（一）雨水污染来源

通常情况下，雨水资源化利用一般需要经历四个过程，即降雨过程、径流过程、储存过程和利用过程。在这四个过程中，各不相同的原因造成了不同程度的雨水污染。一方面，降雨具有随机性、非连续性和突发性等特征，雨水水质受集雨水源地所处地域、季节、降雨特征、水源地类型及性质、地表径流过程等诸多因素影响，导致雨水水质变化随机性大；另一方面，降雨径流污染的一般规律是初期径流比较严重，但随着降雨历时的延长，各类污染物浓度逐渐下降并最终趋于一个相对稳定的数值。

1.降雨过程雨水污染分析

降雨过程主要是指雨水降落到地面之前的过程。大气污染是雨水最初受到污染的最直接因素。据分析，雨水的化学组成有：气体转化物SO、NO-3、NH+4、H+，人为排放源Cr、Pb、Hg等的化合物，有机酸、烷烃等有机物以及燃料燃烧排放到大气中的不溶物等。由于不同地区经济发展水平不同，大气中的污染物有所不同，导致雨水的化学组成也有较大差别。如硫氧化物、氮氧化物和碳氢化合物等，这些物质主要来自矿物燃料燃烧、汽车尾气排放和薪柴焚烧等。因此，城市雨水中SO、NO-3、NO-2、Pb含量普遍高于郊区和农村，城市雨水p H值则低于郊区和农村。有研究表明：Pb、Cu在城市雨水中的中值浓度为偏远地区雨水中的489倍、683倍。在干旱年份除了硝酸盐，雨水中其他所有物质的浓度均大于非干旱年份，这是由于在一定的大气污染物水平下，雨水中的污染物浓度与年降雨量成负相关关系。

2.径流过程雨水污染分析

地表径流中的污染物主要来自降雨对地表的淋洗和冲刷。公路集雨面或邻近公路的集雨面，收集到的雨水大多重金属超标，尤其是铅；有些集雨面由于管理不好，在雨水径流过程中，枯枝落叶、人畜粪便、生活垃圾等一并进入水窖，导致水体富营养化或大肠杆菌超标；黄土高原区水土流失剧烈，使得部分泥沙进入水窖，导致窖水悬浮物、浑浊度等增加；沥青油毡类屋顶材料在初期径流雨水中COD浓度很大，且色度超标、有异味。典型研究表明，沥青材料集流面雨水COD可达到131mg/L；黏土夯实集流面雨水浑浊度高达2000NTU；自然集流面雨水细菌总数可达到3300个/L。由此可见，雨水水质与集流面材料有很大关系。JZOBRIST等人研究表明，从瓦片和聚酯材料屋顶收集的雨水中，总碳、总氮、总磷、重金属离子、杀虫剂等物质在径流初期浓度很大，然后急剧下降。AL-Khashman等人研究表明，由于无雨时期空气中大量灰尘等物质积累，降雨初始阶段雨水中各中污染物浓度最高。对典型的坡顶瓦屋面和平顶沥青油毡屋面径流雨水进行比较，发现后者的污染明显重于前者，其初期径流浊度可高达上千，色度大，有异味，且污染物主要以可溶性物质为主，其原因主要是由于沥青为石油的副产品，其成分较为复杂，许多污染物质可能溶入雨水中，而瓦屋面不含溶解性化学成分。同时，两种屋面初期径流浓度一般相差3～8倍左右，而且，随着气温升高差距进一步增大。

3.储存过程雨水污染分析

在我国饮用雨水的地区，一般家庭使用较多的净水剂主要有明矾、漂白粉、熟石灰、次生矿化物等，对加速水体澄清，净化水质起到了重要作用。然而，某些常用的化学物质如漂白粉可与水中有机物发生反应，形成副产品三卤甲烷继而影响人体健康。因此，雨水净化技术有待于进一步研究，以便尽量减少或避免在雨水储存环节产生有害物质。同时，以水泥胶凝材料为主的蓄水设施在投入运行的初期，往往会由于胶凝材料中Ca2+、Al3+等的结晶和析出而污染水体。另外，与通常的认识相反，雨水在水窖中的长时间存储不但不会使雨水变得不新鲜，而且随着细菌和病原体的逐渐死亡，水质还会有所提高。但即便如此，在雨水的储存期内往往由于疏于管理等人为因素造成雨水的污染，从而使得雨水水质不能满足使用要求。

4.利用过程雨水污染分析

利用过程的雨水污染主要发生在取水、用水环节上。一方面，因为传统的吊桶取水模式，对吊桶的存放、保管十分随意，而且潮湿的吊桶很容易滋生细菌，当吊桶反复进入水窖中取水时，吊桶上的细菌等污染物随之进入水体中造成污染；另一方面，几乎所有终端用水普遍采用水缸储水，夏季室温较高，为细菌繁殖创造了有利条件，造成了新的水体污染。

（二）雨水污染物及其特点

从前述雨水污染来源分析可见，雨水污染物主要包括泥沙、有机物、无机物、浮游生物和微生物等，其对水质的评价主要包括浊度以及有机物、氨氮、重金属、微生物等指标。

1.浊度

浊度是由于水中含有泥沙、有机物、无机物、浮游生物和微生物等悬浮物质所造成的，可使光散射或吸收，是评价水质的感官性状指标之一。在降雨过程中，初期径流雨水中含有大量泥沙等悬浮物，导致雨水浊度较高。但随着降雨历时的延长，径流雨水中的悬浮物经冲刷、淋洗而减少，其浊度也随之降低。通常情况下，径流雨水的浊度介于15～105NTU之间，窖水浊度介于1～40NTU之间。(www.daowen.com)

2.有机物

雨水中的有机物主要为天然有机物，包括BOD、CODMn等。CODMn是反映水域受还原性物质污染的一个重要指标，雨水中的CODMn一般在4～7mg/L左右。

3.重金属

随着环境污染的加重，雨水不同程度地受到重金属物质的污染。根据对雨水中重金属物质污染程度的检测，雨水中重金属铬含量介于0～0.1mg/L。但初步分析认为，该项指标值与水窖的分布区域关系密切。

4.微生物

微生物是雨水污染的主要污染源之一，细菌总数是指大肠菌群数、病原菌、病毒及其他细菌数的总和。大肠菌群数是每升水样中含有大肠菌群的数目，是反映水体污染程度的重要指标。据检测，雨水中细菌总数一般介于120～28600Fu/m L之间，大肠菌群数一般在0～23800个/m L左右。

另外，现行的用水模式也极易造成窖水使用环节的污染，一是外界环境污染物随吊桶直接进入水窖；二是由于室温较高引起的细菌繁殖，造成新的水体污染。

典型地区雨水集蓄利用工程水窖水质见表2-22。由此可见，超标的污染物主要包括细菌、大肠杆菌、色度、浊度、重金属等。同时，在有机微污染物方面检出了多环芳烃等，具体见表2-23。

表2-22　典型地区雨水集蓄利用工程水窖水质检测结果表

①　总硬度以CaCO3计。

表2-23　典型地区水窖雨水有机污染物检测结果表