城市水环境面源污染及其控制
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城市面源污染造成的环境问题及污染特征摘要:城市面源污染是造成水环境恶化的重要原因之一,结合国内外研究成果,对城市面源污染的背景、对环境的影响、所造成的环境问题及污染特点进行了详细的阐述。
关键字:城市面源污染、污染特点。
1城市面源污染的研究意义和背景城市面源污染是指在降水条件下,雨水和径流冲刷城市地面,使溶解的或固体污染物从非特定的地点汇入受纳水体,引起的水体污染,它是相对于点源污染而言的一种水环境污染类型,亦称为城市非点源污染[1,2]。
城市地面中包含许多污染物质,有固态废物碎屑、化学药品、空气沉降、车辆排放物、屋面沉积物及析出物等[3,4]。
随着城市化的迅速发展,城市化与城市建设极大地改变了城市原有地表环境,取而代之的是大量的建筑物和道路,导致城市地表硬化率急剧增加,不透水比例增大,使得雨天特别是暴雨天气产生大量的径流不能通过城市地表渗透到土壤中或者是被植物截流,只能通过分流制或合流制系统把径流排放到受纳水体中,对受纳水体的水质造成明显的破坏。
在美国,面源污染已成为水环境污染的第一因素,60%的水污染起源于面源[5]。
长期以来,我国面临着极其严重的工业废水和城市污水的污染问题,防治任务艰巨,主要工作放在了点源污染控制方面,对于面源污染,工作重点主要是针对农村耕作区水土流失等面源污染问题,对于城市面源污染尚未给予足够的重视。
美国、英国、荷兰等发达国家在20世纪70年代就已对城市地表径流开展了大量的测试及研究工作,我国城市地表水环境非点源污染的研究起步较晚,20世纪80年代初才开始对北京的城市径流污染进行研究,随后在上海、广州、西安、武汉、澳门、珠海、苏州等大中城市也逐渐开展起来[6],但目前几乎没有系统的城市面源污染监测资料,有限的案例研究通常只提供几场暴雨径流过程的水质监测数据。
因此,研究中国城市面源污染的特性及规律,为政府部门对面源污染的控制管理决策提供科学依据具有重要意义。
2.城市面源污染造成的环境问题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,使污染物进入受纳水体引起的环境问题.由于城市中人类活动强,土地不透水面积比例高,因此径流来势猛,水量大,水质差,面源污染具有突发性.在发达国家基本完成城市污水二级处理以后,收纳水体中污染物大部分来自降雨径流(usEPA,1995).目前暴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80年代以来,美国、欧洲一些国家开展了较大规模研究,发现城市面源污染的一些规律(Deletic et al,1998;Gromaire et al,2001).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“最佳管理措施(Best Management Practices,BMPs)”方案(D’Arcy et al.,2001).“最佳管理措施”因高效、经济、符合生态学原则,在全世界得到广泛运用.但是,由降水造成的面源污染随机性大,管理和控制难度大;加上城市的暴雨径流排水主要依靠地下管网和地表河道完成,在城市建设基本完成以后,很难对这些排水系统进行大规模的改建.因此在发达国家的老城市,面源污染控制的“最佳管理措施”实施中遇到难以克服的困难(Lee et al.,2000)。
城市河道水污染问题与治理措施摘要:本文在分析城市河道污染问题以及现状上,就河道治理中的非工程和工程措施进行了探讨。
关键词:城市河道;污染问题;治理措施0前言城市河道作为城市的重要基础设施,既是城市防洪排涝和引水抗旱的通道,又是城市景观和市民休闲的要素。
但由于城市地域有限,人口集中,在发展过程中,往往是河道整治落后于其他基础设施建设,河道成了城市建设用地的侵占目标和纳污的容器,造成城市水环境差、水质恶化,城市河道呈现脏、乱、差,严重影响了人居环境和城市景观。
随着我国城市化进程的加快,要让城市居民有一个美好的生活环境,加强城市生态系统建设成为当务之急,其中河道综合治理将是城市生态系统建设的重要组成部分。
对于城市河道治理,只有定位准确才能有针对性地明确各项治理工程内容,这是河道治理成功的决定因素。
以下是笔者在城市河道治理设计中的一点体会,希望能给以后城市河道治理工程提供一点帮助。
