２０１１年伞国给水排水技术信息网年会论义集
城市初期雨水污染处理简介
谢宇铭
（上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司，上海２０００９２）
摘要道路雨水径流含有大量污染物质，且初期雨水径流所带有的污染物质最为严重。对于城市道路雨水利用系统和径流污染控制，初期径流的控制十分关键。目前各种初期雨水控制设施都有其限制因素，应合理设计。
关键词初期雨水面源污染道路雨水１背景
随着城市化进程，城市中道路、桥梁、建筑物等不可渗透表面不断增长，降雨径流渗透减少，径流量急剧增加。当暴雨产生时，主要是屋面和路面上大量污染物在雨水冲刷下随径流通过城市排水管道或漫流进入河道、湖泊等受纳水体，形成典型的城市降雨径流污染，对城市生态环境构成冲击性影响，严重制约城市水环境质量的改善。雨水地表径流作为面污染源，具有污染源时空离散和不均一、污染物常来自于大而积大范围、冲击性强、污染成分复杂、污染源和污染成分监控、定量计算困难等特征，这些特征决定了对它的控制将会相当繁杂。２城市道路雨水水质特征
道路是城市中具有最大面积的不可渗透面，道路雨水径流是城市雨水径流的主要组成部分。由于路面的沉积物、行人的垃圾、路面的老化、车辆排放的废气和轮胎的磨损等，使得道路雨水径流的污染程度高于其他下垫面（如屋顶、绿地）的雨水径流。有研究表明，车流量在３万辆／ｄ的郊区高速公路所产生的路面径流可以血接破坏周围河流功能，造成水质恶化。因此，道路雨水径流是城ｆｂ．雨水径流中具有最人资源利用潜力和高污染特性的组成部分，将道路雨水径流收集并适当处理利用起来，不仅能削减城市雨水径流对受纳水体造成的冲击性污染，也是水资源的有效补充，对缓解城市用水紧张，改善城市生态环境具有现实意义。
城市雨水径流环境污染问题的研究始于２０世纪７０年代初期的美国、法国、德国、澳大利亚和日本等发达国家也根据本国雨水径流的实际情况开展了相关研究，对地表径流雨水的水质特性、地表水体的影响评价、地表径流污染排放规律的数学模拟以及污染控制措施等进行了大量的工作。我国于８０年代初在北京也开始了对城市雨水非点源污染的研
３２
究，此后在其他大城市也相继开展了相关的研究工作。我国对道路雨水径流的研究工作起步较晚，直到１９９６年的《公路建设项目环境影响评价技术规范》（ＪＴＪ００５．９６）才把道路雨水径流造成的环境污染作为评价地表水环境污染的因素之一。我国对雨水初期地表径流的收集处理还处于初级阶段，由于国内目前并没有完善的初期雨水收集处理设施，导致初期雨水往往直接排入地表水体，给水环境造成了一定程度的污染。３城市道路雨水水质情况
美国环境保护总署研究表明，雨水冲刷城市道路后通常含有：沉积物、沥青混凝土、液态沥青、沥青乳液、硅酸盐水泥混凝土和柴油等污染物。Ｌｅｇｒｃｔ指出道路雨水径流中含有大量ＳＳ、碳氧化合物和重金属等，且ＣＯＤ较高。Ｇｒｏｍａｉｒｅ对巴黎Ｍａｒａｉ集水区的庭院和街道径流水质进行了监测，庭院和街道径流污染丰要表现为ＳＳ和ＣＯＤ。Ｓａｎｓａｌｏｎｃ等人在路面径流的研究中提出，初期２０％径流巾的污染负荷占整场降雨的８０％。ＧｅｏｎｈａＫｉｍ等对韩国Ｄａｅｊｅｏｎ市的初雨径流进行监测分析，结果表明，ＴＳＳ为５３６．１ｍｇ／Ｌ，ＴＣＯＤ为４６７．７ｍｇ／Ｌ，ＴＢＯＤ为１４２．７ｍｇ／Ｌ，ＴＮ为１６．５ｍｇ／Ｌ，ＴＰ为１３．５ｍｇ／Ｌ。Ｊａｎｇ等对美国Ｆｌｏｒｉｄａ州的７７个雨水井和
２２个雨水池沉积物的金属、非金属元素以及痕量有
Ｙｏｎｇ．ｃｈｕｌ
机物（挥发性有机物、半挥发性有机物、杀虫剂）进行了为期１５个月的采样监测，结果表明，沉积物中砷、钡、铜、铬、镍、铅、锌均有检出但并未超标，只在１０％的样品中检出４，４＇－ＤＤＥ和４，４＇－ＤＤＴ，沉积物不会对人体健康或环境造成大的威胁。
