葉維麗 劉雅玲 王 強(qiáng) 劉晨峰
(環(huán)境保護(hù)部環(huán)境規(guī)劃院,北京 100012)
近年來,中國的城市內(nèi)河水體黑臭問題越發(fā)嚴(yán)重,嚴(yán)重影響了城市居民對環(huán)境質(zhì)量的感官認(rèn)知,引發(fā)了較惡劣的社會影響。2015年發(fā)布的《清潔水行動(dòng)計(jì)劃》中,對城市黑臭水體整治提出了明確要求與整治目標(biāo)。但目前,對于城市黑臭水體尚無明確定義,相關(guān)治理技術(shù)的研究也不成體系。2015年8月,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布了《城市黑臭水體整治工作指南》,首次提出以公眾調(diào)查問卷的形式判斷城市黑臭水體,并提出要編制黑臭水體清單,開展污染源與環(huán)境水文調(diào)查,選擇控源截污、內(nèi)源治理、生態(tài)修復(fù)等技術(shù)進(jìn)行治理。
城市黑臭水體的治理應(yīng)當(dāng)綜合考慮水資源量的科學(xué)配置與城市水體的水質(zhì)改善兩個(gè)方面因素,統(tǒng)籌考慮水質(zhì)與水量。
(1) 片面治理:綜合整治不夠全面,不受關(guān)注區(qū)域黑臭情況嚴(yán)重。
城市水體的綜合整治往往關(guān)系地方政府的“顏面”,因此在許多城市會建造一些經(jīng)過綜合整治的重點(diǎn)河段以作為城市內(nèi)河的典范。在許多中小城市中,重點(diǎn)河段一般水量充沛、水質(zhì)良好、景觀宜人,然而一橋之隔的其他河段或不受關(guān)注的小支流、小河涌則水體臟臭、垃圾遍地、環(huán)境惡劣,一條河流的不同地段可能存在天壤之別。這些不受關(guān)注的河段與支流恰是城市內(nèi)河水環(huán)境治理的重要環(huán)節(jié),是最容易形成黑臭水體的敏感區(qū)域,也是直接影響公眾對城市水環(huán)境感觀的地段,不應(yīng)當(dāng)被忽視。
(2) 水資源浪費(fèi):過分追求人工景觀建設(shè),占用大量清水資源。
水資源量是影響城市內(nèi)河水質(zhì)的重要因素,缺水是大部分城市黑臭水體的通病。許多城市內(nèi)河中出現(xiàn)“有河道無水量”或“有臟水無清水”的情況。然而,部分城市為了景觀工程,依然盲目建設(shè)人工湖庫蓄水。這些人工湖庫缺乏天然徑流補(bǔ)給,湖面過于寬廣、湖體標(biāo)高不足帶來大量蒸發(fā)流失,不僅不能為城市蓄存雨水,反而成為城市水循環(huán)中的“用水大戶”,需要靠從水量豐沛的主要河流中常年調(diào)水來補(bǔ)充水量、維持景觀用途,為城市水資源配置帶來負(fù)擔(dān),間接促進(jìn)了城市水體的進(jìn)一步黑臭惡化。
(3) 建設(shè)方式單一:河岸帶建設(shè)硬質(zhì)化嚴(yán)重,有礙水生態(tài)恢復(fù)。
城市內(nèi)河沿岸通常承載著城市居民的休閑與娛樂需求,因此其堤岸建設(shè)多以石砌、水泥等硬質(zhì)護(hù)坡為主,景觀建設(shè)主要以大理石、水泥建筑為主,同質(zhì)化現(xiàn)象嚴(yán)重,較少建設(shè)河岸綠化帶或采用生態(tài)護(hù)坡[1]。采用硬質(zhì)護(hù)坡大多從成本、清潔、行洪等角度出發(fā)考慮,但其透水性、集水性以及對河岸帶生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)程度遠(yuǎn)不及生態(tài)護(hù)坡或自然護(hù)坡,導(dǎo)致城市雨水收集不暢,內(nèi)河水生態(tài)狀況不佳,產(chǎn)生黑臭情況。
(4) 工程管理不可持續(xù):治理工程“一錘子買賣”,缺乏長效管理機(jī)制。
