導(dǎo)語(yǔ)：合流制溢流(CSO)污染控制是我國(guó)海綿城市建設(shè)與黑臭水體整治中的一個(gè)重點(diǎn)與難點(diǎn)，也是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)。灰色與綠色設(shè)施結(jié)合作為CSO污染控制的一項(xiàng)重要策略，在美國(guó)應(yīng)用較早并取得了良好效果。通過(guò)分析美國(guó)應(yīng)用綠色基礎(chǔ)設(shè)施(GI)控制CSO污染的背景，對(duì)紐約市、圣路易斯都會(huì)區(qū)、亞歷山德里亞市三個(gè)典型地區(qū)的CSO污染控制實(shí)例展開重點(diǎn)剖析，并結(jié)合其他城市灰綠設(shè)施應(yīng)用概況的整體分析，對(duì)我國(guó)CSO污染控制的現(xiàn)狀和問(wèn)題提出了值得重視與借鑒的幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)：①法規(guī)政策及責(zé)任部門的管控與導(dǎo)向;②CSO污染控制的長(zhǎng)期規(guī)劃指引;③不同地區(qū)CSO污染控制策略的差異性;④通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析優(yōu)化灰綠設(shè)施組合;⑤CSO污染控制子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào);⑥建設(shè)雨污分流改造的針對(duì)性;⑦實(shí)施適時(shí)評(píng)估調(diào)整控制策略。
合流制溢流(CSO)污染是我國(guó)許多城市尤其一些大城市水環(huán)境治理中亟待解決的重大難題。關(guān)于合流制排水系統(tǒng)及其溢流污染的控制，我國(guó)近年來(lái)發(fā)布的一些新編或修編的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)有較大的突破，已經(jīng)從過(guò)去簡(jiǎn)單化的“合改分”向綜合整治轉(zhuǎn)變，并開始重視應(yīng)用綠色基礎(chǔ)設(shè)施(GI)來(lái)控制CSO污染，如2017年版《城市排水工程規(guī)劃規(guī)范》(GB 50318-2017)指出，合流制區(qū)域應(yīng)優(yōu)先構(gòu)建源頭減排系統(tǒng)以減少進(jìn)入管網(wǎng)的徑流量。我國(guó)一些學(xué)者也從策略與決策、系統(tǒng)構(gòu)建、技術(shù)措施、模型模擬等不同方面，進(jìn)行了綜合灰色和綠色基礎(chǔ)設(shè)施控制CSO污染的相關(guān)研究。
我國(guó)CSO污染控制的前期實(shí)踐探索以灰色策略為主，如上海、昆明等城市為改善水環(huán)境質(zhì)量，開展了截污干管、CSO調(diào)蓄池等項(xiàng)目建設(shè);廣州市正在建設(shè)我國(guó)首個(gè)深層隧道調(diào)蓄工程，以緩解溢流污染及內(nèi)澇問(wèn)題;不少城市制定及實(shí)施了雨污分流的改造計(jì)劃;此外，一些大城市也開展了調(diào)蓄隧道或調(diào)蓄池的可行性研究及相關(guān)規(guī)劃。近年來(lái)，隨著海綿城市建設(shè)與黑臭水體整治的推進(jìn)，城市雨水與合流制溢流污染的控制任務(wù)更加緊迫，一些城市逐步開展灰色與綠色設(shè)施的結(jié)合建設(shè)，如池州、常德、嘉興等城市綜合規(guī)劃實(shí)施了CSO調(diào)蓄池、生物滯留措施等。
整體而言，我國(guó)專業(yè)領(lǐng)域?qū)狭髦葡到y(tǒng)改造及溢流污染控制的認(rèn)識(shí)逐漸清晰，技術(shù)水平和工程實(shí)施能力都快速提高，但在灰綠設(shè)施結(jié)合的CSO污染控制策略制定和實(shí)施過(guò)程中，還缺乏強(qiáng)有力的支撐和保障，仍具有一定盲目性，存在系統(tǒng)性和科學(xué)性不足等許多問(wèn)題。