1河道污染成因与分析城市河道水体的污染通常是有机污染物的超标以及截污不彻底造成的。
1.1城市河道水污染主要状况点源污染主要来自于城市生活污水的排放及道边第三产业污水排放;面源污染主要来自于地面流。
由于城市经济发展迅速,城市车辆废气、垃圾、大气降物形成的污染物也较多,这些污染物被暴雨径流冲刷进入河道。
各种点源、面源污染源侵入河道后,造成河水溶解氧过低,缺少水生动、植物生存的环境,使水体逐渐失去自净能力,外源污染是导致河道水质恶化的根本原因。
内源污染也是城市河道污染的一个重要原因,河水滞流,河道淤积,大量含有有机物、氮、磷、重金属等污染物质的底泥沉积造成了内源污染。
水体底泥污染是世界范围内的一个重要环境问题,其污染主要通过大气沉降、废水排放、水土流失、雨水沾染与冲刷进入水体,最后沉积到底泥中并逐渐富集,使底泥受到严重污染。
沉积在底泥中的氮、磷营养元素,易形成营养物质的内负荷。
当外源排入河流水系的氮、磷营养元素负荷量减少后,沉积物中的营养元素会逐步释放,成为河流水系富营养化的主导因子。
水污染控制方案引言概述:水污染是当今社会面临的严峻环境问题之一。
为了保护水资源的可持续利用和人类健康,制定有效的水污染控制方案至关重要。
本文将介绍五个方面的水污染控制方案,包括源头控制、水处理技术、环境监测、法规法律和公众教育。
一、源头控制:1.1 建立严格的排污标准:制定和实施严格的排放标准,对各类污染物的排放进行限制,以减少水体受到的污染。
1.2 推广清洁生产技术:鼓励企业采用清洁生产技术,减少或消除生产过程中的污染物排放,降低对水环境的影响。
1.3 加强农业面源污染控制:采取措施减少农业活动中的农药和化肥使用,合理利用农业废弃物,减少农业面源污染对水体的影响。
二、水处理技术:2.1 生物处理技术:采用生物处理技术如活性污泥法、生物膜法等,通过微生物的作用将水中的有机物降解为无害物质。
2.2 物理化学处理技术:利用物理化学方法如混凝、沉淀、吸附等,去除水中的悬浮物、溶解物和重金属等有害物质。
2.3 先进氧化技术:采用高级氧化剂如臭氧、过氧化氢等,通过氧化反应将有机物降解为无害物质,提高水的净化效果。
三、环境监测:3.1 建立监测网络:建立完善的水环境监测网络,覆盖城市、农村和工业区域,实时监测水质变化,及时预警和应对水污染事件。
3.2 多参数监测:监测多个指标如溶解氧、氨氮、总磷等,全面了解水体的污染状况,为制定针对性的控制方案提供科学依据。
3.3 数据共享与公开:促进监测数据共享与公开,提高公众对水环境状况的了解,推动社会各界参与水污染治理。
四、法规法律:4.1 健全法律法规体系:制定完善的水污染防治法律法规,明确责任主体和法律责任,加强对违法行为的惩罚力度。
4.2 强化执法监管:加大对水污染违法行为的执法力度,建立健全的执法监管机制,确保法律的有效执行。
4.3 促进国际合作:加强与国际组织和国家的合作,共同应对跨境水污染问题,推动全球水污染治理的进程。
五、公众教育:5.1 加强水资源意识教育:开展水资源保护和节约利用的宣传教育活动,提高公众对水资源的重要性和珍惜程度。
城市水污染的现状及治理建议近年来,随着城市化进程的加快和经济的快速进步,城市水环境面临着严峻的污染问题。
城市水污染严峻影响了人们的生活质量与健康,对城市可持续进步和生态环境构成了巨大恐吓。
本文将探讨当前城市水污染的现状,并提出相应的治理建议。
一、城市水污染的现状1. 污水排放问题城市污水排放是城市水污染的主要来源之一。
随着人口不息增加和工业的扩张,大量的废水被排放到河流、湖泊和海洋中,导致水质恶化和生态系统破坏。
同时,城市污水处理设施的不足也是一个重要问题,许多城市的污水处理厂无法满足巨大的污水处理需求,导致大量未经处理的污水直接排放到水体中。
2. 工业废水排放问题随着工业的进步,大量工业废水产生并排放到水体中,其中含有大量的有毒有害物质和重金属。
这些物质对水质和生态系统造成极大的危害,严峻恐吓到人们的生活和健康。
尤其是一些高污染产业,如化工、电力等,对水体的污染分外严峻。
3. 农业面源污染问题农业废水和农药残留是城市水污染的重要来源之一。
农田的化肥使用和农药施用不当导致大量的养分和农药残留进入水体,引发蓝藻水华、水体富营养化等问题。
此外,农田的土壤侵蚀和水土流失也导致大量的泥沙和杂质进入水体,使水质变差。
