1.馬偉偉 2.王興起

（1.身份證號(hào)碼：4108211990****0072；2.身份證號(hào)碼：4101821990****2937）

目前，中國(guó)正在大力推廣海綿城市建設(shè)，在海綿城市建設(shè)中，雨水花園、滲井、生物滯留等雨水徑流集中入滲措施應(yīng)用較多。這類措施主要利用土壤基質(zhì)這一天然“腎臟”，使降雨徑流攜帶的污染物經(jīng)土壤基質(zhì)的吸附、過(guò)濾、離子交換、微生物降解等物理、化學(xué)、生物作用得到自然凈化，然后下滲補(bǔ)給地下水或收集利用，具有減緩城市內(nèi)澇、凈化水質(zhì)與涵養(yǎng)地下水的綜合功能。由于城市雨水徑流存在嚴(yán)重的面源污染，且集中入滲的水量負(fù)荷與污染負(fù)荷強(qiáng)度大，長(zhǎng)期集中入滲對(duì)土壤與地下水的影響程度、污染物在土壤和地下水中累積效應(yīng)與污染風(fēng)險(xiǎn)大小等，都是各方面非常關(guān)注的科學(xué)問(wèn)題

一、海綿城市概念的內(nèi)涵

海綿城市，顧名思義就是城市如同海綿，對(duì)水能夠進(jìn)行很好的吸收，同時(shí)也能凈化水質(zhì)，從而更好地調(diào)節(jié)城市環(huán)境，實(shí)現(xiàn)澇時(shí)排水、儲(chǔ)水并實(shí)現(xiàn)水資源凈化，在城市生活或建設(shè)需要時(shí)為城市提供水資源。在城市經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展以及城市人口不斷增加的今天，城市供水、排水、水質(zhì)等都或多或少存在一定的問(wèn)題。為整體優(yōu)化城市的發(fā)展成效，科學(xué)提升城市的發(fā)展水平，不斷優(yōu)化城市水資源的利用率，實(shí)現(xiàn)城市供水、排水、儲(chǔ)水、凈化等系統(tǒng)的循環(huán)，應(yīng)該積極踐行海綿城市的科學(xué)理念。要為城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及人們生產(chǎn)生活提供穩(wěn)定可靠的水源，也要保障城市具備良好的排水能力，避免在多雨天氣狀況下出現(xiàn)城市內(nèi)澇問(wèn)題；同時(shí)還要保障城市水系統(tǒng)的高效循環(huán)，使得城市具備良好的儲(chǔ)水能力，有效規(guī)避水資源的浪費(fèi)與污染。

二、海綿城市雨水徑流集中入滲對(duì)土壤和地下水的影響

（一）對(duì)土壤的影響

海綿城市源頭措施處理的中后期雨水徑流攜帶的污染物較少(污染濃度較高的初期雨水徑流一般被棄流)，一般不考慮徑流雨水入滲對(duì)土壤的影響，但有研究表明，雨水徑流集中入滲會(huì)造成土壤污染。研究發(fā)現(xiàn)，從工業(yè)園區(qū)流出的雨水入滲會(huì)對(duì)滲透池的表層土壤造成嚴(yán)重污染；研究雨水花園中重金屬在土壤中的遷移特性，證實(shí)其會(huì)對(duì)土壤產(chǎn)生污染以美國(guó)特拉華州亨洛彭角州立公園運(yùn)營(yíng)時(shí)間超過(guò)25年的快速滲透池系統(tǒng)為研究對(duì)象，實(shí)地研究集中入滲對(duì)土壤中N 和P 濃度的影響，研究表明土壤中總磷明顯累積的深度大于1.5m，有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為NO3-N 從土壤中滲出，累積不明顯可持續(xù)城市排水系統(tǒng)的普遍應(yīng)用會(huì)對(duì)土壤造成影響。模擬研究流體中攜帶的污染物在土壤環(huán)境中的遷移行為和分布規(guī)律，研究表明，影響污染物遷移的因素有土壤容重、含水率、吸附分配系數(shù)、對(duì)流速度、水動(dòng)力彌散速度、吸附降解、污染物排放方式、邊界條件等因素，其中對(duì)流是影響污染物遷移傳輸?shù)膭?dòng)力和主要因素，降解會(huì)減少污染物總量，吸附導(dǎo)致污染物滯后遷移。

