城市水环境面源污染及其控制

益 ， 市中自然生态规律 和其他物 种 的利益长 期被 城
忽视 ， 造成一系列城 市病 。 市面源污 染也 是现代 城
城市 病的一种。
城 市 面源 污 染 是 指在 降 水 的条件 下， 雨水 和 径流 冲刷城市地面 ， 污染物 进入受 纳水体引起 的 使
比例 ， 目前在北京和上海约 占１％左右。 ０
天然 植被 、 土壤等透 水 地面 变成 以建 筑和 道 路 （ 包
括 停车 场 、 广场等 ） 为主 的不透 水 地面 ， 使 是公 即
园、 绿地等 透 水地面 ， 其透 水性 能也 大大 降低 。 不 透 水地 面面 积 的增大 ， 下渗 雨水 的减 少， 使得 降 雨 径流流量 增大 ， 值流 量来临 时间缩 短。 由于城 峰 又 市人 口密集 ， 各种 社会 施 与非 工程 措施相 结合 控 制面源 污染 ，加 强面 源污 染控 制技 术相 关研 究等建 议 。
关键 词 ：城 市水环 境 ；面源 污染 ；控 制措 施
随着我国城 市化 进程的不断加快 ， 城市水环 境 污染 问题 已经 成为人们广泛关注 的环境 问题 。 期 长
以来 ， 点源污 染被认 为是造成 水污染 的主要原 因，
佳管 理措施 （ ｅｔ ｎ ｇｍｅｔ ｒｃ ｃ ， ＭＰ最 为 Ｂ ｓ Ｍａａ ｅ ｎ ａｔ ｅ Ｂ ） Ｐ ｉ 系统 和全面 ， 用也最 广泛 。 ９ ９ 应 １ ９ 年美 国环保局对
Ｂ 进行 了如下定 义 ：“ ＭＰ 为预 防和 减少水体 污染而
我 国是 发 展中国家 ， 长期 以来 ， 城市建 设 缺乏
赖 陛， 同时也会对其他生态系统产生严重干扰。 现代城市是一种脆弱 的生态 系统 ， 它在 过程上 是 耗竭 的， 体制上是非循环 式的。 长期 以来 ， 人类为 了本身 的短 期利益 ， 城 市生 态 系统 进行规 划 、 对 建 设和 管理 。 由于 知识 的缺 失和片面 追求人 类自身利
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２２第 期（ 第３ ０年 ３ 总 ９ １ 期）
城 市水环境面源污染及其控制
李振 强
（ 津市市政工程设计研究院 ） 天
摘 要 ：城 市面 源污 染 已成 为危 害城 市水 体 的重 要污 染源 。本文讨 论 了城 市面 源 污染 引起 的环 境 问题 、研 究现 状 、控 制措 施等 。 同时提
但 国外历史 经 验 说 明 ， 即使 点源 污 染 达 到 “ 排 零 放 ” ｋ， ， 然不能保证 水 环境 质量 的根本 改善。 ７： 仍 ｔ ｚ 主 要原 因是 由于近 年来 随着点源 污染 逐 步得 到 治
理， 面源污染 的比重尤其城 市面源污染 所 占比例 正
在 日益 提高 ， 大量 的面源污 染物继续 通过各种途 径 进入 ７｛ ｋｇ。
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城市 水环境面源 污染及其 控制
李 振强
质量 ， 设生态城市有着举足轻重的作用 ， 建 因此， 消 除“ 面源污染 ” 当前改善水环境 的重要任 务… 是 。
化进 程改变 了下垫面 ， 屋顶 、 路面 等不透水面 积 的
增加 显著改 变了城 市降雨径流 过程 ， 少了 雨水下 减 渗 ， 加了径 流量 ， 增 以快 排 快泄 为主导的管 网排水
城 市面 源污 染 的产 生 有 以下 一些 原 因 ： 市 城
是面源污染控制 的优化模 式， 已经得到 国际公认 。
通 过 工程 性 措施 来 控 制污染 又可分 为三 个方 面 ： 是 对源 的控制 ， 主要 指控 制对 水体 有潜在 危
一
城市 水环境面源 污染及其 控制
李振 强
染 物在 晴天 大量 积累 ， 雨天排放 ， 污染 的周期 性明 显 ； 多老城 市 由于排 水系统 多采取合 流制 ， 发 许 突 性 径流常冲刷排水道 中的市政 污水 积累污泥 ， 使污
