佛山一环的路域水资源保护

我国公路交通事业不断发展，各省市区公路网陆续形成，跨越敏感水体的公路越来越多，公路路面径流污染问题也越来越突出。公路对沿线区域的水体生态环境污染十分严重。各种车辆排放尾气中所携带的污染物在路面沉积、汽车轮胎磨损的微粒、车架上粘带的泥土、车辆制动时散落的污染物及车辆运行工况不佳时泄漏的油料等，都会随雨水径流进入公路沿线水体，并对这些水域产生相当程度的污染。 
　　根据当前公路交通污染问题的特点和趋势，紧随当前科技发展的最新形势，道路路表径流污染处理工程技术的研究刻不容缓，不仅可服务于城市区域生态化建设的需要，也为我国道路交通的可持续发展提供现实指导意义。 
　　根据目前的研究成果，公路路面径流有必要进行处理，其主要污染物是S S（悬浮物）、石油以及其他一些有机污染物。其污染主要特点有：公路路面雨水径流中的有机污染物及悬浮物浓度不低于典型生活污水的污染物浓度；公路路面雨水径流中C O D cr （化学需氧量）、B O D5（生物需氧量）、S S及石油类浓度高于《污水综合排放标准》的限值，而重金属P b（铅）及Z n（锌）的浓度低于限值； 
　　公路路面雨水分布较分散，形不成集中污染源，不会造成很大的污染危害（应急事故除外）。 
　　广东省佛山市一环路全长100公里，穿越的生态和环境敏感点较多，尤其是鱼塘人工生态系统和水源保护地。为了避免道路建设、运营对周边环境的影响以及路面雨污水对水源地水质的影响，必须对路面径流处理系统提出方案设计。佛山一环西线10公里至11公里路侧的水源保护区及鱼塘众多，因此对雨污水的处理效果要求也较高，所以我们选此路段进行路面径流的处理。 
　　植被与人工湿地的组合 
　　根据国内外的研究结果，目前公路径流污染控制措施主要有植被（Ve g et ati o ncontrol）、滞留池(Detention pond)、氧化塘(Oxidation pond)、人工湿地(Wetland)和渗滤系统(Infiltration basins)。研究表明，渗滤系统可以有效去除公路路面径流种的重金属、S S和其他化学污染；植草渠道对重金属，尤其是对离子状态的重金属有很好的截留效果。 
　　佛山地区降雨量丰富，年降雨量达到1600毫米至2000毫米。为充分利用雨水，使其最大限度地回灌于地下，并在此之前利用植物对雨水进行净化。路面雨水有一定的污染，尤其是旱季过后的初期雨水，一般情况下S S和C O D两项指标会超标较多。以往的研究成果表明，植被不但能有效地控制路面雨水径流的污染，而且能美化公路周围的环境，但是植草对污染物的去除效率主要跟径流的流速有关，当径流速度较大时，处理效果不好；滞留池、氧化塘与植被控制措施一样，不但对S S具有良好的去除效果，而且还具有低廉的造价，但是必须考虑其污泥的清理及水力停留时间；人工湿地(特别是潜流式)具有良好的重金属控制性能，但是却和渗滤系统一样，具有易堵塞的缺点。 
　　因此，我们在综合考虑各种处理措施的优缺点之后，提出了植被控制—滞留池—植被控制—人工湿地的组合控制措施。该工艺不但能有效地控制路面雨水径流的污染，美化公路周围的环境，同时也解决了流速与堵塞的问题，具有很好的实用效果。 
　　形态美，意境更美 
　　人工湿地处理污水最关键的是对水生植物的选择，当前国内外研究认为大型水生植物比较适宜污水处理。大型水生植物是一个生态学范畴上的类群，是不同分类群植物通过长期适应水环境而形成的趋同性适应类型，主要包括两大类：水生维管束植物和高等藻类。水生维管束植物(aquatic vascular plant)具有发达的机械组织，植物个体比较高大，通常具有4种生活型：挺水(emergent)、漂浮(free drifting)、浮叶(floating leaved)和沉水(submergent) 。 
　　大型水生植物可通过光合作用将光能转化为有机能，并向周围的环境释放氧气，在水生生态系统中处于初级生产者的地位，能够发挥多种生态功能。一般说来，不同的生长环境，适宜的湿地植物是不同的。但是，所选择的湿地植物通常应具有下列特性：能忍受较大变化范围内的水位、含盐量、温度和pH值；在本地适应性好的植物，最好是本地的原有植物；被证实对污染物有较好的去除效果；有广泛用途或经济价值高。 
　　水生植物的应用不但极大地丰富了园林的水体景观，还与水质处理系统、生态系统保护巧妙地结合为一体，营造了富有诗情画意、环境优雅的水生植物景观，最终在景观和生态系统水平上展示其美学价值。从欣赏植物景观形态美到意境美，再进到生态景观理念的升华，是人与自然和谐的不断进步。佛山一环中我们采用的主要植物主要有千屈菜、旱伞草和黄花鸢尾等。 
　　短期建成顶级生态群落 
　　为了反映此项目处理设计工艺的效果，我们监测了佛山一环的部分排水沟、入河口和河道的水质。通过监测数据表明：佛山一环公路路面径流雨水污染指标与《污水综合排放标准》（G B8978-9 6）Ⅰ级及《地表水环境质量标准》（G B3838-2002）Ⅲ级相比，C O D均超出许多，其他指标均低于这两个标准。可见，路面径流对地表水体水质的影响是很明显的，对它的处理是十分必要的。 
　　经过处理之后，COD处理率高达73.3%，入河口水质对河水水质的影响基本可以忽略。 
　　佛山“一环”生态公路建设不仅满足处理路面径流的效果，保证了水源的安全，较好的保护了水环境，达到了其应有的环境效益。同时，避免了水污染事故的发生，为公路创造了优美的湿地景观，达到了应有的生态效果。 
　　佛山一环水处理的植被控制—滞留池—植被控制—人工湿地的组合控制措施，模仿自然生物群落，在人为的帮助下，短期达到稳定的顶级生态群落，美化及维持消耗成本最少，系统建成以后人为干扰较少。这个生态群落横断面分阶而成条形，植被立体三维配置，纵向长距离的线型地域，同时植被呈现单元性的节奏变化。地区间的联系纽带带来新物种而使生物多样性组成发生变化，并且在光、湿、热条件变化的综合作用下，引起本地区生物群落的改观，促进植物和动物群落的各种演替过程，有利于群落的稳定。提供视觉美感。 
　　通过佛山一环的实践证明，植被控制—滞留池—植被控制—人工湿地的组合控制措施，具有缓冲容量大、处理效果好、工艺简单、投资省、运行费用低、维持技术低等特点，既节约了投资，又达到了保护饮用水源的效果，还营造了“生态和谐”的美丽自然景观，是一种集经济效益、环境效益及社会效益为一体的生态式路面径流处理技术，具有较好的实用和推广价值。