二、治理建议1. 完善污水处理设施建设和升级污水处理厂是治理城市水污染的关键。
政府应加大投资力度,增加污水处理设施的建设和维护。
同时,应加强对污水处理厂的监管,确保其正常运行和排放符合标准。
2. 加强工业排污管控政府应出台相关政策和法规,加强对工业企业的排污管控。
通过制定排污许可证制度、强制实施环评制度等手段,促使企业加强污水处理设施的建设和运营。
对不符合排放标准的企业进行罚款,并关停和整治污染严峻的企业。
3. 推行农业绿色进步加强对农业的指导和培训,推广科学的农业生产技术,合理利用农田养分和农药,缩减农田面源污染。
同时,加强土地保卫和治理,缩减水土流失和农田的侵蚀,保持水体的清洁与健康。
4. 加强环境监测与信息公开加强对水质的监测和评估工作,准时精通水体污染状况。
哈密市面源污染现状调查及控制对策分析蔡云标【摘要】水环境污染可划分为点源污染和面源污染,面污染源主要来自农牧区生活污水、垃圾,农牧区农药、化肥的使用、随地表径流进入水体的牲畜排泄物和来自灌区的农田排水.本文以哈密市为研究对象,参照《全国水资源保护规划技术大纲》要求,采用污染负荷当量法对该市各类面源污染现状进行调查,并对污染物入河量进行估算分析,结果可知:哈密市污染物入河量化学需氧量>总氮>总磷>氨氮,化学需氧量贡献最大,主要来源为化肥污染,占比达82.96%.应将化肥污染作为主要控制项目,通过推广节水灌溉和农田水分管理、推广平衡施肥技术和推广人工湿地技术等控制措施减少污染,保证哈密市经济发展与水生态环境保护良性循环.【期刊名称】《地下水》【年(卷),期】2018(040)005【总页数】3页(P250-252)【关键词】哈密市;面源污染;现状调查;控制对策【作者】蔡云标【作者单位】新疆哈密水文勘测局,新疆哈密 839000【正文语种】中文【中图分类】X521 水环境污染源概述水环境污染可划分为点源污染和面源污染(又称非点源污染,分散源污染),点源污染主要包括工业废水和城市生活污水,通常有固定的排污口,集中排放,哈密市经调查没有入河排污口,点源污染不做考虑。
面源污染则是相对点源污染而言,溶解的和固体的污染物从非特定的地点,在降水(或融雪)冲刷作用下,通过径流过程而汇入受纳水体(包括河流、湖泊、水库和海湾等)并引起有机污染、水体富营养化或有毒有害等其它形式的污染。
对水环境影响较大的面污染源主要有两个方面:(1)源于农牧区生活污水、垃圾,农牧区农药、化肥的使用及牲畜排泄物随地表径流进入水体的面污染源;(2)来自灌区的农田排水。
面污染源采用污染负荷当量法估算。
其调查内容和方法参照《全国水资源保护规划技术大纲》要求,各类污染源中污染物的流失量、入河量估算系数参照《全国水资源综合规划—地表水水质评价及污染物排放量调查估算工作补充技术细则》确定。
水污染的防治措施方案引言水污染是一种全球性的环境问题,对人类社会和生态系统造成了严重的影响。
为了保护水资源的可持续利用和提高水环境的质量,需要采取一系列的防治措施。
本文将介绍一些常见的水污染防治措施方案。
水污染的主要来源水污染的主要来源包括工业废水、城市生活污水、农业面源污染和自然过程中的污染。
工业废水和城市生活污水中含有大量的有害物质和微生物,会严重破坏水体中的生态平衡。
农业面源污染主要指农田的农药、肥料和农业废弃物对水体的污染。
自然过程中的污染主要指由于气候变化、地质活动等自然因素导致的污染。
防治措施方案1. 加强污水处理设施的建设污水处理是防治水污染的基础工作。
应该加大对工业和生活污水处理设施的建设和改造力度。
对于工业废水,可以采用预处理、生物处理、化学处理等工艺,将污水中的有害物质去除或减少至合理的排放标准。
对于城市生活污水,可以采用生化处理、膜分离等技术,将废水净化后再进行排放。
2. 强化监管和执法力度加强对污水排放的监管和执法力度是保护水环境的重要手段。
相关部门应该加大对工业企业和城市居民的巡查频率和力度,对违法排污行为进行严厉的处罚,借此来形成强大的震慑力。
3. 发展循环经济模式循环经济思想是解决水污染问题的重要途径。
通过将废水和废物转化为资源,可以减少对自然水资源的开发和利用,同时也可以减少对环境的负荷。
政府应该出台有利于循环经济发展的政策和措施,鼓励企业和居民积极参与循环经济活动。
4. 加强农业面源污染防治农业面源污染是水污染的主要来源之一。
政府应该加强对农业生产的监管,推动农业绿色发展。