城市水體環(huán)境管理是系統(tǒng)性工程,它不僅包括為改善水環(huán)境狀況而制定的技術(shù)工程,同時(shí)也包括了維持水環(huán)境質(zhì)量的管理措施[2]。技術(shù)工程建設(shè)后續(xù)管理的缺乏,是導(dǎo)致城市水體黑臭化情況反復(fù)的主因。許多環(huán)境治理技術(shù)項(xiàng)目在實(shí)施后必須要有人員定期檢查、監(jiān)督、運(yùn)營、清理、轉(zhuǎn)運(yùn),才能發(fā)揮環(huán)境績效。但實(shí)際管理中一旦政府換屆或領(lǐng)導(dǎo)思路變更,容易出現(xiàn)爛尾工程或工程閑置無人管理的局面。另一方面,對水體開展長效管理,需要固定的機(jī)構(gòu)、穩(wěn)定的人員構(gòu)成及持續(xù)的資金支持,這往往是城市水體管理的短板。例如,生活垃圾隨意傾倒是導(dǎo)致城市水體黑臭的重要原因,但長期以來環(huán)保與環(huán)衛(wèi)部門并沒能形成聯(lián)動(dòng)機(jī)制,垃圾清運(yùn)問題成為許多城市的隱痛。隨意傾倒生活垃圾屢禁不絕,導(dǎo)致水體黑臭情況反復(fù)。
傳統(tǒng)的城市內(nèi)河綜合整治思路普遍關(guān)注水利工程、河道清淤,但較少從水質(zhì)、水量兩個(gè)角度統(tǒng)籌城市水資源,從城市水循環(huán)的角度改善城市水環(huán)境質(zhì)量[3]。
(1) 統(tǒng)籌時(shí)空分布,注重溯源解析。
城市黑臭水體治理應(yīng)統(tǒng)籌資源配置的時(shí)空分布,立足污染排放的源頭解析與管理。
在中國大多數(shù)城市,水資源時(shí)空分布不均的現(xiàn)象非常普遍,許多城市汛期水量相對充沛,而枯水期與平水期缺乏天然降雨與徑流,水量與水質(zhì)都存在極大不同。應(yīng)當(dāng)合理調(diào)整水資源利用的時(shí)間差異,注重豐水期的導(dǎo)水、蓄水,關(guān)注枯水期的補(bǔ)水、治水??臻g分布則從另一個(gè)角度對城市水資源格局進(jìn)行了解析,在城市中往往為了景觀效果而匯集大量清水打造人工河道或湖泊,人工攔截水流,導(dǎo)致缺水區(qū)域越發(fā)缺水。城市內(nèi)河的治理應(yīng)當(dāng)合理調(diào)整水資源利用的空間布局,減少黑臭情況發(fā)生概率。
另一方面,應(yīng)注重全水體的污染溯源解析,重點(diǎn)關(guān)注城市工業(yè)排污口與城鎮(zhèn)生活源排污口,同時(shí)也需要注意近郊農(nóng)灌污水隨意排放與生活垃圾臨河丟棄的問題。
排污口的規(guī)范化治理是黑臭水體治理的基本前提?,F(xiàn)狀依然有很多城市并不能掌握排污口的位置、污染來源、排水去向等詳細(xì)資料,缺乏對每個(gè)排污口進(jìn)行管理監(jiān)控的能力,也未統(tǒng)一排污口管理權(quán)限。建議在開展城市黑臭水體治理前開展城市排污口的排查工作,掌握重要排污口的水質(zhì)、水量監(jiān)測數(shù)據(jù),為城市內(nèi)河水體污染整治提供科學(xué)依據(jù)與數(shù)據(jù)參考。
在關(guān)注工業(yè)與城鎮(zhèn)生活排污口的同時(shí),不能忽視對農(nóng)業(yè)面源污染的管理控制,以減少農(nóng)藥化肥施用量、提高農(nóng)灌用水回用效率為手段盡量減少面源中的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)流入城市內(nèi)河水體。同時(shí),應(yīng)當(dāng)完善垃圾清運(yùn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),加強(qiáng)對城鄉(xiāng)居民環(huán)境保護(hù)常識的宣傳教育,真正杜絕隨意拋棄城市生活垃圾的行為。
(2) 強(qiáng)調(diào)水資源合理配置、科學(xué)回用、避免浪費(fèi)。
