径流污染源头控制
径流污染源头控制是城市面源污染最有效、也是 最经济的核心控制措施。
２．１ 城市建设中下垫面形式 （ １） 新建屋顶需采用环保型无毒材料， 建议使用
彩色轻Fra Baidu bibliotek压型板， 对已有的沥青油毡平屋顶进行平改 坡工程， 并使用环保型涂料。
（ ２） 城市非机动车道、小区内道路、园林道路等 尽可能采用透水型铺装。草皮砖开孔率可达 ２０ ％ ～３０ ％， 在空隙中种植草类， 可延缓径流速度、延长径流时间并 截留污染物。透水砖铺装以无砂混凝土和单级配砾石为 垫层， 对路面径流中悬浮物和颗粒污染物有较好的截留 过滤作用， 是当前正在推广的一项雨洪利用措施。
架、截污铁箅和截污挂篮 ３ 个部分和相应的配件组成。 截污挂篮为 １ 个开口式矩形筐， 四壁和底部开有泄流 孔， 可拦截尺寸大于等于 ２ ｍｍ 以上的颗粒物或异形固 体污垢， 截污挂篮底部盖有厚度适中的吸垢海绵， 以 缓冲水流和拦截更小的污垢颗粒， 挂篮纵向中部装有 双向提柄， 清洁工人可在路面上很方便地打开截污铁 箅， 提出截污挂篮进行清洁。
（ １） 在排水设施不健全的区域， 雨水冲刷地表积 蓄的污染物后以地表漫流的形式进入城市河道。雨水 排除不畅而形成的地表积水， 对路面污染物、生活垃 圾以及动植物的有机废弃物等面污染源形成浸泡， 浸 泡会融出更多污染成分， 特别是生活垃圾等有机质在 受到较长时间的浸泡后， 污染物中 ＴＮ 和 ＴＰ 析出的更 多， 增大了雨水污染负荷。
［３］ 丁跃元． 德国雨水利用技术［Ｊ］． 北京水利， ２００２， （ ６） ： ３８ － ４０． （ 责任编辑： 梁延丽）
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（ ３） 绿地是一种最简单而有效的径流 入 渗 场 所 ， 建设下凹式绿地用于渗透、积蓄、处理雨水。若草坪 低于周围路面高程 １０ ～２０ ｃｍ， 其入渗量是草坪高于或 平于路面入渗量的 ３ ～４ 倍。屋顶和道路径流雨水也可 引入到周围的绿地进行入渗， 此时绿地内需做一些增 渗设施， 如渗沟、入渗槽、入渗池等。
了雨水径流对城市河道水环境的污染。新型雨水排放 系统通过雨水的临时或长期贮存、回用与雨水下渗等 形式， 减少城市径流排放量， 使城市范围内的水量平 衡、水文地质条件更加接近建设开发前的自然状况， 实现城市良性水循环和可持续发展， 新型雨水排水系 统流程图如图 ２。
初期雨水污染控制措施主要有优先流法弃流池、 小管弃流池、旋流分离式弃流器、自动翻板式弃流器 等。初雨量的确定， 在一般情况下屋顶径流把最初 ２ ｍｍ 降雨作为初雨量； 道路初期径流比屋顶复杂， 其水质波 动幅度比屋顶雨水要大， 污染差别很大， 根据不同的路 面状况选择最初 ２ ～１０ ｍｍ 降雨作为初雨量进行分离。
坛、池塘、湖泊洼地等人工或天然设施来截纳、净化 雨水中的污染物； 利用天然土和人工配制土壤对雨水 进行净化和再生， 以达到较好的水质； 或采用各种透 水性地面、渗透管沟、渗透井、渗透池等技术措施以 截留、下渗雨水， 补充城区地下水， 并保证入渗设施
统一清理； 雨季时清洁工人要及时把污染物清理出去。 （ ２） 雨水口截污挂篮。这种新型雨水口套件由托
（ ３） 水质型雨水口。水质型雨水口也称作沉淀或 油类分离器， 在雨水进入排水管道之前， 用来去除道路 径流中的沉积物和油类。这些雨水口一般设计为多格 状， 沉积物格截流沉积物， 撇乳器格截留碳氢化合物。
至地下水位有一定厚度的土层， 可以防止雨水对地下 水的污染。
４ 新型排水系统的控制措施
目前城市所面临的水涝灾害、地面沉降、雨水径 流污染等导致水文生态失衡， 现有的雨水管网系统已 不能适应城市化大规模的发展， 因而需要探讨发展新 型 的 雨 水 排 放 系 统 。ＭＲ 系 统 （ 可 译 为 洼 地—渗 渠 系 统 ） 即 代 表 了 一 种 排 水 系 统 “径 流 零 增 长 ” 的 新 概 念 。 洼 地 深 度≯０．３ ｍ， 洼地下面的渗渠内填充多孔材 料如砾石， 当雨量大时洼地中的雨水通过溢流装置溢 流到渗渠， 在渗渠较低的部位有 １ 个排水管作为底部 的 泄 水 装 置 。ＭＲ 系 统 允 许 某 些 部 分 的 排 水 区 域 与 现
利用或雨洪入渗措施， 建设新型的排水管网系统等不 同的污染控制措施， 防治城市径流雨水对城市水生态 环境的污染。
参考文献
开发利用雨水资源。
３．３ 雨水渗透与自然净化利用系统
雨水渗透与自然净化利用系统是一种广义的生态 型雨水综合利用系统， 把人工处理与自然净化、开源 节流和改善城市生态水环境相结合， 减少雨水资源的 流失和水体的污染。该系统在城区充分利用绿地、花
３ 雨洪利用的污染控制措施
有的排水系统分离， 从而减轻其水力负荷， 减少排入 下游水体的污染雨水量和合流制污水的溢流量， 防治
３．１ 初期雨水污染控制
径流雨水水质随着降雨历时而变化， 初期雨水污 染最强， 随后趋向一个稳定值， 因而将这部分体积较 小污染严重的初期雨水分离出来进行分散处理或排入 污水管道到污水处理厂集中处理， 那么雨水径流的污 染负荷总量就大大减小了。
收稿日期： ２００７ － １１ － ２１ 作者简介： 潘艳艳 （ １９７８ — ） ， 女， 工程师。
·２２·
·雨 洪 利 用·
北 京 水 务 ２００８ 年第 １ 期
２．２ 雨水口污染控制 （ １） 雨水口的管理。截断污染源是雨水口污染控
制最有效的方法。制定严格的法规， 禁止任何人向雨 水口内倾倒垃圾和污水， 对违反者给予严重的处罚。 每年雨季来临前， 对积累在雨水口的杂废物必须进行
型排水系统控制污染等不同层次、不同角度的控制措施， 为城市发展过程中面源污染控制提供参考。
关键词 城市径流 污染途径 控制措施
中图分类号 Ｘ５２２
文献标志码 Ａ
文章编号 １６７３－ ４６３７（ ２００８） ０１－ ００２２－ ０２
１ 城市径流面源污染途径
雨水径流所携带的污染物主要有建筑材料的腐蚀 物、建筑工地上的淤泥和沉淀物、路面的砂子尘土和 垃圾、汽车轮胎的磨损物、汽车漏油、汽车尾气中的 重金属、大气的干湿沉降、动植物的有机废弃物、城 市公园喷洒的农药以及其他分散的工业和城市生活污 染源等。这些污染物以各种形式积蓄在街道、阴沟和 其他不透水地面上， 在降雨的冲刷下通过不同的途径 进入城市受纳河道中。