农民应该减少化肥和农药的使用量,采用生物有机肥替代化学肥料,加强农田的排水和防护工作,减少农田污染物对水体的输入。
5. 加大科技创新力度科技创新是解决水污染问题的重要保障。
应该加大对水污染治理技术的研发和推广力度。
例如,研发高效的废水处理技术,开发新型的环保材料,提高水资源利用效率等。
政府和企业应该加大对科技创新的投入,鼓励科研单位和企业进行合作,加速技术的应用和推广。
城市黑臭水体的产生原因及治理对策城市黑臭水体是指城市水体出现污浊、恶臭、有机负荷高等问题的现象。
它严重影响水环境质量,加剧城市污染,给人民群众的生活带来了诸多困扰。
城市黑臭水体的产生原因主要有以下几个方面:1. 生活污水排放不当:城市居民的生活污水如果没有经过规范的处理和排放,会直接或间接流入水体,造成水体污染。
尤其是一些无法接入市政污水管网的地区,如农村、城中村等,这些地区的生活污水处理不完善,往往成为黑臭水体的主要来源之一。
2. 工业废水排放不当:工业企业排放的废水中含有大量的有机物、重金属离子等有毒有害物质,如果这些废水未经处理直接排入水体,会严重破坏水体的生态平衡,导致水体黑臭。
3. 农业面源污染:农田和养殖场的施肥、农药使用、畜禽养殖等活动,都会使大量的农业废水和农业面源污染物进入水体,造成水体富营养化,助长藻类繁殖,引发蓝藻水华等问题,导致水体黑臭。
4. 自然因素:城市水体周边的自然环境和气候也是水体黑臭的影响因素。
夏季气温高、水体暴露于阳光下,会加速水体中有机物的分解,产生难闻的气味。
针对城市黑臭水体问题,应采取以下治理对策:1. 完善污水管网建设:加大污水管网建设力度,尽量覆盖城市每个角落,实现生活污水的集中收集、处理和排放,防止生活污水直接流入水体。
2. 加强工业废水治理:对于工业企业,要建立严格的废水排放管理制度,加强废水处理设施的建设和维护,对废水进行有效处理后再排放到水体中。
3. 加强农业面源污染治理:加强对农田和养殖场的管理,建立科学合理的农业生产模式,减少农药和肥料的使用量,合理利用农畜禽粪便等农业废弃物,避免其直接进入水体。
4. 加大环境执法和监管力度:加强环境执法部门的力量和技术装备,加大对水体环境的监督检查力度,对于违法排污行为要严肃处理,形成对黑臭水体现象的强有力制约。
5. 提高市民环保意识:通过开展环保宣传教育活动,提高市民的环保意识,增强市民主动参与环境保护的积极性,倡导绿色出行、垃圾分类等生活方式,减少环境污染。
水污染治理保护水源安全的重要措施近年来,随着工业化和城市化进程的加快,水污染问题日益突出,严重威胁到水环境和人民的生命健康。
为了保护水源安全,我们必须采取一系列的重要措施来治理水污染。
本文将从加强法律法规制度建设、推进水污染监测技术创新、加强农业面源污染治理、推动工业废水治理和提高公众环保意识五个方面来论述水污染治理的重要措施。
一、加强法律法规制度建设为了有效治理水污染问题,必须建立完善的法律法规制度,以规范行业管理和责任追究。
政府应加大力度修订和完善相关法律法规,制定明确的水污染防治目标和标准,明确各相关部门的职责和权限。
同时,加强对法律法规的执行力度,加大对违法行为的处罚力度,形成对水污染行为的高压态势,为水污染治理提供法律支持。
二、推进水污染监测技术创新水污染监测是水污染治理的基础和保障,只有通过准确的监测数据,才能制定出科学合理的治理措施。
因此,推进水污染监测技术创新非常重要。
政府和科研机构应加大对水污染监测技术的研发投入,引进先进的监测设备和方法,提高监测数据的准确性和时效性。
此外,还应建立水污染数据共享平台,提高监测数据的传递和利用效率,为水污染治理提供科学依据。
三、加强农业面源污染治理农业是水污染的主要源头之一,农业面源污染治理是保护水源安全的重要一环。
政府应加强农业科技支持,鼓励农民使用绿色环保的农业生产技术,减少农药和化肥的使用。
同时,建立农业面源污染治理长效机制,加强对农业面源污染的监督和管理,提高农业废水和农田面源污染的治理效果。
四、推动工业废水治理工业废水是水污染的主要来源之一,推动工业废水治理是水污染治理的重要任务。
政府应建立健全工业废水排放许可制度,对工业企业进行严格的审批管理,加大对排放不达标企业的处罚力度,并加强对工业企业的监督和检查。
同时,还应鼓励企业进行工艺改造和技术创新,推广高效节能的废水处理技术,减少工业废水对水环境的影响。
五、提高公众环保意识公众环保意识的提高是水污染治理的重要支撑和基础。