應(yīng)強(qiáng)調(diào)水資源合理配置,避免過分建設(shè)人工湖庫[4]。許多城市截留汛期雨水補(bǔ)充地表水體的做法往往采取的是建設(shè)大面積水庫或人工湖泊的方式。這些水體往往平均水深不過1~2 m,汛期截留雨水的能力相當(dāng)有限。為追求景觀效應(yīng)、拉動(dòng)周邊經(jīng)濟(jì)增長,這些水體大多面積廣大,在蒸發(fā)量大于降水量的區(qū)域,要維持這些人工水體的生態(tài)流量、保持一定的水質(zhì)狀況是較難實(shí)現(xiàn)的事情。養(yǎng)護(hù)面積巨大的人工湖庫是一種奢侈而浪費(fèi)的行為。
應(yīng)當(dāng)科學(xué)合理地利用生態(tài)補(bǔ)水的手段改善黑臭水體水質(zhì)。重點(diǎn)是對黑臭水體進(jìn)行功能定位,確定補(bǔ)水清單,明確補(bǔ)水來源。一般而言,城市生態(tài)補(bǔ)水來源有三:天然徑流、城市污水處理設(shè)施出水與地下水。應(yīng)當(dāng)積極提倡建設(shè)再生水處理設(shè)施,城市污水處理設(shè)施出水經(jīng)過再生水的深度處理后,用于實(shí)現(xiàn)對某些城市內(nèi)河乃至排污溝的景觀補(bǔ)水是較好出路,但要預(yù)防重金屬等環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。在某些城市,會在污水處理設(shè)施末端增設(shè)人工濕地以達(dá)到深度處理效果,是性價(jià)比較高的選擇。
(3) 因地制宜選擇治理技術(shù),確定治理方案。
從水系統(tǒng)解析的角度出發(fā),應(yīng)當(dāng)因地制宜地選擇河流整治技術(shù),針對具體水體分別制定水系治理方案,同時(shí)協(xié)調(diào)城市內(nèi)不同水體的治理設(shè)施,協(xié)同治理黑臭水體。
城市排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)應(yīng)因地制宜,不應(yīng)過分強(qiáng)調(diào)雨污分流或雨污合流理念。從工程成本與實(shí)際效果來看,并非所有城市的所有區(qū)域都具備實(shí)施條件。新城區(qū)在有條件的情況下對雨水與污水分別收集,并對初期雨水進(jìn)行處理,有益于城市內(nèi)河水質(zhì)的改善,但這種情況在老城區(qū)往往會因改造工程成本過高而缺乏可操作性。通過建設(shè)規(guī)范化排污口的方式可有效收集老城區(qū)的雨污水,達(dá)到治理目的的同時(shí)也節(jié)省了改造成本。通過城市排水管網(wǎng)的設(shè)計(jì),盡量避免城市生活污水、工業(yè)廢水、初期雨水與暴雨洪水直接進(jìn)入城市內(nèi)河。更要防止汛期水量較大時(shí),污水因截流倍數(shù)不足而混入雨水進(jìn)入水體的情況發(fā)生。
對容易產(chǎn)生黑臭情況的城市水體,還需要考慮河流中的溶解氧問題,某些情況下需要在河道中采用曝氣工藝,并在有必要的時(shí)候通過跨區(qū)域調(diào)水來加快水體更新周期,以維持水環(huán)境質(zhì)量。
在護(hù)坡的選擇上,也應(yīng)當(dāng)根據(jù)城市內(nèi)河的實(shí)際情況選擇適當(dāng)?shù)纳鷳B(tài)護(hù)坡,在可能的情況下盡量保持水岸的植被完整性,不應(yīng)一味追求硬質(zhì)護(hù)坡。
(4) 注重管理延續(xù)性與工程維護(hù)。
城市黑臭水體的治理要注意時(shí)間的延續(xù)性,要對提出的措施進(jìn)行全過程管理,強(qiáng)調(diào)工程完工后的維護(hù)。對大多數(shù)中小城市而言,工程實(shí)施后往往就期待見到成效,而忽略了環(huán)境治理是一項(xiàng)長期工作,有時(shí)候需要10年甚至幾十年的良好保養(yǎng)。例如,污水處理設(shè)施與河道曝氣設(shè)施都需要良好的運(yùn)營管理才能發(fā)揮最佳的污染治理效果;人工濕地也需要定期收割植物才能保證處理效果,并且10—20年要開展清淤工作。借鑒美國、歐洲城市內(nèi)河治理的國外經(jīng)驗(yàn),建議成立類似于基金會、居民委員會或管理小組之類的持續(xù)管理部門,專職對城市水環(huán)境綜合整治工作進(jìn)行維護(hù)。另外,應(yīng)當(dāng)推進(jìn)監(jiān)管能力標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),完善監(jiān)管機(jī)制,以解決監(jiān)管薄弱狀況。