韩冰等对北京市路面径流及屋面径流进行了监测分析，结果表明：北京市地表径流的大部分指标已达到了污水综合排放三级标准，路面径流中＂ＩＮ、ＴＰ、ＣＯＤｃｒ、ＢＯＤ５浓度高于屋顶径流：所有污染物
２０１１年伞国给水排水技术信息网年会论文集
随降雨过程变化的总体趋势为雨水初雨径流污染物浓度很高，随降雨历时的延长，污染物浓度逐渐Ｆ降并趋于稳定。王彦红等通过对宝鸡市雨水径流的实验测定，表明径流中ＳＳ含量最高，且ＳＳ是总ＣＯＤｃｒ的主要贡献，溶解态ＣＯＤｃ，占总ＣＯＤｃ，的比例较小；雨水径流中含有一定的营养物质，主要为ＮＨ３．Ｎ，浓度在ｌ～３ｍｇ／Ｌ之间，且与降雨历时的变化不明显，而总磷的含量一般均在０．５ｍｇ／Ｌ以下；在不同的降雨历时中，初雨污染指标相差较大，其原因与随机性影响因素有关，如大气污染情况、地面清洁度等。车伍的研究则得出屋面径流污染指标主要是ＣＯＤ和ＳＳ，ＴＮ、ＴＰ、重金属和无机盐等浓度则较低。由于受交通状况、大气沉降等多重因素的综合影响，屋面、道路径流水质呈现出明显的随机性和波动性。任玉芬等通过对城市中主要土地使用类型进行径流水质采样分析，得出：屋面、道路及草坪径流中ＣＯＤ、ＴＮ、ＴＰ、ＢＯＤ５的平均浓度均超过地表水环境质量Ｖ级标准，路面ＣＯＤ、ＢＯＤ５污染最严重，ＣＯＤ、ＴＮ和ＴＰ浓度与ＳＳ含量相关系数分别为：Ｏ．８４６，０．９４１，０．８６４，草坪ＴＰ污染最重，而屋面ＴＮ污染最重；３种－卜．垫面径流重金属含量较低，不超标。
４城市道路雨水初雨控制量分析
董欣等对北京市２００６年６￣８月４场降雨道路雨水径流进行分析，发现道路雨水径流中污染物存在初期冲刷效应，初期冲刷效应程度有所不同，ＳＳ初期冲刷效应最为明显，ＴＮ初期冲刷效应不显著，污
染的冲刷过程与降雨强度和雨型有关。李立青等对武汉汉阳地区集水区进行了水最水质的研究，结果表明，前３０％的径流中含有５２．２－７２．１％的ＴＳＳ、５３－６５．３％的ＣＯＤ、４０．４～５０．６％的下Ｎ、４５．８－６３．２％的ＴＰ。ＭａＲｈｉａｓ等对地中海地区的雨水径流进行了调研，结果显示，前２５％的径流中含有７９％的ＮＨｒＮ、７２％的ＴＳＳ、７０％的ＶＳＳ。由此可见，对于城市道路雨水利用系统和径流污染控制，初期径流的控制十分关键。有效地控制一定量的初期雨水，就可以有效地控制径流带来的面源污染。５雨水利用的发展
２０世纪７０年代美、日、德等发达国家开始了雨水处理与集蓄利用技术的研究，如：如德国汉诺威康斯伯格城区一期工程雨洪利用与生态设计工程、柏林坡斯坦广场雨水利用工程等都是成功的范例。美国许多州和地方政府都出台了当地的暴雨管理或设计手册，已形成比较成熟的城市雨水径流最优管理实践模式（ＢｅｄＭａｎａｇｅｍｅｎｔＰｒａｃｔｉｃｅｓ，ＢＭＰｓ），即以预沉池、渗透设施、过滤池、调蓄池及管道等控制削减恳浮颗粒含量，以洼地、氧化塘、人工湿地等削减氮磷营养兀素、有机物、重金属等物质含量。
常见的初期雨水截留处置措施包括截污装置、雨水塘、雨水湿地、渗透／生物滞蓄设施、过滤设施、植被设施及透水铺装等，下表列举了几种技术的主要限制因素：
表１主要控制设施使用的限制因素
・注：●代表不是限制因素；▲代表合理的设计可以克服限制：ｏ代表限制凶索
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目前我国相关初期雨水的污染控制Ｔ程也已经展开，在北京、上海、深圳等人城市已经开始了城市雨水径流处理和刚用工程建设和设计研究，比如国家体育场雨水利用工程、丰台体育中心雨水利用工程、奥林匹克公园雨洪利用设计、深圳市半ｆｌｆ海景花园雨水利用工程等。小结