城市化对水生态系统的影响及治理对策随着城市化进程的加速推进,城市人口的迅猛增长和城市建设的不断扩张,对水生态系统造成了巨大的影响。
城市化对水资源的需求、水质的污染以及水生态系统的破坏等问题逐渐凸显,亟需采取相应的治理对策。
一、城市化对水资源的需求城市化带来了人口的集中和经济的发展,对水资源的需求量急剧增加。
城市居民的生活用水、工业生产的用水以及农业灌溉的需求都大幅度增加,导致水资源供应紧张。
许多城市为了满足用水需求,不得不远距离调水,甚至向周边地区开采地下水,进一步加剧了水资源的紧缺。
为了解决水资源紧缺的问题,需要采取一系列的治理对策。
首先,应加强水资源的管理和节约利用。
通过制定水资源管理政策,加强水资源的监测与调度,合理分配和利用水资源。
同时,推广水资源节约技术和设施,鼓励居民、企业和农民节约用水,减少浪费。
此外,还可以通过水资源的再生利用和水的综合利用,提高水资源的利用效率。
二、城市化对水质的污染城市化过程中,大量的工业废水、生活污水和农业面源污染物排放进入水体,导致水质污染。
工业废水中含有大量的有机物、重金属和有害物质,直接排放到水体中会造成水质的恶化。
生活污水中含有大量的有机物和营养物质,如果未经处理直接排放到水体中,会引发水体富营养化和藻类爆发。
农业面源污染主要来自农田的化肥和农药使用,以及农田排水中的养分和农药残留,进一步加剧了水质的污染。
针对水质污染问题,应采取一系列的治理对策。
首先,要加强工业废水、生活污水和农业面源污染的治理。
建立完善的污水处理设施,对工业废水和生活污水进行处理,确保排放达标。
加强农田的管理,合理使用化肥和农药,减少农业面源污染的产生。
此外,还需要加强水体的监测和评估,及时发现和解决水质问题。
三、城市化对水生态系统的破坏城市化过程中,大量的土地被城市建设所占据,湿地、河流和湖泊等水生态系统遭到破坏。
湿地的消失导致了水体的自净能力下降,河流和湖泊的河道淤积和水质恶化。
2012年10月第10期城市道桥与防洪0前言随着我国城市化进程的不断加快,城市水污染问题已经成为人们广泛关注的环境问题。
长期以来,点源污染被认为是造成水污染的主要原因,但国外历史经验说明,即使点源污染达到“零排放”水平,仍然不能保证水环境质量的根本改善。
究其原因,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是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分散地不间断地进入水体。
1城市面源污染的环境问题城市是在人类不断与自然相互作用过程中形成的人工—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、发展受单一物种(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赖性,同时也会对其他生态系统产生严重干扰。
现代城市是一类脆弱的生态系统,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,对城市生态系统进行规划、建设和管理。
由于知识的缺失和利益的诉求,城市中自然生态的规律和其他物种的利益被长期忽视,造成一系列城市病。
城市面源污染是现代城市病的一种。
城市的快速发展,改变了土地的使用功能,即改变了城市汇水面的性质。
汇水面由原来的天然植被、土壤等透水地面变成以建筑和道路(包括停车场、广场等)为主的不透水面,即使是公园、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,渗透雨水的减少,使得降雨径流流量增大,峰值流量来临时间缩短。
又由于城市人口密集,各种社会活动和生产活动频繁,城市表面沉积物量增大,雨水淋洗大气和冲刷城市表面(道路、屋面、庭院等)沉积物所带来的污染物量增加,污染负荷增强。
其影响是降雨径流污染负荷的增大加剧了城市受纳水体的污染,冲击性降雨径流造成了城市区域性的洪涝灾害,加剧了面源污染的扩散。
在发达国家,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污染的主要因素。
如美国约有60%的河流和50%的湖泊污染与面源污染有关;已实现污水二级处理的城市,水体BOD 年负荷约40%~80%来自雨水径流。
