在美国、欧洲、日本等国家和地区，随着工业点源和生活污水得到全面管控，人们发现城市中的一场降雨竟然也能给受纳水体带来难以承受的冲击负荷：原本环境功能正常的河流很快变得水质超标，湖泊中的氮磷水平发生波动且透明度骤降，下游城市的饮用水源地则遭遇了病原微生物浓度上升问题。而以污水管网和处理厂为核心设施建立起来的传统城市水环境治理体系明显对此力不从心，大家深刻地认识到必须采取更有针对性的手段对城市降雨径流污染加以控制，相应的技术发展由此起步。我国的情况更为复杂，由于不同城市所处的社会经济发展水平、人口密集程度、水资源环境禀赋条件都不尽相同，当部分城镇还处在大力建设排水管网的阶段时，个别城市已经将降雨径流作为主要的水污染源而开展了相应的治理工程实践。面对这样的局势，在对先发展起来地区的技术和经验进行综合分析评估的基础上，因地制宜积极稳步地推进我国城市降雨径流技术的发展与应用成为当务之急。

      城市降雨径流污染最初并未被全面纳入城市水污染物总量控制的范畴，与其独特的产排过程有相当大的关系，它既与工业企业和污水处理厂等典型点源不同，又区别于农村的径流污染。如图1所示，在降雨的淋洗和冲刷作用下，城市大气中和地表上累积的污染物伴随着径流，经由排水系统参与收集、输送和处理，通过多种汇集、迁移和排放方式最终进入受纳水体而造成水污染，简言之就是“面状发生、网状输送、多点集中排放、周期性间歇式影响”。

图1 城市降雨径流污染产生及其对水体产生影响的一般过程

      特殊的产排过程一方面决定了城市降雨径流污染具有一定的隐蔽性，另一方面也给污染控制带来了相当大的技术难度。首先，污染产生过程随机而不确定。例如在地表污染物累积和冲刷过程中，两场降雨间隔的时间、单场降雨的历时和强度等影响因素都存在随机性和不确定性。其次，污染负荷存在时空差异性。受降雨过程的时变性影响，径流携带的污染负荷并不稳定，亦随时间发生波动；而由于城市不同功能区当中人类活动方式与强度存在空间差异，不同的地表污染物性质、累积量和冲刷程度造成了污染负荷的空间分异性。再次，污染排放形式复杂多样。排水系统的完善程度和不同的排水体制对径流污染物最终进入受纳水体的方式有显著影响，可能出现径流及其携带的污染物未被收集而直接进入水体、被收集到雨水管网后经处理或不经处理而排入水体、被收集到污水管网后受输送能力限制以混合雨污水溢流的方式进入水体、以混合污水形式被送入污水处理厂处理后再排放等多种情形，需要采用不同类型的治理技术来应对。

       发达国家和地区着手控制城市降雨径流污染以来，先后经过了对合流制系统混合污水进行调蓄沉淀和溢流污水消毒，到大力推广分流制系统和初期雨水的截留处理，再到当前推崇以低影响开发设施为代表的雨水源头管理措施的复杂历程。围绕着城市降雨径流污染的预防和治理，从最初主要依赖末端处理设施到日益重视源头减排和标本兼治的手段，以及越来越关注生态化程度高和成本有效性好的措施，国际上已经基本形成了一套技术体系以服务于径流污染的全过程控制，同时也积累了大量工程和管理经验可供我国开展相关工作时参考借鉴。根据城市降雨径流污染形成的特点及其与排水系统的关系，相应的控制技术可简单分为源头削减、管路控制、末端处理等三种类型。