目前随着经济的发展，道路带来的面源污染问题已经引起了人们的重视，其中如何控制道路初期雨水的污染又足重中之重，目前应对于初期雨水，各种处理方式都有其优点和限制凶素，需要合理设计，处理好道路的初期雨水。
参考文献
【ｌ】Ｕ．Ｓ．ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＡｇｅｎｃｙ．Ｐｒｏｔｅｃｔｉｎｇ
ｑｕａｌｉｔｙｆｒｏｍｕｒｂａｎｒｕｎｏｆｆ（ＥＰＡ８４
ｗａｔｅｒ
Ｉ－Ｆ－０３－００３）【Ｓ１．２００３
【２】ＳｅｙｂｅｒｔＴＡ．Ｓｔｏｒｍｗａｔｅｒｍａｎａｇｅｍｅｎｔｆｏｒｌａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ
ｆＭ】．ＪｏｈｎＷｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ，Ｉｎｃ．２００６
【３】【英１乔纳森・帕金森，奥尔・马克．发展中国家城市雨洪管理
【Ｍ】．（周玉文，赵树旗等译）．北京：中国建筑工业出版社，２００７
【４Ｊ冯玮隽，李泽琴．城ＩＨ雨水径流环境污染控制研究进展
【Ｊ】．南水北调与水利科技，２００６，８（４）：３５－－３７【５】车伍，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，
２００１，１８（４）：
５
城市初期雨水污染处理简介
作者：作者单位：
谢宇铭
上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司，上海 200092
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Conference_7493985.aspx
２０１１年伞国给水排水技术信息网年会论义集
城市初期雨水污染处理简介
谢宇铭
（上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司，上海２０００９２）
摘要道路雨水径流含有大量污染物质，且初期雨水径流所带有的污染物质最为严重。对于城市道路雨水利用系统和径流污染控制，初期径流的控制十分关键。目前各种初期雨水控制设施都有其限制因素，应合理设计。
关键词初期雨水面源污染道路雨水１背景
随着城市化进程，城市中道路、桥梁、建筑物等不可渗透表面不断增长，降雨径流渗透减少，径流量急剧增加。当暴雨产生时，主要是屋面和路面上大量污染物在雨水冲刷下随径流通过城市排水管道或漫流进入河道、湖泊等受纳水体，形成典型的城市降雨径流污染，对城市生态环境构成冲击性影响，严重制约城市水环境质量的改善。雨水地表径流作为面污染源，具有污染源时空离散和不均一、污染物常来自于大而积大范围、冲击性强、污染成分复杂、污染源和污染成分监控、定量计算困难等特征，这些特征决定了对它的控制将会相当繁杂。２城市道路雨水水质特征
道路是城市中具有最大面积的不可渗透面，道路雨水径流是城市雨水径流的主要组成部分。由于路面的沉积物、行人的垃圾、路面的老化、车辆排放的废气和轮胎的磨损等，使得道路雨水径流的污染程度高于其他下垫面（如屋顶、绿地）的雨水径流。有研究表明，车流量在３万辆／ｄ的郊区高速公路所产生的路面径流可以血接破坏周围河流功能，造成水质恶化。因此，道路雨水径流是城ｆｂ．雨水径流中具有最人资源利用潜力和高污染特性的组成部分，将道路雨水径流收集并适当处理利用起来，不仅能削减城市雨水径流对受纳水体造成的冲击性污染，也是水资源的有效补充，对缓解城市用水紧张，改善城市生态环境具有现实意义。