美國(guó)開展CSO污染治理工作已有數(shù)十年歷史，在世界范圍內(nèi)較早的推廣灰綠設(shè)施結(jié)合的方法控制CSO污染，整體上取得了良好效果，其中不乏可借鑒經(jīng)驗(yàn)值得我國(guó)參考。
1美國(guó)CSO污染控制“綠色化”的背景
美國(guó)于20世紀(jì)中葉開始對(duì)CSO污染控制的研究工作，聯(lián)邦環(huán)保局將CSO污染納入到污染物排放許可證制度(NPDES)中進(jìn)行管控，并出臺(tái)CSO控制政策明確要求各地實(shí)施九項(xiàng)最基本控制措施(Nine Minimum Control Measures)、編制CSO長(zhǎng)期控制規(guī)劃等。21世紀(jì)初期及以前，美國(guó)CSO污染控制以管網(wǎng)雨污分流、截流管道修建、調(diào)蓄池及隧道建設(shè)、污水處理廠升級(jí)改造等灰色策略為主，雖有一些綠色屋頂、雨水?dāng)嘟拥菺I項(xiàng)目，但由于缺乏完善的性能參數(shù)及可靠性驗(yàn)證，在CSO控制規(guī)劃與實(shí)踐中并未大范圍、系統(tǒng)性的應(yīng)用。
隨著CSO污染控制的持續(xù)推進(jìn)，在取得一定效果的同時(shí)，多地也暴露出資金支付困難、空間限制、環(huán)境影響等一系列問(wèn)題，僅依靠灰色設(shè)施已難以滿足CSO污染控制及城市可持續(xù)發(fā)展的需求。而21世紀(jì)以來(lái)，GI的發(fā)展與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累，其顯著的綜合效益受到廣泛關(guān)注。2007年聯(lián)邦環(huán)保局正式發(fā)布聲明推廣使用GI緩解CSO污染和其他城市水問(wèn)題，并鼓勵(lì)將GI納入CSO長(zhǎng)期控制規(guī)劃。接下來(lái)幾年里，聯(lián)邦環(huán)保局相繼發(fā)布了《綠色長(zhǎng)期控制規(guī)劃模板:小型社區(qū)CSO控制規(guī)劃工具》、《綠色化CSO控制規(guī)劃：GI控制CSO的規(guī)劃與模擬》等系列文件，進(jìn)一步推進(jìn)與指導(dǎo)GI與CSO長(zhǎng)期控制規(guī)劃的整合。為更好實(shí)現(xiàn)市政雨污水綜合管理，2012年聯(lián)邦環(huán)保局發(fā)布了《市政雨污水綜合規(guī)劃方法框架》，將CSO污染控制與雨水、污水等水問(wèn)題相協(xié)調(diào)，強(qiáng)調(diào)了GI應(yīng)用于流域綜合管理的重要性。
地方政府多以與聯(lián)邦環(huán)保局或州政府協(xié)商簽署CSO裁定協(xié)議(Consent Decree)的形式，作為當(dāng)?shù)谻SO污染控制的重要法律性依據(jù)。為更有效推進(jìn)CSO污染控制策略的“綠色化”，紐約、費(fèi)城、克里夫里等多地紛紛在CSO裁定協(xié)議中加入GI相關(guān)條款;其中部分地區(qū)對(duì)實(shí)施GI提出了強(qiáng)制性量化要求，如克利夫蘭規(guī)定在8年內(nèi)至少投資4200萬(wàn)美GI控制16.7萬(wàn)m?年溢流量。比較分析不同地區(qū)的CSO裁定協(xié)議，可以看出，早期的裁定協(xié)議中更多將GI作為環(huán)境補(bǔ)充項(xiàng)目或額外投資項(xiàng)目，而近期的協(xié)議中更多將GI整合到CSO污染控制的規(guī)劃方案中，體現(xiàn)了美國(guó)多地在GI應(yīng)用策略上的重要轉(zhuǎn)變。
2美國(guó)CSO污染控制灰綠設(shè)施結(jié)合案例及分析
2.1美國(guó)CSO污染控制灰綠設(shè)施結(jié)合典型案例
美國(guó)不同地區(qū)在運(yùn)用灰綠設(shè)施結(jié)合方法控制CSO污染中既有一定共性，又兼具不同特點(diǎn)。根據(jù)城市規(guī)模、現(xiàn)狀條件及問(wèn)題、控制策略等不同方面特征，選取紐約市、圣路易斯都會(huì)區(qū)、亞歷山德里亞市三個(gè)典型案例進(jìn)行重點(diǎn)剖析。