美国环保局(EPA)最近资料还表明,在一些州约2.2万个被污染水体中,城市径流和其它非农业的面源污染被列为主导污染源的占18%以上。
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。
雨水径流携带大量污染物排入城市水系也造成严重污染。
初步的保守估算,城区雨水径流污染占水体污染负荷的比例,目前在北京和上海约占10%左右。
面源污染对于水环境的危害性受到人们的普遍关注,面源污染研究已成为国际上环境问题研究的活跃领域。
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。
城区面源污染有效控制,将对改善江河水质,提高人民的生活质量,建设可持续发展生态城市愿景有着举足轻重的作用,因此,消除“面源污染”是当前改善水环境的重要任务[1]。
2城市面源污染研究现状城市面源污染是指在降水的条件下,雨水和径摘要:城市面源污染已成为危害城市水体的重要污染源。
阐述城市面源污染的环境问题、研究现状以及控制措施,并提出了针对城市面源污染拟进行的相关研究。
关键词:城市水环境;面源污染;控制措施;相关研究中图分类号:X52文献标识码:B文章编号:1009-7716(2012)10-0069-03收稿日期:2012-04-16基金项目:国家水体污染控制与治理科技重大专项课题“天津中心城区景观水体功能恢复与水质改善技术开发及工程示范”(2008ZX07314-004)作者简介:曹仲宏(1970-),男,甘肃渭源人,博士,高级工程师,从事污水处理、再生水回用、污泥处理与处置、城市水环境等的研究与设计。
曹仲宏1,刘春光2(1.天津市市政工程设计研究院,天津市300051;2.南开大学环境科学与工程学院,天津市300071)城市水环境面源污染及其控制防洪排水69城市道桥与防洪2012年10月第10期流冲刷城市地面,使污染物进入受纳水体引起的环境问题。
由于城市中人类活动强,土地不透水面积比例高,因此径流来势猛,水量大,水质差,面源污染具有突发性。
在发达国家基本完成城市污水二级处理以后,收纳水体中污染物大部分来自降雨径流。
目前暴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20世纪80年代以来,美国、欧洲一些国家开展了较大规模研究,发现城市面源污染的一些规律。
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“最佳管理措施(Best M anagement Practices,BMPs)”方案。
我国的城市面源污染研究开始于20世纪80年代,从北京开始,然后在上海、苏州、杭州、深圳、武汉等城市相继进行。
这些研究主要是调查城区面源污染的宏观性质和基于国外模型的污染负荷研究。
过去,我国的城市污水处理率很低,点源仍是主要的。
近年来我国城市污水处理厂建设加快,处理量逐年增加,污水处理率不断提高。
随着点源污染控制的不断完善,城市面源污染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弱的环节之一。
我国是发展中国家,长期以来,城市建设缺乏长远、科学的规划,资金缺乏,城市基本建设欠帐很多。
地下排水管网系统因处在地下,不容易监管,更是受到忽视。
作为发展中国家,城市中旧城区、城中村和新城区往往交错分布。
有很多老城市排水管网年久失修,渗漏和堵塞严重。
很多新城建设缺乏统一规划,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,过于强调快排快泄,不考虑面源水污染问题和资源的利用;在城市水环境建设中,重景观、轻环境,重地上、轻地下,重近期效益、轻长远发展的现象十分普遍。
快速的城镇化使大面积的新城处于规划和建设中,作为后发展的国家,怎样使我国的城市化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,是我国环境问题遇到的新挑战[1-5]。