染 更加 严重 ； 对于 我国城市 来说 ， 由于城 市排 水管 网不健全 ， 有许多分 散型小点源没有进入污 水管 还 网； 国城 市建 设 、 务 、 我 水 环保 等 的多头 管理 和 缺 乏统一规 划也加重了城市面源污染 。 城 市面 源污染 控 制与治 理 需要对 城 市暴 雨径
表面沉积物量 增大 ， 雨水 淋洗大气 和冲刷城 市表面
（ 路、 道 屋面 、 院等） 庭 沉积物 所带 来的污 染物 量 增 加， 污染 负荷增 强。 结果是降 雨径流污 染负荷 的 其 增大 加剧 了城市受纳水体 的污 染 ， 冲击 性降 雨径 流
１ 城市面源污染引起的水环境 问题
城市是在人 类不断与 自然相 互作用过程 中形成
长远 、 科学 的规 划 ， 资金 缺 乏， 市基 本建 设 欠帐 城 很多。 地下排水管网系统 因处在地下， 不容 易监管，
更是 重视 程 度不够。 作为发展 中国家 ， 市中旧城 城
采取 的行 动计 划 、 预防 措施 、 维护 手段及 其他 的管
理 措 施 ” Ｂ 是一种技 术 、 法和 工程 性 的控制 。 ＭＰ 方
弱的环节之一。
流污染 的产生与输出进行调控 。 针对 城 市面源污 要
染产生 的上述 原 因， 控制进入城 市水体 的面源污染 物总量 ； 善城市水 环境 ， 升城 市水生 态系统 的 改 提 服务功能 ， 构建人 水和谐的生态城市。
城 市面 源 污染 控 制 措 施 中， 以美 国 的暴 雨最
我国 的城 市面源 污染 研究开始 于２ 世 纪 ８ 年 Ｏ ０ 代， 从北京 开始， 后在 上海 、 １ 杭州 、 圳 、 然 苏州 、 深 武 汉等城 市相 继进行 ， 些研究 主要是调 查城 区面 这
源 污染 的宏观性 质和 基于 国外模 型 的污 染负 荷研
究 。 去 ， 国 的城 市污 水处 理 率很低 ， 过 我 点源 污染 是 水 环境 主要污 染 源 。 年来我 国城 市污 水 处理 近 厂建 设加 快 ， 处理量 逐年增加 ， 水处理 率不断提 污 高。 随着点源污染 控 制的不断完 善 ， 市面源 污染 城 所 占比例正在 日益提 高。 我国对城 市面源污染 缺乏 系统深入 的研究 ， 对它 的控 制是环 境控制领域 最薄
地上 、 地下， 轻 重近 期 效益 、 轻长 远 发 展 的现 象在
一
量， 以及减 少污染 物在 径流 中的浓度和 总量 ， 它主
要 是在 径流 的流动 过程 中采取某种措 施 ， 故也被称 为径流控 制措施 。
定 范围内存 在。 速 的城镇化使大面 积的新城 处 快
于规 划和 建设 中， 作为后发 展 的国家 ， 怎样使 我国 城 市化 过程 中避免 走发 达 国家先 污染 后治 理 的老 路， 尤其是新城市 的水环境 在设计和建 设阶段就考 虑城 市面源污染 的控 制， 是解决我 国水环 境 问题遇
造成了城 市区域性 的洪 涝灾害， 一步加 剧了面源 进
污染 的扩散 。 面源 污染 对 于水 环 境 的危 害性 日益受 到人们 的普遍 关注 ， 面源 污染研究 已成 为国际上 水环境 问 题研 究的活跃领 域 。 发达 国家 ， 在 点源 污染 基本得 到有效 控制 ， 雨水径流带来 的面源 污染 已成 为水体
快排快 泄， 不考虑面源 引起 的水污染问题和 水资源 的利 用； 城市水 环 境建 设 中重景观 、 环境 ， 在 轻 重
Ｂ 包 括非 工程措 施 和 工程 措施 两 类 ， 中 ＭＰ 其
非工程 措 施包括 制度、 育和污染 物预 防 措施 ， 教 不
包含 固定 的和永久性 的设 施。 工程性 措施是 通过工 程 设 施或 工程 手段 来控 制和减 少暴 雨径 流的排 放
害 的产 品的应 用， 将雨水径 流污染物从 源头 上控制
断。 筛选过程 中应根 据应 用区域 的特 点有针 对性地
在最 低限 度 ； 其二是对 污染物 扩散 途 径的控制 ， 通
