郝 永 剛
(太原市市政工程設(shè)計(jì)研究院,山西 太原 030002)
2015年4月國(guó)務(wù)院發(fā)布《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》,簡(jiǎn)稱“水十條”,提出“到2020年,地級(jí)及以上城市建成區(qū)黑臭水體均控制在10%以內(nèi),到2030年,城市建成區(qū)黑臭水體總體得到消除”的控制性目標(biāo)。2015年8月住建部、環(huán)保部聯(lián)合印發(fā)《城市黑臭水體整治工作指南》(以下簡(jiǎn)稱“指南”),用于指導(dǎo)地方各級(jí)人民政府組織實(shí)施城市黑臭水體的排查與識(shí)別、整治方案的制定及實(shí)施、整治效果評(píng)估與考核、長(zhǎng)效機(jī)制建立與政策保障等工作??梢哉f(shuō)城市黑臭水體整治已經(jīng)成為地方各級(jí)人民政府改善城市人居環(huán)境工作的重要內(nèi)容。
城市黑臭水體是指城市建成區(qū)內(nèi),呈現(xiàn)令人不悅的顏色和(或)散發(fā)令人不適氣味的水體的統(tǒng)稱。北方城市中除通過(guò)山洪沖刷形成的自然河道外,還存在許多人工開(kāi)拓的退水渠,這些河渠最明顯的特點(diǎn)就是一年當(dāng)中90%以上的天數(shù)干涸,只有雨季中到大雨時(shí)才會(huì)產(chǎn)生連續(xù)水流。因此只要在旱季時(shí)存在水流必然是生產(chǎn)、生活污水,按照評(píng)價(jià)城市黑臭水體的指標(biāo):透明度、溶解氧(DO)、氧化還原電位(ORP)和氨氮(NH3-N)來(lái)評(píng)判,其必然是“重度黑臭”。
結(jié)合管網(wǎng)普查資料,沿河渠兩岸逐個(gè)進(jìn)行排污口詳細(xì)調(diào)查、監(jiān)測(cè),收集日常排污量、排污時(shí)段、水質(zhì)等。重點(diǎn)要分清排污口是屬于城市集中的排污口還是沿岸建筑的臨時(shí)排污口,或者是企業(yè)的排污口,因?yàn)楹笃诘闹卫硇栳槍?duì)性的分別提出措施;譬如沿岸建筑的臨時(shí)排污口,如果結(jié)合城市環(huán)境綜合整治,可能會(huì)拆除大量的沿岸臨建、違建,如此一來(lái)其對(duì)應(yīng)的排污口就會(huì)“物理消失”。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),對(duì)于季節(jié)性河渠的排污口大部分屬于城市的生活污水,其產(chǎn)生的原因主要在于老城區(qū)大量合流制管網(wǎng)的存在、片區(qū)內(nèi)雨污分流不徹底、雨污混接現(xiàn)象嚴(yán)重、截留井內(nèi)截留槽或堰淤堵等造成。
面源污染,主要包括各類降水所攜帶的污染負(fù)荷、城鄉(xiāng)結(jié)合部地區(qū)分散式畜禽養(yǎng)殖廢水的污染等。對(duì)于北方干旱城市來(lái)說(shuō)重點(diǎn)在于分析中小降雨的污染、暴雨初期雨水的污染、冬季冰雪融水的污染、畜禽養(yǎng)殖污染等。
另外,城中村和城邊村也是重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象。隨著城中村改造、集中拆除,城中村垃圾遍地、污水橫流的現(xiàn)象逐漸消失,但是城邊村依然存在,其垃圾、污水治理任重道遠(yuǎn),短期內(nèi)仍然會(huì)通過(guò)徑流進(jìn)入河渠形成污染。即使通過(guò)在其排出終端采取臨時(shí)截留措施,雨季時(shí)大量溢流污水、地面垃圾仍然會(huì)進(jìn)入水體。
北方季節(jié)性河渠的內(nèi)源污染是應(yīng)該引起足夠重視的重要污染源。由于多年污水橫流導(dǎo)致的淤泥有機(jī)質(zhì)豐富,部分河渠內(nèi)夏季植物瘋長(zhǎng)、冬季腐爛變質(zhì);由于北方中小雨偏多,如果對(duì)初期雨水、截流式管網(wǎng)的溢流污水、面源污染治理不徹底,即使集中治理完成也容易再次沉積、污染。內(nèi)源污染的調(diào)查內(nèi)容應(yīng)包括河渠底泥厚度、顏色、嗅味及主要污染物特征;岸邊垃圾及其主要來(lái)源和特征、河渠內(nèi)生植物及其腐敗情況;河床底部地質(zhì)構(gòu)造等。
按照《指南》的要求,針對(duì)性地采取控源截污、垃圾清理、清淤疏浚、生態(tài)修復(fù)等措施是黑臭水體治理的常規(guī)措施,但對(duì)于北方季節(jié)性河渠黑臭水體治理的技術(shù)選擇具有明顯的地域特征。