      城市降雨径流污染的源头削减技术，主要是指在地表径流产生的源头采用一些工程性和非工程性的措施削减径流量，降低进入径流的污染物总量。通常情况下，在径流进入排水管网前对其进行削减和处理不仅简单经济，而且效果较好。常用的工程性措施包括绿屋顶、雨水罐、透水铺面、植被过滤带、植草沟、入渗沟、砂滤池和生物滞留池等。这些措施控制水量水质的微观机理非常丰富。以俗称“雨水花园”的生物滞留池为例，对水量的控制机理涵盖了峰值削减、总量削减、下渗、蒸发蒸腾和雨水收集利用，而对水质的改善途径则包括了沉淀、吸收吸附、淀析、凝聚、物理过滤、植物新陈代谢、有机物降解、硝化反硝化和杀菌等多种作用。各种措施的污染控制机理不尽相同，因此所适宜去除的污染物类型和去除功效也就存在一定差异，在选用时需特别注意。

      还有一些径流污染的源头控制技术不是工程性的，即非工程措施。典型的非工程措施包括：控制大气污染、加强城市固体废物管理、合理清扫街道、绿化工作中控制化肥和杀虫剂的使用、定期清洁下水道口以及完善相应的法律法规、加强宣传教育和公众参与等。非工程性措施较为简单易行，不涉及工程和技术的设计施工，也不需要维护。若能合理运用，可以有效地降低污染，还能进一步减少对工程性措施的需求。

      城市降雨径流污染的管路控制措施是指，雨污水已进入市政管网系统但尚未排入污水处理厂或者受纳水体之前所采取的，重点针对管网溢流和雨水口排放带来的负荷，主要作用在管路上的径流污染控制措施。具体的控制对象则包括：分流制系统中的（初期）雨水、合流制管网中的混合污水溢流、以及分流制系统污水管网的溢流。有些措施既适用于合流制系统，又适用于分流制污水系统，例如通过减少入流入渗或改善水力条件来提高既有管网的存储能力、能预防和应对溢流污染的一些管道维护修复措施等；有些措施既适用于合流制系统，又适用于分流制雨水系统，例如改造雨水口以强化其污染物拦截和沉淀作用、安装旋流分离器等；有些措施特别针对的是合流制系统，例如条件允许时将合流制改造为分流制系统、合流污水的调蓄和溢流污水的消毒等；另外一些措施则仅适用于分流制雨水系统，例如雨水调蓄池。

      城市降雨径流污染的末端处理技术主要是指用在分流制雨水管网末端、雨水径流进入受纳水体之前的污染控制措施，或者用在分流制雨水管网末端且本身就是径流最终出路的措施，以及在合流制系统的污水处理厂中用来应对雨季污染负荷的措施。该类技术包括入渗池、干式滞留池、湿式滞留池、雨水湿地、滨水缓冲区，以及雨污合流体系中污水处理厂的就地调蓄和雨季专用系统等。

为达到城市水污染物减排的整体目标和效果，上述各种径流污染控制措施通常需要组合使用。受到用地类型、开发强度、人口密度、管网设施建设情况、占地面积、景观和谐程度等因素影响，不同措施之间可以有多种方式的组合，在空间上也有多种布局的可能性，因此相应的污染控制效果和成本会有所不同，在设计和应用时需做好单项措施的筛选和总体方案的评估优化工作。

      与美国、日本、欧洲等国家和地区从20世纪70年代起就开始重视城市降雨径流污染控制相比，我国相关技术的研究和实践开展较晚，表1列出了一些国内学者所进行的探索工作。针对城市降雨径流污染控制需求，国家水体污染控制与治理科技重大专项的“城市”主题在“十一五”期间部署了一些课题，在地处太湖、巢湖、海河、三峡等重点流域的城市开展了技术研发与示范验证工作（表2所示）。通过“十一五”期间的投入，我国城市径流污染控制技术发展取得了新的突破。但仍要认识到，相应的技术应用在我国还仅限于局部城市区域，实施范围小、效果有限，整体尚处于起步阶段，与实现以排水防涝、水环境保护和景观改善等综合效应为目标的城市降雨径流污染控制管理还有很大差距。值得一提的是，2014年住建部组织编制并颁布了《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建（试行）》。该指南的发布，对推进我国城市降雨径流污染控制技术的发展应用，具有重大意义。