1.3 國(guó)內(nèi)外對(duì)城市徑流雨水入河前的凈化技術(shù)現(xiàn)狀

目前在城市面源污染控制中，除了城市管理和法規(guī)制定等非工程（技術(shù)）方法外，多種工程措施也有廣泛應(yīng)用。尹煒等^［27］提出由源處理、輸移控制和匯處理組成的城市地表徑流污染控制對(duì)策。趙建偉等^［28］將多種徑流污染控制技術(shù)歸納為植被過濾帶、滯留/持留系統(tǒng)、人工濕地、滲透系統(tǒng)和過濾系統(tǒng)等類型。

1.3.1 植被過濾帶

植被過濾帶主要控制以薄層水流形式存在的地表徑流，它既可輸送徑流，也可對(duì)徑流中的污染物進(jìn)行處理。小流量徑流流經(jīng)植被過濾帶時(shí)，經(jīng)植被過濾、顆粒物沉積、可溶物入滲及土壤顆粒吸附后，不僅流量得到大幅削減，而且徑流中的污染物也得到部分去除。根據(jù)過濾帶的斷面形狀不同可分為草地過濾帶、植草洼地兩種。Niva等^［29］認(rèn)為綠化緩沖帶的寬度應(yīng)該大于100ft（30.5m），坡度略小于45°，這樣才能對(duì)徑流污染起到有效的控制作用。

1.3.2 滯留/持留系統(tǒng)

滯留系統(tǒng)包括地下水池、涵管、儲(chǔ)水罐等，該設(shè)施一般修建費(fèi)用較高。滯留系統(tǒng)在暴雨間歇期進(jìn)行排空，以利于暴雨時(shí)最大限度地存儲(chǔ)雨水徑流；在暴雨結(jié)束后，將存儲(chǔ)的雨水排入下游水體或雨水處理設(shè)施。該系統(tǒng)對(duì)顆粒物具有一定的去除效果，但大部分沉積的顆粒物在下次暴雨中會(huì)發(fā)生再次懸浮，所以滯留系統(tǒng)只用于對(duì)徑流流量的控制，如要控制水質(zhì)，還需與其他雨水處理設(shè)施結(jié)合使用。

持留系統(tǒng)主要指長(zhǎng)期滯留水塘，由于塘內(nèi)的雨水徑流在暴雨間歇期不加以排空，所以其永久水面的存在提高了水生植物和微生物的除污效率，避免了沉積顆粒物的再懸浮。另外，持留系統(tǒng)中植物對(duì)重金屬和營(yíng)養(yǎng)物吸收、有機(jī)物揮發(fā)和基質(zhì)入滲等機(jī)制都強(qiáng)化了系統(tǒng)對(duì)污染物的去除。持留系統(tǒng)可對(duì)流量和水質(zhì)都加以控制。塘對(duì)顆粒物的去除效率很高，Edgar等^［30］的研究結(jié)果表明，一個(gè)設(shè)計(jì)和維護(hù)得當(dāng)?shù)某练e塘可去除城市地表徑流污染物中80%以上的顆粒物。

1.3.3 人工濕地

近十幾年來，人工濕地技術(shù)被廣泛用于暴雨徑流的處理。薛玉等^［31］以沸石填料人工濕地系統(tǒng)來控制暴雨徑流污染，試驗(yàn)運(yùn)行結(jié)果表明，對(duì)暴雨水中NH₃-N平均去除率在85%以上。在城市地表徑流處理中，人工濕地技術(shù)可以和其他技術(shù)靈活地組合使用，在徑流進(jìn)入濕地前可以通過修建過濾帶、塘或沉淀池來加強(qiáng)對(duì)水中顆粒物的截留作用，在濕地后可以增加滲透措施對(duì)出水進(jìn)行強(qiáng)化處理。單保慶等^［32］對(duì)22場(chǎng)的降雨徑流監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，由沉淀池、塘、一階濕地和二階濕地組成的系統(tǒng)對(duì)污染物表現(xiàn)出良好的持留能力，系統(tǒng)對(duì)TSS、COD_Cr、TN和TP的持留率分別達(dá)到92.9%、96.0%、85.7%和80.9%。

Tiney等^［33］對(duì)濕地處理城市暴雨徑流能力進(jìn)行了定量化研究，對(duì)流域（面積大于1000hm²）、子流域（面積為100～1000hm²）和領(lǐng)域（面積為10～100hm²）三類匯水面進(jìn)行的對(duì)比研究表明，領(lǐng)域需要濕地面積為總匯水面積的2.3%～10.8%；子流域需要濕地面積為總匯水面積的0.2%～4.5%；流域需要濕地面積為總匯水面積的0.1%～2.5%。

1.3.4 滲透系統(tǒng)

滲透系統(tǒng)在暴雨期間可存儲(chǔ)部分流量的徑流，并在暴雨后使其逐漸滲入地下。其可對(duì)徑流進(jìn)行水質(zhì)和水量?jī)煞矫娴目刂疲瑫r(shí)，還能對(duì)地下水進(jìn)行補(bǔ)給。滲透系統(tǒng)通常包括滲坑、滲渠、多孔路面等。Sieker^［34］的研究表明，在實(shí)際應(yīng)用中將滲坑和滲渠組合使用后，可達(dá)到水量和水質(zhì)的雙重控制，最后的出水達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)。Brattebo^［35］和Gilbert^［36］等學(xué)者的研究表明，多孔路面對(duì)重金屬、有毒有機(jī)物，氮、磷等湖泊富營(yíng)養(yǎng)化物質(zhì)都具有很好的去除效果。

1.3.5 過濾系統(tǒng)

過濾系統(tǒng)一般以砂粒、碎石和卵石為過濾介質(zhì)。該系統(tǒng)主要進(jìn)行徑流水質(zhì)的控制，去除其中的大顆粒物，因而與其他水量控制措施組合使用效果會(huì)更好。在使用中，可以在系統(tǒng)前加滯留塘對(duì)徑流進(jìn)行預(yù)處理，以減少大顆粒物對(duì)介質(zhì)的堵塞。過濾系統(tǒng)主要采用地下管道收集出水。該系統(tǒng)多用于處理初期徑流或較小匯水面積上的污染徑流，通常分表層砂濾器和地下砂濾器兩種類型。Isensee等^［37］用填充了土壤介質(zhì)的過濾系統(tǒng)處理徑流雨水，結(jié)果表明該系統(tǒng)對(duì)有機(jī)物和病菌有較好去除效果。