① 紐約市
紐約市是美國(guó)人口最多的城市，排水面積的70%為合流制區(qū)域，其中72%為不透水表面。巨大的人口和發(fā)展壓力，以及較高的合流制及硬化面積比例，一定程度上反應(yīng)了許多大型城市在CSO污染控制中面臨的普遍問(wèn)題。
紐約市于20世紀(jì)50年代開始對(duì)CSO污染的研究與評(píng)估工作，是美國(guó)較早開展溢流污染控制的城市之一。在前期的探索中，紐約市以調(diào)蓄設(shè)施建設(shè)、污水廠升級(jí)改造等為主。1972年紐約市首座CSO調(diào)蓄設(shè)施竣工，有效存儲(chǔ)容積4.5萬(wàn)m?，并在20世紀(jì)90年代相繼開展其他CSO調(diào)蓄設(shè)施的設(shè)計(jì)與實(shí)施工作。20世紀(jì)70年代中期到80年代中期，紐約市投入大量資金對(duì)當(dāng)?shù)匚鬯畯S的二級(jí)處理工藝進(jìn)行升級(jí)改造，有效提高了對(duì)CSO污染物的處理水平。此外，紐約市還積極實(shí)施了設(shè)施運(yùn)行系統(tǒng)優(yōu)化、管道清理、水體漂浮物控制、河道整治等措施。在CSO污染控制取得一定效果的同時(shí)，昂貴的建設(shè)費(fèi)用、巨大的環(huán)境及社會(huì)影響給紐約市帶來(lái)了沉重的負(fù)擔(dān)。
為響應(yīng)國(guó)家政策及滿足自身發(fā)展需求，2008年紐約市開始實(shí)施可持續(xù)雨水管理規(guī)劃，推廣GI應(yīng)用于城市住宅、街道、公園等新建及改造項(xiàng)目中，是紐約市雨水管理“綠色化”的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)。為更規(guī)范明確地實(shí)施GI控制CSO污染，2010年紐約市發(fā)布《綠色基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃》，制定了一項(xiàng)灰綠設(shè)施結(jié)合策略，計(jì)劃到2030年實(shí)施GI控制10%合流制區(qū)域不透水面積上的25.4mm降雨，建設(shè)29億美元高性價(jià)比的灰色設(shè)施，優(yōu)化現(xiàn)有排水系統(tǒng)，開展適應(yīng)性管理(Adaptive Management)及公眾參與等。所謂的“適應(yīng)性管理”是指對(duì)實(shí)施的項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)測(cè)與評(píng)估，并依據(jù)反饋信息及時(shí)對(duì)控制策略進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。2012年紐約市修改CSO裁定協(xié)議，宣布取消14億美元的調(diào)蓄設(shè)施、污水廠擴(kuò)建等項(xiàng)目，推遲20億美元的灰色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，并籌備1.87億美元用于首個(gè)5年的GI建設(shè)。此外，紐約市環(huán)保局還承諾將GI納入到CSO長(zhǎng)期規(guī)劃的編制中，細(xì)化GI具體的實(shí)施區(qū)域和技術(shù)措施。
紐約市的灰綠設(shè)施綜合實(shí)施策略中，GI投資24億美元，占比45.3%。其制定過(guò)程中重點(diǎn)考慮了GI的綜合效益，與前期制定的完全灰色設(shè)施策略相比，該策略可節(jié)省15億美元投資，每年多控制760萬(wàn)m?的溢流量，并在節(jié)能、房產(chǎn)升值等方面產(chǎn)生1.39~4.18億美元的額外收益。截止到2016年，紐約市已有14座污水處理廠、4座CSO調(diào)蓄設(shè)施、超過(guò)4000個(gè)GI資產(chǎn)應(yīng)用于CSO污染控制中，每年能夠控制80%以上的溢流體積。根據(jù)紐約市《綠色基礎(chǔ)設(shè)施績(jī)效指標(biāo)報(bào)告》顯示，第一個(gè)五年計(jì)劃后，采用GI措施控制1.5%不透水面積的降雨，可減少190萬(wàn)m?年溢流量，約占全市年溢流總量的2.4%;2030年規(guī)劃期結(jié)束后，通過(guò)GI可控制10%不透水面積的降雨，減少8.1%的年溢流總量。