城市雨水径流环境污染问题的研究始于２０世纪７０年代初期的美国、法国、德国、澳大利亚和日本等发达国家也根据本国雨水径流的实际情况开展了相关研究，对地表径流雨水的水质特性、地表水体的影响评价、地表径流污染排放规律的数学模拟以及污染控制措施等进行了大量的工作。我国于８０年代初在北京也开始了对城市雨水非点源污染的研
３２
究，此后在其他大城市也相继开展了相关的研究工作。我国对道路雨水径流的研究工作起步较晚，直到１９９６年的《公路建设项目环境影响评价技术规范》（ＪＴＪ００５．９６）才把道路雨水径流造成的环境污染作为评价地表水环境污染的因素之一。我国对雨水初期地表径流的收集处理还处于初级阶段，由于国内目前并没有完善的初期雨水收集处理设施，导致初期雨水往往直接排入地表水体，给水环境造成了一定程度的污染。３城市道路雨水水质情况
美国环境保护总署研究表明，雨水冲刷城市道路后通常含有：沉积物、沥青混凝土、液态沥青、沥青乳液、硅酸盐水泥混凝土和柴油等污染物。Ｌｅｇｒｃｔ指出道路雨水径流中含有大量ＳＳ、碳氧化合物和重金属等，且ＣＯＤ较高。Ｇｒｏｍａｉｒｅ对巴黎Ｍａｒａｉ集水区的庭院和街道径流水质进行了监测，庭院和街道径流污染丰要表现为ＳＳ和ＣＯＤ。Ｓａｎｓａｌｏｎｃ等人在路面径流的研究中提出，初期２０％径流巾的污染负荷占整场降雨的８０％。ＧｅｏｎｈａＫｉｍ等对韩国Ｄａｅｊｅｏｎ市的初雨径流进行监测分析，结果表明，ＴＳＳ为５３６．１ｍｇ／Ｌ，ＴＣＯＤ为４６７．７ｍｇ／Ｌ，ＴＢＯＤ为１４２．７ｍｇ／Ｌ，ＴＮ为１６．５ｍｇ／Ｌ，ＴＰ为１３．５ｍｇ／Ｌ。Ｊａｎｇ等对美国Ｆｌｏｒｉｄａ州的７７个雨水井和
２２个雨水池沉积物的金属、非金属元素以及痕量有
Ｙｏｎｇ．ｃｈｕｌ
机物（挥发性有机物、半挥发性有机物、杀虫剂）进行了为期１５个月的采样监测，结果表明，沉积物中砷、钡、铜、铬、镍、铅、锌均有检出但并未超标，只在１０％的样品中检出４，４＇－ＤＤＥ和４，４＇－ＤＤＴ，沉积物不会对人体健康或环境造成大的威胁。
韩冰等对北京市路面径流及屋面径流进行了监测分析，结果表明：北京市地表径流的大部分指标已达到了污水综合排放三级标准，路面径流中＂ＩＮ、ＴＰ、ＣＯＤｃｒ、ＢＯＤ５浓度高于屋顶径流：所有污染物
２０１１年伞国给水排水技术信息网年会论文集
随降雨过程变化的总体趋势为雨水初雨径流污染物浓度很高，随降雨历时的延长，污染物浓度逐渐Ｆ降并趋于稳定。王彦红等通过对宝鸡市雨水径流的实验测定，表明径流中ＳＳ含量最高，且ＳＳ是总ＣＯＤｃｒ的主要贡献，溶解态ＣＯＤｃ，占总ＣＯＤｃ，的比例较小；雨水径流中含有一定的营养物质，主要为ＮＨ３．Ｎ，浓度在ｌ～３ｍｇ／Ｌ之间，且与降雨历时的变化不明显，而总磷的含量一般均在０．５ｍｇ／Ｌ以下；在不同的降雨历时中，初雨污染指标相差较大，其原因与随机性影响因素有关，如大气污染情况、地面清洁度等。车伍的研究则得出屋面径流污染指标主要是ＣＯＤ和ＳＳ，ＴＮ、ＴＰ、重金属和无机盐等浓度则较低。由于受交通状况、大气沉降等多重因素的综合影响，屋面、道路径流水质呈现出明显的随机性和波动性。任玉芬等通过对城市中主要土地使用类型进行径流水质采样分析，得出：屋面、道路及草坪径流中ＣＯＤ、ＴＮ、ＴＰ、ＢＯＤ５的平均浓度均超过地表水环境质量Ｖ级标准，路面ＣＯＤ、ＢＯＤ５污染最严重，ＣＯＤ、ＴＮ和ＴＰ浓度与ＳＳ含量相关系数分别为：Ｏ．８４６，０．９４１，０．８６４，草坪ＴＰ污染最重，而屋面ＴＮ污染最重；３种－卜．垫面径流重金属含量较低，不超标。
４城市道路雨水初雨控制量分析
董欣等对北京市２００６年６￣８月４场降雨道路雨水径流进行分析，发现道路雨水径流中污染物存在初期冲刷效应，初期冲刷效应程度有所不同，ＳＳ初期冲刷效应最为明显，ＴＮ初期冲刷效应不显著，污
