1.3 国内外对城市径流雨水入河前的净化技术现状

目前在城市面源污染控制中，除了城市管理和法规制定等非工程（技术）方法外，多种工程措施也有广泛应用。尹炜等^［27］提出由源处理、输移控制和汇处理组成的城市地表径流污染控制对策。赵建伟等^［28］将多种径流污染控制技术归纳为植被过滤带、滞留/持留系统、人工湿地、渗透系统和过滤系统等类型。

1.3.1 植被过滤带

植被过滤带主要控制以薄层水流形式存在的地表径流，它既可输送径流，也可对径流中的污染物进行处理。小流量径流流经植被过滤带时，经植被过滤、颗粒物沉积、可溶物入渗及土壤颗粒吸附后，不仅流量得到大幅削减，而且径流中的污染物也得到部分去除。根据过滤带的断面形状不同可分为草地过滤带、植草洼地两种。Niva等^［29］认为绿化缓冲带的宽度应该大于100ft（30.5m），坡度略小于45°，这样才能对径流污染起到有效的控制作用。

1.3.2 滞留/持留系统

滞留系统包括地下水池、涵管、储水罐等，该设施一般修建费用较高。滞留系统在暴雨间歇期进行排空，以利于暴雨时最大限度地存储雨水径流；在暴雨结束后，将存储的雨水排入下游水体或雨水处理设施。该系统对颗粒物具有一定的去除效果，但大部分沉积的颗粒物在下次暴雨中会发生再次悬浮，所以滞留系统只用于对径流流量的控制，如要控制水质，还需与其他雨水处理设施结合使用。

持留系统主要指长期滞留水塘，由于塘内的雨水径流在暴雨间歇期不加以排空，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，避免了沉积颗粒物的再悬浮。另外，持留系统中植物对重金属和营养物吸收、有机物挥发和基质入渗等机制都强化了系统对污染物的去除。持留系统可对流量和水质都加以控制。塘对颗粒物的去除效率很高，Edgar等^［30］的研究结果表明，一个设计和维护得当的沉积塘可去除城市地表径流污染物中80%以上的颗粒物。

1.3.3 人工湿地

近十几年来，人工湿地技术被广泛用于暴雨径流的处理。薛玉等^［31］以沸石填料人工湿地系统来控制暴雨径流污染，试验运行结果表明，对暴雨水中NH₃-N平均去除率在85%以上。在城市地表径流处理中，人工湿地技术可以和其他技术灵活地组合使用，在径流进入湿地前可以通过修建过滤带、塘或沉淀池来加强对水中颗粒物的截留作用，在湿地后可以增加渗透措施对出水进行强化处理。单保庆等^［32］对22场的降雨径流监测结果表明，由沉淀池、塘、一阶湿地和二阶湿地组成的系统对污染物表现出良好的持留能力，系统对TSS、COD_Cr、TN和TP的持留率分别达到92.9%、96.0%、85.7%和80.9%。

Tiney等^［33］对湿地处理城市暴雨径流能力进行了定量化研究，对流域（面积大于1000hm²）、子流域（面积为100～1000hm²）和领域（面积为10～100hm²）三类汇水面进行的对比研究表明，领域需要湿地面积为总汇水面积的2.3%～10.8%；子流域需要湿地面积为总汇水面积的0.2%～4.5%；流域需要湿地面积为总汇水面积的0.1%～2.5%。

1.3.4 渗透系统

渗透系统在暴雨期间可存储部分流量的径流，并在暴雨后使其逐渐渗入地下。其可对径流进行水质和水量两方面的控制，同时，还能对地下水进行补给。渗透系统通常包括渗坑、渗渠、多孔路面等。Sieker^［34］的研究表明，在实际应用中将渗坑和渗渠组合使用后，可达到水量和水质的双重控制，最后的出水达到饮用水标准。Brattebo^［35］和Gilbert^［36］等学者的研究表明，多孔路面对重金属、有毒有机物，氮、磷等湖泊富营养化物质都具有很好的去除效果。

1.3.5 过滤系统

过滤系统一般以砂粒、碎石和卵石为过滤介质。该系统主要进行径流水质的控制，去除其中的大颗粒物，因而与其他水量控制措施组合使用效果会更好。在使用中，可以在系统前加滞留塘对径流进行预处理，以减少大颗粒物对介质的堵塞。过滤系统主要采用地下管道收集出水。该系统多用于处理初期径流或较小汇水面积上的污染径流，通常分表层砂滤器和地下砂滤器两种类型。Isensee等^［37］用填充了土壤介质的过滤系统处理径流雨水，结果表明该系统对有机物和病菌有较好去除效果。