圖1 紐約合流制系統(tǒng)分布情況
(資料來(lái)源：《SustainableStormwater Management Plan 2008，A Greener, Greater NewYork》)
② 圣路易斯都會(huì)區(qū)
圣路易斯都會(huì)排水區(qū)(MSD)服務(wù)人口140萬(wàn)人，擁有全美第四大的管道系統(tǒng)，其中合流制區(qū)域194.2km?，占比約14%，大部分于20世紀(jì)20年代前建設(shè)完成。MSD具有199個(gè)CSO排口分布于密西西比河及其支流沿岸，管網(wǎng)老化及排口錯(cuò)綜復(fù)雜是該地CSO污染控制面臨的突出問(wèn)題。
MSD前期的CSO污染控制以灰色策略為主。為解決合流制污水直排問(wèn)題，MSD于20世紀(jì)六七十年代進(jìn)行2座污水廠及其配套截流管網(wǎng)的建設(shè)，并在之后完善了污水廠的二級(jí)處理工藝。針對(duì)合流污水截流改造后的溢流污染問(wèn)題，1988年MSD開始建造“溢流調(diào)節(jié)系統(tǒng)”，通過(guò)在CSO排口設(shè)置自動(dòng)控制閘門等措施，提高管網(wǎng)的收集與短時(shí)間內(nèi)的調(diào)蓄能力，每年可減少1.7億m?溢流量。針對(duì)截流與處理能力不匹配的問(wèn)題，20世紀(jì)90年代MSD對(duì)當(dāng)?shù)?座污水廠進(jìn)行升級(jí)改造，提升了30余萬(wàn)m?的雨天合流污水處理能力，并進(jìn)行了泵站等相關(guān)設(shè)施的擴(kuò)建或完善。為進(jìn)一步減少溢流污染，MSD投資6900萬(wàn)美元修建了一條直徑為2m的調(diào)蓄隧道，每年可控制128萬(wàn)m?溢流量，并結(jié)合當(dāng)?shù)亟煌ㄅc住宅改造、管網(wǎng)修復(fù)等項(xiàng)目，有針對(duì)性地選擇了44個(gè)CSO排口的制定及雨污分流改造計(jì)劃的實(shí)施。
經(jīng)過(guò)數(shù)十年的努力，MSD的CSO污染得到有效改善，但截止到2010年每年仍有5035萬(wàn)m?合流污水溢流。為達(dá)到每年不超過(guò)4次溢流的CSO控制目標(biāo)，MSD于2011年修改CSO長(zhǎng)期控制規(guī)劃，計(jì)劃在23年內(nèi)建設(shè)3條調(diào)蓄隧道和1座調(diào)蓄池，進(jìn)行局部雨污分流及處理設(shè)施建設(shè)，并投資1億美元GI。其中GI重點(diǎn)在密西西比河附近區(qū)域?qū)嵤饕怯捎谠搮^(qū)域有大面積的空置或廢棄場(chǎng)地，較易于進(jìn)行綠色化改造。
為更有效實(shí)施GI，MSD首先投資300萬(wàn)美元進(jìn)行為期5年的GI試點(diǎn)建設(shè)，監(jiān)測(cè)評(píng)估項(xiàng)目績(jī)效，并開展公眾教育與推廣工作。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)睾狭髦茀^(qū)域較適宜采用綠色屋頂、綠色街道、綠色停車廠改造、雨水桶等GI技術(shù)措施，而由于土壤特性，不適宜采用快速滲透等技術(shù)。2016年在試點(diǎn)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的基礎(chǔ)上，MSD發(fā)布了綠色基礎(chǔ)設(shè)施全面實(shí)施規(guī)劃，要求采用GI至少控制(34~57)萬(wàn)m?年合流污水溢流量，并對(duì)剩余9700萬(wàn)美元的GI近遠(yuǎn)期實(shí)施計(jì)劃進(jìn)行了細(xì)化。除此之外，MSD還制定了樹木種植規(guī)劃，目標(biāo)是提高合流制GI項(xiàng)目區(qū)域10%的林冠覆蓋率，并積極推廣實(shí)施雨水?dāng)嘟印⒉煌杆娣e改造等項(xiàng)目。
