雨水径流对地表水体水质影响研究综述

李松子，任亚楠，嵇文晖，陈 浩，滕晓飞，张 贺

(南京工程学院环境工程学院，江苏 南京 211167)



雨水径流对地表水体水质影响研究综述

李松子，任亚楠，嵇文晖，陈 浩，滕晓飞，张 贺

(南京工程学院环境工程学院，江苏 南京 211167)

针对雨水径流对地表水体水质影响，本文从三个方面综述了雨水径流对地表水体水质的影响，对文中涉及到的雨水径流、污染物类型、污染途径等基本概念做了界定。进而指出了研究雨水径流对地表水体影响的重要性。接着介绍了国内的研究现状，为随后的研究奠定了基础。通过本文的研究，得出了雨水径流对地表水体水质影响很大，必须采取适当措施对径流污染加以控制。

径流；雨水；下渗；点源；面源

水资源在我国每年含量为2680 km3，位列世界前四。而人均径流量为2530 m3，约为世界人均的25%。同时，河川的径流总量排在第6位。可见，按人口平均，我国是水资源的“贫穷国家”。部分地区水资源供需的突出矛盾[1]，长江流域及以南地区，水资源占全国的80% 以上，耕地只占36%，而长江以北地区，水资源占18%,耕地却要占64%。可见，我国水资源在时间分配和空间分布上很不均匀。在时间分配上，约70%左右的雨水集中在夏秋季的3～4个月内，且以暴雨为主，大量的雨水是地表水体主要的补给来源。

雨水径流是指降雨在重力作用下沿地表或地下流动的水流，并最终流入河流、湖泊或海洋中。由于地表径流冲刷下垫面会携带大量的污染物进入受纳水体，导致水体的物理、化学性质和微生物特性发生变化, 甚至成为影响水质的主导因素。

1 雨水径流水质情况

雨水径流具有不确定性、间歇性、突发性、不易控制等特点，对城市水环境造成很大威胁[2]。在国内，常静对上海的城区的降雨径流进行调研，上海中心城区路面雨水径流主要污染物为TSS和COD，是国家地表水V类水质标准4倍多，总磷超出水质标准V类2倍多，氮素营养盐也存在不同程度的污染[3]。施为光[4]研究了成都城市街道地表的重金属含量状况，他着重对重金属、重金属粒径分级含量及重金属累积含量情况进行了详细的记录与研究，得出结论大部分金属是分布在粒径较小的颗粒上的。车伍在进行北京城区的雨水地表径流污染研究时发现，路面径流COD和TSS浓度随降雨历时的变化，道路初期径流COD和TSS均达到较高的浓度，这主要取决于降雨环境和路面污染状况等因素。

在国外，法国研究者对巴黎市3个庭院、4个屋面和6个街道取样点的16场降雨数据进行分析，其中的得出了了庭院和街道径流污染的十分严重的结论，主要表现为COD、SS的污染。同时屋面雨水径流也有一定程度的污染，由金属屋面产生的一些重金属污染最为严重[5]。美国EPA的研究报告指出，美国城市及其他不同地域之间暴雨径流水质的调查无明显区别污染成分的加权平均浓度EMC与城市的地理位置和地理条件没有明显关系，但是各种指标的变化范围却很大[5]。

2 地表水体污染现状

我国具有丰富的地表水蓄量，有着众多的河流，湖泊，水库。但为求得经济的快速发展，地表水被大量的污染。

从2002年的环境检测数据显示，我国七大流域的地表水有机污染较为普遍，70%各流域干流以上的断面为IV类、V类或劣V类水质；主要湖泊的N、P污染严重,富营养化问题严重，五大淡水湖中，洪泽湖、巢湖、太湖已达富营养程度，鄱阳湖、洞庭湖目前虽维持中营养现状，但磷、氮含量偏高，正向富营养过渡[6]。2008年全国部分环境重要质量指标明显改善：地表水中高锰酸盐指数为5.7毫克/升，第一次达到III类水质标准。但是地表水污染依然严重。长江、珠江、黄河、淮河、松花江、海河、淮河、和辽河等七大水系水质与上年持平。珠江、长江两者水质良好，松花江为轻度污染，黄河、辽河、淮河为中度污染，海河为重度污染。四大海区靠近岸海域中，南海、黄海海域水质良，渤海水质一般，东海水质较差[7]。

引起地表水无污染的原因有很多，雨水径流带来的非点源污染已成为水体污染的主要因素。雨水在空气下降过程中，携带了一定浓度的可溶解性气体及溶解性固体、氮、有机物、磷、重金属、细菌等。降雨量、降雨时间、降雨强度、两场降雨之间的时间间隔、气温 、日照强度等，都会在不同程度的对地表水体造成污染。城区雨水径流污染主要为有机物污染和悬浮固体污染，一般是：初期雨水径流所携带污染物最多，可达到很高的浓度，随降雨的进行，各项污染物浓度逐渐降低并趋于稳定[8]。

