城市面源污染防治技术概述

赵昊刘世博

河北省唐山市华北理工大学063000

摘要：随着我国当前城市化的快速发展，解决城市水污染问题已迫在眉睫，而城市面源污染是造成水污染的主要来源之一。若不控制，将会影响到城市的可持续发展。现已研究出多种治理改进技术。文章综述了面源污染的成因与过程，详细介绍了多种面源污染治理技术并且对其原理、特点、研究现状以及不足进行了全面的总结。

关键词：面源污染；治理技术；城市

面源污染指一个区域，污染物在晴天积累，在降雨产流条件下雨滴和径流冲刷下垫面和排水通道，污染物随径流排入水体。这种面源污染因为没有明显的排污口和责任人，因此又被称作非点源污染。降水中的污染物主要有两类组成，一类是降水污染物背景值，另一类是降水淋洗大气污染物；地表污染物是径流污染物的主要部分；下水道系统对城市径流水质的影响主要是排水系统中的沉积物及漫溢的污水。[1]

1治理技术

1.1面源污染负荷监测技术

面源污染监测是为了解面源的污染物种类、数量、负荷、空间分布和时间动态以及对水体、人体健康的可能影响，对其性质进行观测、分析和报告的过程。尹澄清教授指出我国目前还缺乏有关的技术标准，但美国的城市面源污染监测工具已经开展了很长时间，如加州交通部在2000年制定了《暴雨径流监测指导手册》[2]。目前，我国城市管理主要集中于解决问题防洪、供水和景观，主导思想是快排，较少考虑水资源的循环，停留在低层次的需求解决和表面问题的应急处理。

1.2透水路面技术

这种雨水处理技术有效减轻了城市排水系统负担并且有效控制了城市径流量。根据徐道坤[3]等的研究，引入透水路面技术以后径流系数降幅明显。相比于传统路面，透水路面还减少了传统路面对于雨水储存的相应费用，根据美国环保局EPA所发布的两种路面经济型对比[4]：虽然铺设费用略高于传统路面，但是长期经济效益显著。唐江昱[5]《水泥基透水路面制品的透水与保水性研究》中提出使用小粒径材料能有效获得良好的透水性与保水性。章毅[6]的研究中表明路面长期被雨水浸泡后，结构层模量降低，对于路面结构非常不利，因为保证透水性的前提下，如何选择更合适的路面材料仍需要进一步进行研究。

1.3居民小区双井式雨水处理与利用技术

该方法将工程措施和生态环境有机结合，使雨水、地表水、包气袋中土壤水构成一个相对封闭的循环系统。真正意义上的城市雨水利用的研究与应用开始于20世纪80年代，发展于90年代。核心技术包括：（1）雨水收集处理技术（2）雨水贮存、促渗、喷灌处理技术。

根据尹澄清教授[2]小区雨水生态处理与利用系统的示范工程效果分析，经过该系统处理后，能够大大减少污染物对环境的污染。同时该系统还能够补充地下水，改善城市生态环境。

1.4亚表层渗滤技术

亚表层渗滤技术是一种新型的土地处理技术，适用于远离城市排水管网地区的面源污染治理。这种技术不仅可以强化土地处理的效果，克服传统土地处理设施的应用局限性，而且具有投资低、占地少、管理方便，并具有景观美化、与周围自然景观相协调的特点。该技术主要是通过在土壤亚表层构建地下贮水层，并在亚表层构建基质材料过滤层实现对水中污染物的吸附、拦截和微生物降解等作用李楠等[7]研究了一种稻杆活性炭作为填料，有效的除去了水中的磷。但是能否提升基质对于污水的负载成为了该技术中的一个有待研究的问题。

1.5地表径流排水的植草沟技术

植草沟是指种植植被的景观性地表沟渠排水系统。欧美国家早在20世纪80年代美国学者Yousef就开始了对植草沟技术处理径流的研究。国内对植草沟技术的研究较晚，章茹在实践中采用平均浓度法对生态草沟的污染物去除效率进行监测，按照平均浓度计算出污染物的去除率[7]。植草沟可以高效地收集并处理径流雨水,在条件合适时可代替传统的雨水管道。

1.6人工湿地净化技术

人工湿地是指通过人为的一些技术手段模拟自然湿地生态过程以达到处理污水目的的一种处理系统，这种处理手段具有便于管理、经济实惠、技术简单的特点，适用于小水量、分散性强的城镇污水处理项目。比较适合于处理水量不大、管理水平不高的城镇污水和较分散的污水的处理。但是这种污水处理技术也有如占地面积较大且不能够处理较大的水量等的不足。

迄今为止，对于人工湿地的观测表明人工湿地系统确实能有效减少污染物，但是人工湿地系统在某些污染物的处理上也显示出一定的局限性，夏汉平[8]认为用宽叶香蒲(Typhalatifolia)和Iponesspp.建植的湿地系统处理含Cu工业污水,结果BOD的去除率很差。张清认为，未来我们应当，第一，加强人工湿地基础理论研究。第二，加大人工湿地的推广与应用力度。[9]

1.7塘—湿地组合净化技术

塘—湿地组合净化技术是根据自然生态系统的物质循环和净化原理，在利用生态系统的物理、化学和生物的三重协同作用的基础上设计并建造的水污染生态净化技术。目前，塘和湿地联合应用技术是常见的生态工程技术，已经被广泛应用于面源污染的控制和生态系统的修复等领域。塘和湿地技术具有建造和运行成本低、能耗小、污染物去除率高、出水水质好和操作简单等优点，而且还可以改善和修复生态系统、增加生物的多样性、提供生物栖息地和提高流域的景观质量和生态价值。塘和湿地系统的退化和堵塞问题一直是困扰这两种技术推广的限制因素，其中颗粒物是其堵塞的主要原因。

1.8水土保持技术

水土保持措施一方面是采用种植作物使表土稳定化或以植被覆盖来减少雨滴对表土的击溅，另一方面是通过渠道化手段分散农田径流以降低流速，减弱径流给农田带来的侵蚀。针对中国城镇化过程中出现的各种水土流失与生态环境新问题，要采取相应的、适合的技术措施。

2发展与展望

本文全面总结了当下常用的面源污染治理技术，详细介绍了各种技术的应用场景和优缺点，让读者对面源污染治理技术有更清晰直观的了解。希望可以为环境处理研究者提供一些思路。

参考文献

[1]张维理,武淑霞,冀宏杰,KolbeH..中国农业面源污染形势估计及控制对策I.21世纪初期中国农业面源污染的形势估计[J].中国农业科学,2004(07):1008-1017.

[2]尹澄清.城市面源污染的控制原理和技术[J].2010.

[3]许道坤,吕伟娅.透水路面技术应用对城市综合径流系数影响初探[J].中国市政工程,2015(05):28-30+97.

[4]陶有生.关于发展和推广透水路面砖的看法[J].新型建筑材料,2006(12):74-75

[5]唐江昱,李振,岳燕飞,王田堂,钱觉时.水泥基透水路面制品的透水与保水性研究[J].混凝土与水泥制品,2019(01):31-35.

[6]章毅.基于力学分析的透水沥青路面结构设计[J].上海公路,2018(04):1-4+105.

[7]章茹,周文斌,金可礼.深圳茜坑水库生态草沟对非点源污染物去除效率的评价[J].南昌大学学报(理科版),2009,33(01):56-60.

[8]夏汉平.人工湿地处理污水的机理与效率[J].生态学杂志,2002(04):52-59.

[9]张清.人工湿地的构建与应用[J].湿地科学,2011,9(04):373-379.