基于復(fù)雜的CSO污染及其排放特性，MSD在長(zhǎng)期規(guī)劃制定過(guò)程中劃分了七個(gè)子區(qū)域，并對(duì)源頭控制、截流、調(diào)蓄和處理四類技術(shù)中超過(guò)70個(gè)具體措施分別展開適用性評(píng)估，共構(gòu)建了55個(gè)不同組合的控制方案進(jìn)行比選。MSD綜合分析了費(fèi)用、CSO控制效果、財(cái)政支付能力、可實(shí)施性、公眾接受程度等要素，最終確定的控制方案中GI投資1億美元，約占CSO控制投資的5.5%。考慮今后發(fā)展過(guò)程中可能實(shí)施的其他GI項(xiàng)目，MSD模型模擬預(yù)測(cè)未來(lái)通過(guò)GI可有效控制約9.4%的年溢流總量。
圖2 圣路易斯都會(huì)區(qū)合流制系統(tǒng)分布情況
(資料來(lái)源：《Metropolitan St. Louis Sewer District Combined Sewer Overflow Long-Term Control Plan Update Report》)
③ 亞歷山德里亞市
弗吉尼亞州的亞歷山德里亞市城市及人口規(guī)模較小，合流制區(qū)域位于東部老城區(qū)，面積2.2km?，約占城市總排水面積的6%。雖然合流制區(qū)域面積及比例較低，但長(zhǎng)期以來(lái)CSO污染嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)厮w水質(zhì)達(dá)標(biāo)與改善，成為了一類小型城市或城鎮(zhèn)所不容忽視的問(wèn)題。
亞歷山德里亞市在CSO污染控制前期將雨污分流改造作為主要策略。1999年該市出臺(tái)了CSO長(zhǎng)期控制規(guī)劃，對(duì)CSO污染特性進(jìn)行分析研究，細(xì)化了聯(lián)邦環(huán)保局要求的九項(xiàng)最基本控制措施，并完善了公眾參與及監(jiān)管機(jī)制。2005年該市制定了一項(xiàng)“合流制面積削減計(jì)劃(ARP)”，要求所有開發(fā)者在合流制區(qū)域的新建和改造項(xiàng)目中進(jìn)行分流制管網(wǎng)建設(shè)或改造，當(dāng)實(shí)施較為困難時(shí)，項(xiàng)目開發(fā)者需向地方政府支付資金，由政府主導(dǎo)進(jìn)行雨污分流改造。
基于雨污分流推進(jìn)中遇到的一系列問(wèn)題，該市發(fā)布的《可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃2030》指出，在短期階段繼續(xù)實(shí)施“合流制面積削減計(jì)劃”，并遵守NPDES排放許可證的相關(guān)要求;在長(zhǎng)期階段通過(guò)比較調(diào)蓄、LID、雨污分流等技術(shù)措施，制定更經(jīng)濟(jì)高效的控制方案。截止到2014年，該市的雨污分流改造由于施工及資金困難僅完成了0.057km?，每年仍有50~70次溢流，嚴(yán)重制約水環(huán)境改善。2016年該市對(duì)原有CSO長(zhǎng)期控制規(guī)劃進(jìn)行修訂，計(jì)劃在20年內(nèi)投資1.3~1.9億美元，建設(shè)1條0.6萬(wàn)m?的調(diào)蓄隧道和1座1.1萬(wàn)m?的調(diào)蓄池，并結(jié)合GI實(shí)施及局部雨污分流改造。該灰綠設(shè)施結(jié)合策略與3~4.5億美元的完全雨污分流改造策略相比，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益，并有著更高的可行性。此外，該市還積極向當(dāng)?shù)鼐用裉峁┯晁埃_展雨水收集利用項(xiàng)目，并制定了對(duì)私人開發(fā)商和業(yè)主的GI激勵(lì)計(jì)劃。