染的冲刷过程与降雨强度和雨型有关。李立青等对武汉汉阳地区集水区进行了水最水质的研究，结果表明，前３０％的径流中含有５２．２－７２．１％的ＴＳＳ、５３－６５．３％的ＣＯＤ、４０．４～５０．６％的下Ｎ、４５．８－６３．２％的ＴＰ。ＭａＲｈｉａｓ等对地中海地区的雨水径流进行了调研，结果显示，前２５％的径流中含有７９％的ＮＨｒＮ、７２％的ＴＳＳ、７０％的ＶＳＳ。由此可见，对于城市道路雨水利用系统和径流污染控制，初期径流的控制十分关键。有效地控制一定量的初期雨水，就可以有效地控制径流带来的面源污染。５雨水利用的发展
２０世纪７０年代美、日、德等发达国家开始了雨水处理与集蓄利用技术的研究，如：如德国汉诺威康斯伯格城区一期工程雨洪利用与生态设计工程、柏林坡斯坦广场雨水利用工程等都是成功的范例。美国许多州和地方政府都出台了当地的暴雨管理或设计手册，已形成比较成熟的城市雨水径流最优管理实践模式（ＢｅｄＭａｎａｇｅｍｅｎｔＰｒａｃｔｉｃｅｓ，ＢＭＰｓ），即以预沉池、渗透设施、过滤池、调蓄池及管道等控制削减恳浮颗粒含量，以洼地、氧化塘、人工湿地等削减氮磷营养兀素、有机物、重金属等物质含量。
常见的初期雨水截留处置措施包括截污装置、雨水塘、雨水湿地、渗透／生物滞蓄设施、过滤设施、植被设施及透水铺装等，下表列举了几种技术的主要限制因素：
表１主要控制设施使用的限制因素
・注：●代表不是限制因素；▲代表合理的设计可以克服限制：ｏ代表限制凶索
３３
２０１１年全国给水排水技术信息网年会论文集
目前我国相关初期雨水的污染控制Ｔ程也已经展开，在北京、上海、深圳等人城市已经开始了城市雨水径流处理和刚用工程建设和设计研究，比如国家体育场雨水利用工程、丰台体育中心雨水利用工程、奥林匹克公园雨洪利用设计、深圳市半ｆｌｆ海景花园雨水利用工程等。小结
目前随着经济的发展，道路带来的面源污染问题已经引起了人们的重视，其中如何控制道路初期雨水的污染又足重中之重，目前应对于初期雨水，各种处理方式都有其优点和限制凶素，需要合理设计，处理好道路的初期雨水。
参考文献
【ｌ】Ｕ．Ｓ．ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＡｇｅｎｃｙ．Ｐｒｏｔｅｃｔｉｎｇ
ｑｕａｌｉｔｙｆｒｏｍｕｒｂａｎｒｕｎｏｆｆ（ＥＰＡ８４
ｗａｔｅｒ
Ｉ－Ｆ－０３－００３）【Ｓ１．２００３
【２】ＳｅｙｂｅｒｔＴＡ．Ｓｔｏｒｍｗａｔｅｒｍａｎａｇｅｍｅｎｔｆｏｒｌａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ
ｆＭ】．ＪｏｈｎＷｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ，Ｉｎｃ．２００６
【３】【英１乔纳森・帕金森，奥尔・马克．发展中国家城市雨洪管理
【Ｍ】．（周玉文，赵树旗等译）．北京：中国建筑工业出版社，２００７
【４Ｊ冯玮隽，李泽琴．城ＩＨ雨水径流环境污染控制研究进展
【Ｊ】．南水北调与水利科技，２００６，８（４）：３５－－３７【５】车伍，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，
２００１，１８（４）：
５
城市初期雨水污染处理简介
作者：作者单位：
谢宇铭
上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司，上海 200092
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