海绵城市城市径流污染控制与治理论文_高姣

泛华建设集团有限公司南京设计分公司

江苏南京 210019

摘要: 目前我国各大城市均注重点源污染的控制与治理,并取得了阶段性的成果,但城市内水体水质仍然无法得到较大改善,对城市污染治理造成了很大困扰。文章主要结合海绵城市建设理念,从源头到终端全方位提出了城市降雨径流污染的控制措施,为城市建设提供技术参考。

关键词: 城市径流污染; 海绵城市

1.城市径流污染控制的关键——总量控制.

(1)城市径流污染物总量控制目标

以发达国家为例加拿大多伦多市的《雨季径流量管理方针》中以80%的TSS作为基本控制目标,澳大利亚昆士兰的《城市水质管理规划指南》中也针对不同降雨条件的区域制定了75%-85%TSS、60%-70%TP及35%-45%TN的总量控制目标,美国环保局(USEPA)实行最大日负荷总量(Total Maxi mum Daily Loads, TMDL)计划及国家污染物排放削减许可证制度(National Pollution Discharge Elimination System,NPDES)且如马里兰、爱达荷等很多州多年前就确立了州级的TSS控制目标旧80%左右。

美国环保局于2009年又发布的”联邦项目雨水径流控制技术YU原则“中将95%降雨场次控制率作为径流量控制目标提出,而且在CSO长期控制规划的编制要求中还将水质达标、每年溢流次数少于4-6次以及控制85%年径流总量作为三种可供备选的CSO控制目标,可见径流量控制目标具有污染物控制目标的效用污染物控制目标从根本上来说也需通过对径流量的控制、依赖径流总量控制率指标来实现。

2.污染来源.

1)屋面雨水。一般认为,屋面雨水水质较好。但事实却恰恰相反,这主要与屋面材料、空气质量、气温等外部因素有关。其中屋面材料对径流水质的影响最大,这主要归因于屋面材料受季节和温度的影响,导致初期雨水中污染物含量变化较大。

2)道路径流雨水。其中的污染物主要为路面沉淀物和垃圾等,主要来源有车辆的泄露、丢弃的废弃物、轮胎摩擦、防冻剂使用、杀虫剂和肥料的使用等,污染成分主要包括有机或无机化合物、氮、磷、金属和油类等。道路径流初期雨水中污染物如COD, TSS,重金属和石油类不仅浓度很高,也是城区路面雨水中最主要的污染物。污染物浓度主要受降雨条件和路面状况影响,相关研究表明,道路径流雨水中的COD与SS,TN,TP之间呈现较好的线性相关性。

3)绿地径流雨水。城市绿地作为城市的一个重要组成部分,在美化城市环境、减少地面降雨径流量、补充地下水等方面起到重要的作用。绿地径流雨水通过土壤、植物的过滤和渗析作用,其污染物浓度远远低于同一场次降雨过程中在商住综合区和工业区屋面雨水以及道路径流雨水中污染物的浓度。但是由于冲刷效应,少部分污染物会随着雨水径流冲刷出去,对城市水体形成一定的污染。

3.海绵城市四套雨水系统中径流总量控制的位置.

海绵城市建设是一个多目标的系统工程总体看涉及四套子系统包括总量(源头)控制系统、管渠排水系统(也称为大排水系统)、应对特大暴雨的地表蓄排系统(也称为大排水系统)在一些具体情况下还涉及水利防洪排涝系统。图1给出这四套系统大致的设计标准和径流量比例关系示意。显而易见径流总量(污染物总量)控制主要针对大量的中小降雨事件主要担负”减排“一水环境、水生态方面的功能和任务对应的”设计重现期“较小(事实上并不以设计重现期为设计标准)。后面三套子系统则主要针对不同的暴雨设计重现期依次递增主要负责排放和城市流域水安全的任务。他们各司其责又相互衔接。总量控制一般在源头实施具有较高的效益这就是”低影响开发“的理念。但必须指出总量控制并不一定局限在源头大量的BMP控制措施都是设置在管渠或进入河道的末端。尤其在建成区有时不得不采取集中式的径流总量控制措施包括CSO控制措施许多海绵城市建设中正在进行这方面的工作这里面主要存在一个方案优化的问题。

图1海绵城市四套雨水系统中径流总量、径流污染控制位置示意图

需要指出的另一个重点,就是径流总量控制在实现污染物总量控制目标的同时,也对后续的排水防涝系统产生贡献,尤其对管渠小排水系统可能产生明显的提标作用。正是基于这一事实,笔者认为,与城市径流污染控制一样,城市排水防涝工程的规划、设计和实施一定也要基于全面的实地调查、科学的模型分析及风险评估,充分地考虑新标准的要求及建成区的实际情况。在短期内难以改造或改造成本过高的地区,若模型分析表明,合考虑源头LID系统及地表调蓄空间后可达到所需的排水防涝标准,则可适当调整排水管道系统性改造的建设时序,避免盲目的、不合时宜的“大拆大建”或“满城挖”,也可降低投资压力和社会的抱怨。

结语:

我国城市径流污染是多方面多途径的,因此对其控制与治理也必须从源头、中途、终端全方面考虑,绿色、生态的海绵城市建设理念及技术措施对径流污染控制与治理可发挥巨大效用,是我国径流污染控制与治理的主导方向。要深刻认识到城市径流污染控制的紧迫性、长期性、系统性和艰巨性,避免陷入“海绵城市建设即排水防涝”、“径流污染控制即初期雨水控制”等明显的误区。要想控制住城市径流污染,与先进的控制技术相比,强有力的管控目标及要求、清晰的管控主体及明确的管控模式可能更为关键。

参考文献:

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论文作者:高姣

论文发表刊物:《江苏科技报》2016年11期

论文发表时间:2017/4/6

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