亞歷山德里亞市的控制策略將調(diào)蓄及處理作為CSO污染控制的主要技術(shù)，將GI作為一種補(bǔ)充性措施與灰色設(shè)施結(jié)合使用，占總投資的4%，可進(jìn)一步緩解溢流污染，并產(chǎn)生額外的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境方面效益。這是由于亞歷山德里亞市約71%是不透水表面，GI實(shí)施空間有限，分析表明，通過(guò)在合流區(qū)域所有的可行性空間建設(shè)GI，僅能減少30%~40%的年溢流總量，并不能滿足當(dāng)?shù)谻SO控制目標(biāo)，且如此大規(guī)模的實(shí)施GI可能會(huì)超過(guò)2035年的規(guī)劃期限，而通過(guò)建設(shè)調(diào)蓄池、隧道等灰色設(shè)施可有效地將年溢流頻率控制在4次以下。
圖3 亞歷山德里亞合流制系統(tǒng)分布情況
(資料來(lái)源：《Alexandria CSS Long Term Control Plan Update》)
2.2美國(guó)CSO污染控制灰綠設(shè)施結(jié)合整體分析
除以上列舉的三個(gè)案例外，其他地區(qū)的CSO污染控制也各有特點(diǎn)。例如，費(fèi)城將GI作為CSO污染控制的主要技術(shù)，并致力于建設(shè)成全美一流的綠色環(huán)保型城市，其GI投資比例高、實(shí)施力度大。波特蘭市是灰綠設(shè)施結(jié)合控制CSO污染的“先行者”，并于2011年達(dá)到了96%年溢流控制率的目標(biāo)要求，隨后該市又制定了長(zhǎng)達(dá)40年的設(shè)施規(guī)劃，側(cè)重于實(shí)施經(jīng)濟(jì)高效GI控制額外的CSO污染，以達(dá)到更高的水質(zhì)水平。
筆者結(jié)合相關(guān)資料，對(duì)總共10個(gè)地區(qū)的灰綠設(shè)施應(yīng)用概況進(jìn)行總結(jié)分析(見表1)，雖不足以反應(yīng)美國(guó)的全部情況，但也具有一定的代表性。
表1 美國(guó)10個(gè)地區(qū)CSO污染控制灰綠設(shè)施應(yīng)用概況
可以看出，美國(guó)不少地區(qū)的CSO污染控制經(jīng)歷了數(shù)十年努力并投入了數(shù)以億計(jì)的資金，且仍在繼續(xù)，其長(zhǎng)期性、艱巨性顯而易見。2007年聯(lián)邦環(huán)保局發(fā)布政策推廣GI控制CSO污染是一個(gè)重要節(jié)點(diǎn)，隨后幾年各地紛紛修編原有規(guī)劃，推廣實(shí)施GI并與灰色設(shè)施結(jié)合，作為一種經(jīng)濟(jì)高效的控制策略，以達(dá)到CSO控制目標(biāo)及水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求。部分地區(qū)為更好推進(jìn)GI控制CSO污染，另外編制了綠色基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃，對(duì)GI的實(shí)施目標(biāo)、具體技術(shù)措施、項(xiàng)目安排等進(jìn)行了細(xì)化。
從GI規(guī)劃期限與實(shí)施目標(biāo)方面看，相對(duì)長(zhǎng)期的規(guī)劃更多的選擇合流區(qū)域不透水表面的面積或比例作為GI量化實(shí)施目標(biāo)，其特點(diǎn)是易于整體規(guī)劃布局、便于監(jiān)測(cè)與考核;相對(duì)短期的規(guī)劃更多的采用年溢流控制體積作為GI量化實(shí)施目標(biāo)，能較為直觀體現(xiàn)GI控制CSO污染的績(jī)效水平，常需要結(jié)合模型模擬進(jìn)行分析計(jì)算。10個(gè)地區(qū)中絕大多數(shù)GI的控制比例在20%以下，可以看出，雖然GI備受關(guān)注，但灰色設(shè)施仍承擔(dān)了大部分CSO污染控制任務(wù)，其重要性不言而喻，而合理的規(guī)劃實(shí)施GI往往可以彌補(bǔ)灰色設(shè)施的不足，減少項(xiàng)目投資，提高整體效益。