3 雨水径流对地表水污染研究现状

自然降水径流系统中，因自然降水在地表后，经过地表植被和土壤层的渗透，径流中杂质和一些污染物会被截留，并在地表层被降解，而且水分大多是以地下水汇入径流的。其结果是径流水质较好，利于自然循环和生态稳定。

随着中国城市化的快速发展，城市的建筑面积不断扩大，混凝土柏油浇筑使得不透水地面面积增加，从而雨水下渗为土壤水、地下水的成分减少很多，其中很大部分的降水都汇集成了雨水径流，最后流进河流湖泊等地表水体。虽然雨水中污染物含量少，溶解氧接近饱和，总硬度小，但雨水形成的地表径流会对地面污染冲刷，造成径流中BOD、COD以及含N、P的污染物的含量大幅提高。这样造成城市地面污染物大量汇入径流，对地表水体造成污染。

在我国，赵剑强等研究认为，水体污染的主要污染源是路面上积累的污染物质，评价因子可用pH、COD、石油类和Pb四项[9]。东南大学的李贺[10]分析了降雨特征等指标对径流的影响，研究发现降雨历时短、降雨量大具有双峰雨型的降雨事件中存在二次冲刷的现象。即这些污染物质晴天积累于路面，雨天降雨随着径流进入水体。2001年，陈莹[11]对公路路面径流这一具有单一地表使用功能的、具有面源污染特征的地表径流进行了研究，并进而研究了公路路面径流对受纳水体的水质影响，得出道路路面应采取工程措施控制雨水径流对地表水体的污染。南昌大学的研究以前湖校区为对象，受纳水体润溪湖，通过对路面雨水径流及湖水在降雨前、中、后的地表水水样进行pH、浊度、SS、COD、TP和氨氮指标的测试，探究各个阶段的变化规律并作了相关分析。结果表明：雨水径流的流入，使得受纳水体的pH有所降低、而另外的5项指标的浓度均有所增加，总体水质从IV类水变为V类水，相关性分析结果显著，这说明雨水径流的汇入是造成水体污染加剧的主要原因[12]。

4 结 语

雨水径流带来的非点源污染已成为水体污染的主要因素，本论文从三个方面综述了雨水径流对地表水体水质的影响，可以看出雨水径流中的污染物对地表水体水质有着不同程度的影响，尤其是初期径流中的污染物浓度含量较高，对地表水体水质影响最大，必须采取适当措施对初期径流加以控制，可以通过对道路路面实施非工程措施和生态工程措施合理结合来实现。

[1] 吴小彬.地方环保部门执法的困境与出路[D].上海:复旦大学, 2011.

[2] 冯伟,王健龙,车伍.不同地表雨水径流冲刷特性分析[J].环境工程学报,2012,6(3):817-822.

[3] 陈水平,付国楷,喻晓琴,等.城市雨水径流水质特征及应对方法[J].三峡环境与生态,2013,35(4):48-51.

[4] 施为光.成都市街道地表物中的重金属[J].城市环境与城市生态,1995,8(3):25-29.

[5] 蒋德明,蒋玮.国内外城市雨水径流水质的研究[J].物探与化探,2008,32(4):417-429.

[6] 孙建光,姜瑞波,任天志,等.我国农田和水体污染及微生物修复前景[J].中国农业资源与区划,2008, 29(1):41-47.

[7] 徐翠.高效集成生物反应器(HCR)的开发研究[D]. 邯郸:河北工程大学, 2010.

[8] 蒋德明,蒋玮.国内外城市雨水径流水质的研究[J].物探与化探,2008,32(4):417-429.

[9] 赵剑强,董小林,刘英聆.公路建设与环境保护[A].第二届亚太可持续发展交通与环境技术大会论文集组委会:第二届亚太可持续发展交通与环境技术大会论文集[C].北京:人民交通出版社,2000.

[10]李贺,石俊青,沈刚,等.高速公路雨水径流重金属出流特性[J].东南大学学报:自然科学版,2009,39(2):345-349.

[11]陈莹.公路路面径流污染特性及其对受纳水体水质影响的探讨[D]. 西安:长安大学,2001.

[12]韩玉龙,刘振中.雨水径流对收纳水体的污染特性研究[J].水土保持研究,2015,22(6):65-71.

Study on Stormwater Runoff Impact on Surface Water Quality

LISong-zi,RENYa-nan,JIWen-hui,CHENHao,TENGXiao-fei,ZHANGHe

(College of Engineering, Nanjing Institute of Environmental Engineering, Jiangsu Nanjing 211167, China)

Aiming at the impact of storm water runoff on surface water quality, the impact of three aspects of storm water runoff on surface water quality was reviewed, the basic concepts related to storm water runoff, pollutant type and pathway and the defining pollution were studied. It pointed out the importance of surface water runoff impacts. The introduction to domestic research laid the foundation for subsequent studies. The results showed that surface runoff water quality had great influence, appropriate measures must be taken to control runoff pollution.

runoff; rain; infiltration; point source; point source

X824

A

1001-9677(2016)024-0027-02