土壤對污染物的凈化機理及控制城市徑流污染物的措施

土壤自凈作用，是指在自然因素的條件下，通過土壤自身的作用，使污染物在土壤環境中的數量、濃度或毒性、活性的降低的過程。土壤環境自凈作用的機理即使土壤環境容量的理論依據，又是選擇土壤環境污染調控與防治措施的理論依據。按其作用機理的不同，可劃分為物理凈化作用、物理化學凈化作用、化學凈化作用、生物凈化作用四個方面^[10]。土壤環境的自凈作用，其過程相互交錯，其強度的總和構成了土壤環境容量的基礎。儘管土壤環境具有多種凈化作用，而且也可通過多種措施來提高土壤環境的凈化能力。但是，其凈化能力畢竟是有限的。影響土壤自凈作用的因素有：土壤環境的物質組成；土壤的環境條件；土壤環境的生物學特性；人類活動的影響。

肖錦(2002)在城市污水用於地層回灌中總結得出^[11]：污水進入地下水之前要經過三個垂直的帶，即土壤帶（表層土壤）、未飽和帶（包氣帶）和飽和帶（含水層），使污水受到進一步自凈處理。地下水回灌是擴大污水回用最有益的方式之一，它以土壤基質作為反應器，使再生的污水藉助上述一系列作用將其中的有機物和病原體進一步去除，使其水質與天然地下水沒有大的差別。但是為防止地下水污染，提供清潔水鏈，地下水回灌水質必須滿足一定的要求，主要控制參數為微生物指標、總無機物量、重金屬、難降解有機物等。美國制定的地下水回灌指標較為嚴格和科學，得到廣泛認可。

表1：回灌水的水質標準（美國）

因此將雨水用於回灌時，要根據回灌保護地下水的要求，雨水水質大致可分為三種：無污染(輕污染)型、中度污染型和重度污染型^[12]。無污染(輕污染)型的雨水可不經預處理在未飽和區直接回灌，當然這並非為零負荷，因其雜質濃度足夠低而不需要考慮地下水被污染或地下水性質會發生有害變化的問題；中度污染型雨水可在回灌裝置中進行適當的預處理或通過一定的凈化過程後回灌；重度污染型雨水的回灌只能在必需的預處理後方可進行。

2.2.2控制城市徑流污染物的措施

國外針對路面徑流中的污染物，研究出一些行之有效的污染控制措施：滲濾系統屬於污水土地處理系統的一種，並且是控制徑流污染、補充地下水資源的常用的徑流控制方法，在自然地理條件允許的地點常常使用這種方法來控制路面徑流，去除溶解性污染物。Maestri和Lord(1987)^[13]照聯邦公路管理委員會的要求，以減少隨路面徑流進入受納水體的污染負荷為目的，研究認為植被、濕式滯留池、滲濾系統和濕地是幾種有效的公路路面徑流污染控制措施；Sansalone等人^[14]的研究表明，滲濾系統PET可以有效去除公路路面徑流中的重金屬、SS和PAHs等污染物質；Yousef和Hvitved(1987)等人^[15]在弗羅里達州Orlando地區的某公路上就渠道綠化對公路徑流中營養物質和重金屬的去除效率的問題進行了為期9個月的研究，結果表明植草渠道對重金屬、尤其是呈離子狀態的重金屬有很好的截留效果，其對Zn、Pb、Ni、Cr的去除效率分別為62％、57％、51％、43％；Betty等人(2002)^[16]研究得出：不透水的地表以及屋頂導致了雨水徑流量及其污染物含量大於任何一種土地利用方式。這些表面替代了自然植被覆蓋，因此增加了洪峰流量並為交通廢物和空氣污染物累積提供了條件，在降雨時期並易於隨徑流遷移。美國佛羅里達州Tampa市一個改造的停車場，用來研究不同的處理措施減少徑流及其污染物。在地勢較低的區域設計有植被覆蓋的滲透渠來滯留雨洪，然後在河岸旁設計更大的滲透渠進一步攔截雨水。結果表明經過此工程措施處理後的雨水中的無機氮，磷等大幅度降低，窪地和岸邊綠化隔離帶對去除金屬污染物很有效。在鋪設透水地磚的區域有很高的去除污染負荷的潛力，在有花園的區域可以達到80％的去除率（不包括磷）。