过研究雨水径流污染 物输送和扩散 机理 ， 采取适 当 的措 施 ， 少污染物 排人地下 或地 表水体 的数量 ： 减 其 三是 终端 治 理 ， 过 自然 生态 技 术 或 人 工净 化 通 技 术来降解带入水体 的径流污染 物。 工程 性 措 施 则更 为具 体 和 有针 对性 ， 同时也
到 的新挑战 … … … 。
面 源污 染 控制技 术体 系应将 多种 技 术实施 合 理 组合， 流域尺 度 上从源 区一迁移 一汇 ， 在 形成 处
理 链模 式 。 这样从 源头 净化 ， 层层 拦截 ， 设 工程 加 管理， 能起到较 好的效 果。 源一 迁移一 汇 系统 控制
３ 城 市面源污染 的控制措施
面 源 引起 的水 环 境 污染 已成 为 当前城 市水 环 境综 合治理 中亟待解决 的主要 问题之一。 区面源 城
环 境 问题 。 市 的快 速发 展 ， 变了土地 的使 用功 城 改
能， 即改 变了城 市汇 水面 的性 质 。 水面 由原 来的 汇
污染有效控制， 将对改善江ｚ ｋ 提 高人民 的生活 ｇＴ 质，
的人工一自然复合生态系统 。 与真正的自然生态系统
相比 ， 城市生态 系统具 有发展快 、 开放程 度高 、 能量 和物质利用效率低 、 展受单一物种 （ ） 发 人 绝对影响 等特征 。 通过城市生态系统 的能流和物 流很高 ， 缺乏
系统 内循环 ， 导致 城市对其他 生态系统具 有高度依
措施 ， 主要用于暴雨径流的水 质和水量管 理。
区、 中村 和新 城 区往往 交错 分布 。 城 有很多城 市排
水管网年久 失修 ， 渗漏 和堵塞严 重。 多新城 建 设 很
缺乏统 一规 划 ， 有些在 理 念上存 在 着误 区： 在城 市 雨水排放 设计方面偏重于考虑洪水 威胁 ， 过于强调
系统更缩 短了汇流时间 ； 人类生活和 经济活动产生 的各种 污染 物 ， 大量在城 市地面 积 累； 市暴 雨径 城 流过程 具 有短促 、 峰高 的特性 ， 地 表累积 物冲刷 对
２ 城 市面源污染研 究现状
目前降 雨径 流 造成 的城 市面源 污染 已引起 国 际社会 的高度 重视 。自上世 纪８ 年代 以来 ， ０ 美国 、 欧 洲一些国家开展了较 大规 模研究 ， 现城 市面源 发
选择。 非工程 性 措施 的实施 有 赖于 政 府部 门特 别
是地 方政府 部 门的职能 ， 以相关部 门必须尽快制 所 定和 执 行 强制性 的法律 法 规 。 工程性 措 施 的实 非 施需要 公众参 与， 因此相关措 施必须考虑能够被公 众接受 ［ ５ １ 。
具有更多的局限性 ， 因此 其筛选 过程应该更 为详细 和精确。 工程性措 施的筛选主要考虑如下因素：
污染 的主要 因素 。 美 国约 有６ ％的河流 ｇ ５ ％的 如 Ｏ ￣０
湖泊污染 与面源 污染有关。 已实现污水 二级处理 的 城市，ｋ＆Ｂ Ｄ年负荷 约４ ％ ８ ％来 自雨水径流。 ７｛ Ｏ ０ ￣０ 美 国环保 局 （Ｐ ） Ｅ Ａ 最近 资料还 表明 ， 在约 ２２ ． 万个被 污 染 水体 中 ， 列 为主导 污染 源 的 城 市径 流和 其 被 它 非农 业面源 污染 占１ ％以上。 ８ 我国雨水径流 引起 的面源污 染 问题 也很严重 。 在太 湖 、 滇池 等重要 湖 泊， 面源 污染 已成 为水质 恶化 的主要原 因之一。 初 步保 守估算 ， 区雨水径 流污染 占水体 污染 负荷 的 城
强 度 大 ， 势猛 的雨水在 排 水管 道 内使 淤 积 的污 来
泥 泛起 ， 径流 挟带 的大 量污染 物进 入水体 ； 源污 面
污 染 的一些规 律 。 在这 些研究 的基 础上 ， 美国对城 市和 农村 的面源 污 染 控制提 出了 “ 佳 管 理 措施 最
（ｅｔ ｎ ｇｍｅ ｔ ｒｃ ｃｓ Ｂ ｓ 方案 。 Ｂ ｓＭａ ａｅ ｎ ａｔ ｅ， ＭＰ） Ｐ ｉ ”