（二）海綿城市雨水徑流集中入滲對(duì)地下水水質(zhì)的影響

研究表明，傳統(tǒng)污水滲透和再生水回灌會(huì)對(duì)地下水水質(zhì)產(chǎn)生一定影響，可能影響到地下水的污染物主要有氮、磷、有機(jī)物、重金屬、細(xì)菌、病毒、新型有機(jī)物等。高速公路雨水徑流污染地下水潛力的研究，發(fā)現(xiàn)土壤滲濾過(guò)程并不能完全去除徑流中的污染物，特別是在缺乏土壤的喀斯特地貌地區(qū)，地下水更容易受到雨水徑流污染物的影響。對(duì)生活污水快速滲透池系統(tǒng)周圍的地下水進(jìn)行研究，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明氮磷在入滲點(diǎn)向周圍擴(kuò)散。為評(píng)估雨水滲入對(duì)地下水水質(zhì)的潛在影響，在洛杉磯和周邊地區(qū)開(kāi)展了一項(xiàng)為期6年的監(jiān)測(cè)計(jì)劃，監(jiān)測(cè)成分主要包括金屬、營(yíng)養(yǎng)素、有機(jī)物、細(xì)菌和新型污染物等，研究表明淺層地下水水質(zhì)并沒(méi)有退化。以埃及薩達(dá)特市更新世含水層為研究對(duì)象，通過(guò)電阻率層析成像和水化學(xué)分析，研究了氧化塘污水滲透及其對(duì)地下水水質(zhì)的影響，結(jié)果表明氧化塘滲出的廢水不是該地區(qū)更新世含水層地下水化學(xué)的主要控制因子。陳衛(wèi)平等總結(jié)了不同再生水回灌方式對(duì)地下水水質(zhì)的影響，研究表明地下水中鹽分、硝態(tài)氮都有增加趨勢(shì)，重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)較小，病原微生物對(duì)地下水的污染風(fēng)險(xiǎn)較小，但不能排除一些活性較強(qiáng)的病毒等污染地下水。

三、海綿城市建設(shè)在城市徑流污染控制中的應(yīng)用

（一）蓄洪滲透系統(tǒng)

蓄洪滲透系統(tǒng)主要用于在暴雨期間存儲(chǔ)部分流量的徑流，待暴雨過(guò)后將這部分流量轉(zhuǎn)滲入地下，如滲渠、集水池、雨水罐、滲井、滲透性鋪裝等。香港即以水泵集水池的形式使用蓄洪滲透系統(tǒng)。該系統(tǒng)一方面可以對(duì)徑流進(jìn)行洪峰流量的削減，降低下游排水管道的排水壓力，另一方面，也可以將部分污染物滯留在本系統(tǒng)中進(jìn)行統(tǒng)一處置處理，從而降低下游徑流中的污染物含量，減輕污染物處理壓力。滲透性鋪裝是用滲透性材料制成的存儲(chǔ)地表水的設(shè)備。到該存儲(chǔ)區(qū)的徑流通過(guò)滲透表面下滲，如草、礫石、多孔鋪路磚等。透水表面讓雨水直接滲入底土，除了延緩雨水徑流，一個(gè)重要的功能是通過(guò)過(guò)濾和生物降解去除淤泥和污染。在澳大利亞，透水表面已用于停車場(chǎng)、住宅車道和人行道

（二）植被過(guò)濾帶

城市中的植被過(guò)濾帶在滲透?jìng)鬏攺搅鞯倪^(guò)程中，可以使徑流中的顆粒物得以沉淀，并對(duì)徑流水質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾，對(duì)中水污染物進(jìn)行吸附，進(jìn)而去除徑流中的部分污染物。植被過(guò)濾帶中的植物可以包括草、灌木、樹(shù)木等，不同類型的植被將會(huì)起到不同效果的污染物去除效果。植被過(guò)濾帶作為雨水徑流的初步處置場(chǎng)所，其處理效果將直接影響到后續(xù)海綿體對(duì)徑流的吸收容納，因此，應(yīng)當(dāng)合理設(shè)計(jì)植被過(guò)濾帶，使其能夠有效地治理好暴雨徑流，去除徑流中的污染物。

（三）以公共事務(wù)模式經(jīng)管

雨水污染通常是所有居民造成的，因?yàn)榈孛娌荒鼙３譂崈羰钦麄€(gè)社區(qū)亂擲、亂倒、亂排所致。基于“人人污染人人付費(fèi)”的道理，雨水污染防治所需費(fèi)用也應(yīng)由當(dāng)?shù)厮芯用褙?fù)擔(dān)。美國(guó)喬治王子郡之雨水污染防治及硬件工程措施的構(gòu)建費(fèi)用均是由當(dāng)?shù)鼐用褚约{稅方式負(fù)擔(dān)下來(lái)。因此，雨水管理與海綿城市需被納入地方公共事務(wù)系統(tǒng)中才符合“誰(shuí)污染誰(shuí)付費(fèi)清理”的原則。

結(jié)語(yǔ)

在建設(shè)海綿城市的過(guò)程中，將可持續(xù)城市排水系統(tǒng)等觀念與中國(guó)的城市建設(shè)相結(jié)合，形成海綿城市的建設(shè)理念，對(duì)城市水體進(jìn)行了統(tǒng)一管理。從而有效地兼顧城市面源污染的控制。