躍進(jìn)河發(fā)源于山東省膠州市九龍鎮(zhèn)九龍山東南一帶,進(jìn)入產(chǎn)業(yè)新區(qū)的如意湖、金湖后入海,全長16.67 km,流域面積41.5 km2。躍進(jìn)河河道較短窄,水量較小,平均水深0.2~0.3 m,流量大約1 800~1 900 m3/d。躍進(jìn)河有3條主要支流,主要承接汛期雨水、沿河兩岸直接排放的生活污水、農(nóng)田廢水及九龍鎮(zhèn)工業(yè)園區(qū)等未經(jīng)處理的工業(yè)廢水,河道多處被橡膠壩攔截,部分河段斷流,基本成為城市納污溝。
如意湖主要位于產(chǎn)業(yè)新區(qū)東部入海口處,是膠州政府為打造產(chǎn)業(yè)新區(qū)水體景觀而在躍進(jìn)河下游河段挖掘的人工湖泊。如意湖與金湖湖面面積約2 km2,平均水深約1 m,水量主要靠躍進(jìn)河補(bǔ)給,面臨海潮侵襲、咸水入侵的風(fēng)險(xiǎn),淡水資源極度緊缺。
在開展水環(huán)境綜合整治前,該流域水質(zhì)狀況極其惡劣。河流缺乏生態(tài)水量,河水具有明顯腥臭味,水體色度、濁度都較高,不同河段的水體呈現(xiàn)不同的顏色,河面漂浮大量泡沫,部分河段垃圾淤積、雜草叢生,是典型的城市黑臭水體。根據(jù)2013年監(jiān)測數(shù)據(jù),躍進(jìn)河與如意湖水質(zhì)都屬于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)中的劣Ⅴ類,躍進(jìn)河中下游COD、氨氮、總磷平均分別高達(dá)192、13.7、6.22 mg/L,超標(biāo)5~15倍不等,基本喪失水體自凈功能。
恢復(fù)如意湖水生態(tài)功能,改善產(chǎn)業(yè)園區(qū)水環(huán)境狀況;恢復(fù)躍進(jìn)河向如意湖生態(tài)補(bǔ)水功能,改善躍進(jìn)河水量與水質(zhì)。
針對躍進(jìn)河—如意湖流域污染狀況,提出的水體治理方案以入如意湖的躍進(jìn)河治理為重點(diǎn),收集躍進(jìn)河上游九龍鎮(zhèn)、營海鎮(zhèn)部分生活污水就地進(jìn)行深度處理后補(bǔ)充入躍進(jìn)河,間接改善如意湖來水水質(zhì);收集九龍鎮(zhèn)工業(yè)廢水、九龍鎮(zhèn)部分村鎮(zhèn)生活污水以及洋河區(qū)域部分生活污水,接管至產(chǎn)業(yè)新區(qū)的污水處理廠,深度處理后排放補(bǔ)充入如意湖;從洋河調(diào)水補(bǔ)充躍進(jìn)河,改善躍進(jìn)河缺水現(xiàn)狀,從而間接改善如意湖來水水質(zhì)。躍進(jìn)河—如意湖流域污染治理技術(shù)路線具體見圖1。
3.3.1 生活源、農(nóng)業(yè)源與工業(yè)源廢水處理
生活污水隨意排放是躍進(jìn)河水質(zhì)惡化的主要原因之一,治理思路是城鎮(zhèn)收集、農(nóng)村分散、工業(yè)截流。
圖1 躍進(jìn)河—如意湖流域污染治理技術(shù)路線Fig.1 Framework of pollution control technology in Yuejin River-Ruyi Lake Basin
管網(wǎng)收集區(qū)域內(nèi)的城鎮(zhèn)生活污水后通過自流輸送至污水處理廠,并在匯水范圍內(nèi)新建設(shè)兩座小型污水處理廠收集處理污水。流域范圍內(nèi)人口數(shù)量較多的農(nóng)村生活污水也全部接管后納入污水處理廠統(tǒng)一處理。人口低于200人的村莊以及過于偏遠(yuǎn)的村莊建設(shè)分散式污水處理設(shè)施,將農(nóng)村生活污水、畜禽養(yǎng)殖廢水收集并處理達(dá)標(biāo)后才能排放入躍進(jìn)河。