3城市面源污染的控制措施城市面源的污染产生有以下一些原因:城市化进程改变了下垫面的流域景观,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,降低了雨水下渗,增加了径流量,以快排快泄为主导的管网排水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;城市暴雨径流过程具有短促、峰高的特性,对地表累积物冲刷强度大,来势猛的雨水在排水管道内使淤积的污泥泛起,径流挟带的大量污染物进入水体;面源污染物在晴天大量积累,雨天排放,污染的周期性明显;许多老城市由于排水系统多采取合流制,突发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,还有许多分散型小点源没有进入污水管网;我国城市建设、水务、环保等的多头管理和缺乏统一规划更加重了城市面源污染。
城市面源污染控制与治理在于对城市暴雨径流污染的产生与输出进行调控。
要针对城市面源污染产生的上述原因,控制进入城市水体的面源污染物总量;改善城市水环境,提升城市水生态系统的服务功能,构建人水和谐的生态城市。
城市面源污染控制措施中,以美国的暴雨最佳管理措施(Best M anagement Practice,BMP)最为系统和全面,应用也最广泛,许多国家都对其进行了借鉴和改进。
BM P是一种技术、方法和工程性的控制措施,主要用于暴雨径流的水质和水量管理。
1999年美国环保局对BM P进行了如下定义:“为预防和减少中国辽宁省水体污染而采取的行动计划、预防措施、维护手段及其他的管理措施”。
BM P 包括非工程措施和工程措施两类,其中非工程措施包括制度、教育和污染物预防措施,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。
通过工程性措施来控制污染又可分为3个方面:一是对源的控制,主要指控制对水体有潜在危害的产品的应用,将雨水径流污染物从源头上控制在最低限度;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,减少污染物排入地下或地表水体的数量;其三是终端治理,通过自然生态技术或人工净化技术来降解带入水体的径流污染物。
面源污染控制技术体系应将多样化技术实施合理组合,在流域尺度上,源区—迁移—汇,形成处理链模式。
这样从源头净化,设层层拦截,工程加管理,能起到较好的效果。
源—迁移—汇系统控制是面源污染控制的优化模式,已经得到国际公认。
工程性措施则更为具体和有针对性,同时也防洪排水702012年10月第10期城市道桥与防洪具有更多的局限性,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:(1)污染物的去除。
所采用的控制措施对目标污染物必须能够达到期望的去除效率。
(2)占地面积。
由于城市土地资源紧缺,必须考虑处理措施的占地面积,而一些占地面积较大的地面工程性措施往往会受到限制。
(3)服务面积。
每种工程性措施均有一定的服务范围,所选用的措施必须能够服务于整个相关排水区域,对于较大的排水区域在执行控制措施时应当进行分割。
(4)土壤特性。
不同的工程性措施对土壤有不同的要求。
渗透设施一般适用于透水性的土壤,而滞留设施一般适用于不透水性土壤,在执行过程中必须熟悉应用区域的土壤条件。
(5)地下水位。
排水区域的地下水位对工程性措施的应用有较大的影响。
一般来说,较高的地下水位会限制渗透和过滤设施的使用,而人工湿地等措施则需要较高的地下水位。
(6)可行性。
所选用的控制措施必须在技术和经济上可行。
对非工程措施和工程措施的区分视不同情况而定,如用于降低不透水面连接度的植被,既可认为是一种控制策略,也可认为是一种工程控制技术。
目前,一些新的控制措施,如较佳场地规划(Better Sit Planning ,BSP )和低影响发展(Low Impact Development ,LID ),既包含了全面的规划,又包括了一些工程措施。
但是,这些措施的目的是从整体上进行规划,以减少污染物的产生量,其中工程措施只是辅助手段,所以通常可认为是一种源控制措施。
非工程性措施的内容和作用、效果难以定性和定量,因此筛选就比较困难,并且偏重于经验判断。
筛选过程中应根据应用区域的特点有针对性地选择。
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,所以相关部门必须尽快制定和执行强制性的法律法规。
非工程性措施的实施需要公众参与,因此相关措施必须考虑能够被公众接受[1,4-5]。
4拟进行的相关研究(1)源控制技术。