從投資方面看，除紐約、費(fèi)城GI投資比例較高外，超過(guò)半數(shù)地區(qū)GI投資在10%以下，多數(shù)城市對(duì)GI表現(xiàn)出“相對(duì)保守”的態(tài)度。筆者分析，這主要與當(dāng)?shù)谻SO控制目標(biāo)的達(dá)標(biāo)情況、前期灰色設(shè)施完善程度、GI可實(shí)施程度等諸多因素有關(guān)。此外，相較傳統(tǒng)的灰色技術(shù)措施，GI作為一種新興技術(shù)還在發(fā)展完善，在多地實(shí)施的有效性尚未得到充分證實(shí)，因此推進(jìn)過(guò)程中多采取適應(yīng)性管理，依據(jù)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)和實(shí)施效果評(píng)估情況，適時(shí)進(jìn)行調(diào)整，逐步優(yōu)化控制策略，并決定未來(lái)綠色或灰色設(shè)施的投資額。
除此之外，密爾沃基市制定了一項(xiàng)GI實(shí)施規(guī)劃，目標(biāo)是到2035年應(yīng)用GI控制相當(dāng)于全市所有不透水表面上12.7mm的降雨;西雅圖市制定了在2025年之前通過(guò)GI控制265萬(wàn)m?年雨水體積的GI實(shí)施策略。此類在全市范圍內(nèi)推廣的GI規(guī)劃策略，類似于我國(guó)的海綿城市建設(shè)，雖不僅限于合流制區(qū)域?qū)嵤珜?duì)于減少雨水徑流，結(jié)合灰色設(shè)施控制CSO污染，也起到了不容忽視的作用。
3美國(guó)CSO污染控制灰綠設(shè)施結(jié)合經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
結(jié)合我國(guó)在海綿城市建設(shè)與黑臭水體整治中CSO污染控制的現(xiàn)狀及和存在的一些問(wèn)題，以下幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)尤為值得我國(guó)關(guān)注。
①法規(guī)政策及責(zé)任部門的管控與導(dǎo)向
通過(guò)聯(lián)邦法規(guī)政策的發(fā)布與修訂，美國(guó)將CSO污染納入NPDES排放許可制度，明確了CSO污染控制的基本要求及指導(dǎo)性意見等，地方層面以此為基準(zhǔn)，補(bǔ)充完善相應(yīng)的政策條例并制定有效的控制策略，形成了一套較為完備的管理與推進(jìn)體系。同樣值得重視的是，聯(lián)邦環(huán)保局出臺(tái)的一系列指南文件，對(duì)于推動(dòng)和指導(dǎo)各地落實(shí)聯(lián)邦政府的法規(guī)政策、實(shí)施GI控制CSO污染等，發(fā)揮了極為關(guān)鍵的作用。
②CSO污染控制的長(zhǎng)期規(guī)劃指引
基于CSO污染的復(fù)雜性及其控制工程的長(zhǎng)期性與艱巨性，編制長(zhǎng)期控制規(guī)劃是美國(guó)各地廣泛應(yīng)用的一項(xiàng)重要舉措。隨著相關(guān)工作的推進(jìn)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累和一些問(wèn)題的暴露，結(jié)合GI等新理念、新方法的發(fā)展，各地也積極調(diào)整CSO污染控制的理念、方法和策略，并及時(shí)修正或重新編制長(zhǎng)期規(guī)劃。
③不同地區(qū)CSO污染控制策略的差異性
聯(lián)邦環(huán)保局并未對(duì)各地CSO污染的具體控制方案和技術(shù)措施選擇等作統(tǒng)一或量化的規(guī)定，各地往往結(jié)合自身實(shí)際情況因地制宜地制定相應(yīng)策略。不同地區(qū)由于發(fā)展規(guī)模、本底條件、設(shè)施水平、資金情況、公眾支持程度等不同，對(duì)灰色及綠色設(shè)施的定位、規(guī)劃目標(biāo)、技術(shù)選擇、投資比例等都有一定差異。