工業(yè)源廢水治理方面,對區(qū)域工業(yè)廢水進(jìn)行截污,九龍工業(yè)園區(qū)范圍內(nèi)的工業(yè)企業(yè)將處理后的廢水接入下游產(chǎn)業(yè)新區(qū)污水處理廠。完成工業(yè)廢水截污后,對九龍鎮(zhèn)躍進(jìn)河沿岸的現(xiàn)有工業(yè)廢水排污口進(jìn)行封堵。不在截污范圍內(nèi)的個(gè)別企業(yè),必須就地建設(shè)污水處理設(shè)施,達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918—2002)中一級A標(biāo)準(zhǔn)后才能排放入河。
3.3.2 垃圾綜合整治
針對九龍鎮(zhèn)、營海鎮(zhèn)及下屬鄉(xiāng)村垃圾收集能力不足、河道垃圾污染等問題,進(jìn)行九龍鎮(zhèn)、營海鎮(zhèn)下屬農(nóng)村垃圾收運(yùn)能力建設(shè)。通過配置足夠數(shù)量的生活垃圾收集、清運(yùn)的硬件設(shè)備,提升環(huán)衛(wèi)工人勞動(dòng)積極性與周邊村民環(huán)境意識,逐步提升膠州市農(nóng)村生活垃圾集中收運(yùn)比例。
針對躍進(jìn)河現(xiàn)有生活垃圾問題開展河道垃圾打撈及攔污網(wǎng)建設(shè)工程。河道垃圾打撈分河段、定期、長期進(jìn)行,打撈范圍包括躍進(jìn)河干流及各段主要支流。
3.3.3 如意湖補(bǔ)水方案
在對如意湖水質(zhì)、自然生態(tài)狀況、入湖污染源分布的現(xiàn)狀分析以及預(yù)測的基礎(chǔ)上,結(jié)合如意湖治理階段性目標(biāo),篩選提出如意湖基于不同目標(biāo)的補(bǔ)水方案與工程[5-8]。
推薦補(bǔ)水方案為:治理躍進(jìn)河上游污染,依靠污水處理廠出水為躍進(jìn)河乃至如意湖補(bǔ)水;截留天然雨水徑流為如意湖補(bǔ)水,在如意湖入??诶矛F(xiàn)有翻板閘,在汛期截留雨水,截留率按照80%計(jì)算;從GB 3838—2002中Ⅳ類的洋河補(bǔ)水;建立如意湖自循環(huán)系統(tǒng),通過曝氣、建立人工濕地、泵站提升等方式在如意湖內(nèi)部形成自循環(huán)水處理體系,實(shí)現(xiàn)如意湖的水體自凈。
3.3.4 河道護(hù)岸與生態(tài)修復(fù)工程
配合躍進(jìn)河九龍段已開展的水利工程,實(shí)施河道清淤與護(hù)岸、堤岸建設(shè)工程。范圍配合膠州市九龍街道戰(zhàn)略規(guī)劃,包括從躍進(jìn)河204國道橋至青黃鐵路橋。
建設(shè)躍進(jìn)河—如意湖人工濕地工程,工程分為兩期:一期為躍進(jìn)河入如意湖口表面流人工濕地生態(tài)工程,實(shí)施生態(tài)修復(fù)和污染物阻截,進(jìn)一步降低入湖的總氮、總磷等污染物濃度;二期為如意湖景觀型人工濕地工程,人工濕地設(shè)置于如意湖,對入如意湖的躍進(jìn)河進(jìn)水進(jìn)行生物凈化。
膠州市躍進(jìn)河—如意湖流域通過方案治理,能夠?qū)崿F(xiàn)區(qū)域污染物截流,解決躍進(jìn)河惡臭問題,構(gòu)建躍進(jìn)河—如意湖景觀工程,改善并提升水環(huán)境質(zhì)量。
近年來,針對城市黑臭水體的整治工程越來越多,但是黑臭水體現(xiàn)象并沒有本質(zhì)改善,這與整治工程缺乏系統(tǒng)性與科學(xué)驗(yàn)證、城市水資源缺乏科學(xué)調(diào)配、城市水環(huán)境缺乏有力監(jiān)管有重要關(guān)系。由此可見,城市黑臭水體治理,還需“質(zhì)”、“量”統(tǒng)籌,系統(tǒng)梳理城市水資源配置與水環(huán)境治理關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),提出城市水體綜合整治的創(chuàng)新思路。
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