如何對城市非點源污染進行有效控制已成為環境保護、水利工程、城市規劃、市政工程、景觀設計等專業人員必須重視的一個重大課題。降雨是城市非點源污染的直接驅動力,對降雨形成的徑流和城市下墊面的相互關系進行系統深入研究是城市非點源污染控制的核心和關鍵。目前國內絕大多數城市對于城市降雨徑流仍以防洪排澇控制為主導思路,以簡單、直接的方式將雨水匯入城市管網系統,這樣做無疑增加了城市管網和污水處理廠等城市基礎設施的壓力。如何解決好雨水排放和非點源污染控制的矛盾,降低城市污染控制的經濟成本,將是我國未來城市化進程面臨的重大課題。低影響開發是發達國家在城市暴雨管理和非點源污染控制基礎上提出的城市雨洪水綜合管理方法,其特點是繼承了傳統非點源污染控制技術,同時融入到城市規劃、景觀設計中,成為目前綠色基礎設施體系核心構成。
一般而言,LID包含了以下設計原則:①盡量維持原有水文條件;②減少建設項目的不透水鋪裝;③充分利用入滲,延長徑流時間,減輕開發建設項目對自然狀態的沖擊。與城市傳統非點源控制思路對比,LID更符合非點源污染產生范圍廣、遷移途徑隨機性強等特點。LID從基本理念上主要針對城市發展所帶來的下墊面改變,強調增加透水鋪裝面積,利用生態、工程方法維護雨水自然流動通道、延長并控制徑流匯流時間,同時通過改變下墊面的土地覆蓋物過濾徑流或增加徑流下滲,從而達到盡量維持城市開發前的自然水循環過程。可以說,與傳統措施相比,LID是一系列景觀結合的源控制措施,從理念上更符合生態學原理和城市非點源分散排放的特性。
就具體技術措施而言,LID包括了傳統的非點源污染控制與雨水處理措施,同時結合一些新的技術措施,如綠色屋頂、可透水路面、雨水花園(生物滯留池)、植草洼地等,具體技術的詳細介紹可參考相關文獻。目前,國外大量的研究集中在單個LID技術消減洪峰、去除污染物的機理研究方面。根據LID單個措施的技術特點,可利用建筑-道路-公共開發空間,形成點、線、面合理分布的空間布局,從非點源產生、遷移的過程上合理設置LID措施,最終形成社區層面的雨水綜合利用工程。具體而言,可設置綠色屋頂對雨水進行滯留和過濾收集,同時在建筑周圍具有一定的匯水面積的區域鋪設不透水鋪面并設置生態過濾帶(如植草洼地或溝渠),從源頭上盡可能地收集、入滲、過濾場內雨水;對于透水性較差地面,如停車場,應盡量使用透水型鋪裝,并結合滲透溝渠和雨水花園等措施加強雨水滯留,以減少源頭的污染物沖刷。在流域層面,LID技術更強調自然排水系統的作用。具體措施主要包括生態走廊、生態公園、自然保護區大中型雨水塘或濕地等。
我國的城市非點源污染控制與管理應借鑒發達國家的先進理念與經驗,結合我國降雨特征與本土城鎮化發展特點,深入開展相關研究和實踐工作,目前著重需要關注以下三個大的方面。(1)從政策層面,應盡快出臺相應的法規和管理辦法,促使開發商在建設項目的同時,建設LID設施。借鑒國際經驗及現行的國內相關法規,建議:①要求涉及到流域水文敏感區域的綜合開發項目,應首先編制LID雨水綜合利用規劃,進行LID工程設計和建設;②將LID 措施作為常規的環境保護措施,與主體工程同步設計、同時施工、同時投入使用;③利用經濟杠桿逐漸征收雨水排污費或水資源費,對實施LID 項目的建設項目,政府可免收相關稅費;④將LID措施作為綠色建筑的重要評估內容,對于通過相關評估的建設項目,政府給予一定的財鼓勵。(2)從城市管理層面,新城建設,首先應在規劃階段充分考慮非點源污染控制的目標,結合當地的
土地利用狀況、水文特征、土壤類型、氣候和降雨條件,因地制宜地選擇源頭措施和集中處理設施的類型,以源頭管理和生態處置技術為主,最大程度地模仿自然的雨水生態排水管理理念。老城改造,應因地制宜開展改造工作,重點加強宣傳和培訓工作,使市民和相關工作人員更好地接受和理解低影響開發理念,確保新的雨洪利用設施的正常運行。(3)從研究層面,首先,要深入開展單個LID技術消減洪峰、滯留污染物的機理研究,特別是相關技術的本土化研究;其次,結合現有研究,制訂基于定量化指標的LID 評估體系,在社區層面對SUSTAIN或BMPDSS進行修正和提高,使之適應我國實際;再次,在流域層面,建立一套基于水文學和環境科學的評估技術與模型,以準確分析源頭措施、排水管網、集中處理設施各要素之間的關系,制定流域相對最優的整體方案。