④通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析優(yōu)化灰綠設(shè)施組合
CSO污染控制系統(tǒng)中包含多種灰色和綠色技術(shù)措施，美國(guó)各地多通過(guò)詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析進(jìn)行系統(tǒng)決策。即構(gòu)建不同技術(shù)組合的控制方案，借助模型模擬、理論分析計(jì)算、會(huì)議研討等方法進(jìn)行評(píng)估與比選，最終確定最為高效合理的方案。此外，聯(lián)邦及地方政府十分重視GI帶來(lái)的環(huán)境、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等方面的綜合效益，如紐約、費(fèi)城、華盛頓等多個(gè)城市對(duì)其進(jìn)行量化分析，并納入到規(guī)劃方案的決策過(guò)程中，以實(shí)現(xiàn)投資效益的最大化。
⑤CSO污染控制子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)建設(shè)
實(shí)踐表明，美國(guó)極為重視CSO污染控制不同子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)建設(shè)。不少地區(qū)規(guī)劃實(shí)施GI后，在滿足CSO控制目標(biāo)的前提下，為減少投資，取消或推遲了相應(yīng)的灰色設(shè)施建設(shè)計(jì)劃;許多地區(qū)在修建截流管網(wǎng)、CSO調(diào)蓄設(shè)施的同時(shí)，對(duì)污水處理廠及泵站等也進(jìn)行了相應(yīng)的升級(jí)改造。CSO污染控制的源頭控制、截流、調(diào)蓄、處理等子系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)，合理的配套與銜接對(duì)于優(yōu)化資源配置、提升系統(tǒng)整體控制效果具有重要作用。
⑥雨污分流改造的針對(duì)性實(shí)施
美國(guó)許多城市的案例表明，完全雨污分流改造往往投資代價(jià)極大，常高于其他的控制方案，并帶來(lái)巨大環(huán)境及交通影響。此外，雨污分流改造也并非一定會(huì)減少污染物的排放，改造后的雨水系統(tǒng)及其徑流污染仍然需要重視。因此，美國(guó)多數(shù)地區(qū)都是將雨污分流改造作為CSO污染控制的備選措施之一，有針對(duì)性地選擇可行性強(qiáng)、投資成本低、實(shí)施效果好的區(qū)域進(jìn)行改造，并充分結(jié)合其他技術(shù)措施統(tǒng)籌應(yīng)用，而不是簡(jiǎn)單化的一概推行。
⑦適時(shí)評(píng)估調(diào)整控制策略
考慮現(xiàn)有技術(shù)及認(rèn)識(shí)水平的局限，今后行業(yè)的發(fā)展與變革，以及CSO污染控制實(shí)踐中可能存在的一系列不確定因素，不合理的或“一刀切”的規(guī)定或?qū)嵤┯?jì)劃可能會(huì)造成帶來(lái)極大的問(wèn)題和損失。因此，對(duì)于CSO污染控制，尤其是包含GI的方案，美國(guó)多通過(guò)適應(yīng)性管理的方法，依據(jù)建設(shè)后項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)及評(píng)估結(jié)果，適時(shí)調(diào)整和優(yōu)化控制策略，并有針對(duì)性地部署下一階段的灰色或綠色設(shè)施建設(shè)計(jì)劃。
本文作者：趙澤坤(北京建筑大學(xué))，車伍(北京建筑大學(xué))，趙楊(北京雨人潤(rùn)科生態(tài)技術(shù)有限責(zé)任公司)，張偉(北京建筑大學(xué))
京公網(wǎng)安備 11010802021286號(hào)