如前所述,季節(jié)性河渠內(nèi)日常的水流基本上就是污水,因此實(shí)現(xiàn)污水全收集、全處理是治理此類黑臭水體的根本之道。目前我國(guó)大部分城市規(guī)劃的排水體制是分流制,只有按照規(guī)劃逐年的完成源頭的雨污分流才是徹底的治理方法。但是源頭的雨污分流需要一個(gè)較長(zhǎng)歷時(shí),為了完成“水十條”的治理目標(biāo),需要沿河渠修建截流污水管,將直接入河的污水管接入、將合流管內(nèi)污水截流。與此同時(shí),需要對(duì)入河雨水管涵所服務(wù)范圍內(nèi)的污水誤接、錯(cuò)接點(diǎn)實(shí)施“微創(chuàng)手術(shù)”,予以糾正,而不是簡(jiǎn)單的在入河口實(shí)施截流。
對(duì)于城邊村、城市邊緣的企業(yè)等水體的黑臭污水來(lái)源點(diǎn),在經(jīng)濟(jì)技術(shù)綜合比較的基礎(chǔ)上可以選擇就地處理、達(dá)標(biāo)排放,而不是一味的納入城市污水廠集中處理。目前污水處理設(shè)施的集成化、小型化、高標(biāo)準(zhǔn)化在長(zhǎng)江上游地區(qū)做得非常成功,雖然噸水投資、運(yùn)營(yíng)成本均很高,但相對(duì)于遠(yuǎn)距離管網(wǎng)的建設(shè)、運(yùn)維還是具有相當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)力的??梢越Y(jié)合美麗鄉(xiāng)村建設(shè)統(tǒng)籌規(guī)劃建設(shè)。
面源污染控制是一項(xiàng)長(zhǎng)期的、艱巨的工作,屬于城市雙修范疇,離不開(kāi)海綿城市建設(shè)中的徑流污染控制,尤其是對(duì)于老舊城區(qū)低影響開(kāi)發(fā)(LID)設(shè)施、初期雨水控制與凈化設(shè)施建設(shè)都需要根據(jù)城市改造建設(shè)計(jì)劃逐年進(jìn)行。
垃圾清理、清淤疏浚都是內(nèi)源治理的具體措施,對(duì)于北方季節(jié)性河渠具有非常明顯的地域特征。首先,是一個(gè)長(zhǎng)期、不間斷的過(guò)程,河渠內(nèi)日常無(wú)水,即使一次性將淤泥清理干凈、換填,夏季時(shí)仍然會(huì)雜草叢生,這就需要每年清理雜草、落葉、沉積漂浮物,防止其腐爛變質(zhì)。
在實(shí)現(xiàn)源頭真正意義的雨污分流、徹底控制面源污染之前,中雨、大雨時(shí)仍然有污染物進(jìn)入河渠沉積變質(zhì),形成污染,因此,河道清淤是一項(xiàng)經(jīng)常性的工作。
隨著環(huán)保督查、黑臭水體專項(xiàng)督查力度的不斷加強(qiáng),地方面臨的壓力越來(lái)越大,為了完成治理任務(wù),有些地方在截污納管階段采取了非常極端的截流措施,只要管道里有污水就將之全部截流進(jìn)污水廠進(jìn)行處理,為后期的管網(wǎng)、污水廠的運(yùn)行埋下了隱患。雨季時(shí)大量雨水進(jìn)入污水管網(wǎng),而污水管網(wǎng)相對(duì)于雨水管道管徑有數(shù)量級(jí)的差距,造成污水外溢、臭氣熏天,泥沙進(jìn)入污水管道造成淤積,過(guò)量雨水對(duì)污水廠的運(yùn)行造成沖擊。給污水廠帶來(lái)新的挑戰(zhàn)——雨季如何防汛、保證安全,有些落差較大的地區(qū)甚至出現(xiàn)污水管頂井蓋現(xiàn)象。
因此,在點(diǎn)源調(diào)查及后期設(shè)計(jì)階段,一定要細(xì)致的摸清情況,尤其是管道的性質(zhì)、旱季流量及其變化,區(qū)別對(duì)待不同的排污口。在設(shè)置截流井時(shí)要根據(jù)旱季流量選擇合適的截流倍數(shù),盡可能的選擇可遠(yuǎn)程控制的智慧截流井,保證污水廠、污水管網(wǎng)的安全運(yùn)行。通過(guò)精確控制可以有效攔截旱季時(shí)污水(見(jiàn)圖1,圖2),在中小雨時(shí)通過(guò)閘門(mén)開(kāi)啟度精確攔截污水廠能夠消納的初期雨水量,并在暴雨時(shí)保證污水廠的運(yùn)行安全。
對(duì)有些跨地區(qū)的河道,越是下游的城市面臨的黑臭水體治理壓力越大,現(xiàn)在環(huán)保實(shí)行出境斷面考核,河道從上游城市合格的出境斷面流出后,沿途由于新的污染源進(jìn)入,即使下游城市自身城區(qū)范圍內(nèi)污水處理達(dá)標(biāo),其河道出境斷面也不達(dá)標(biāo)。因此,下游城市在河道邊新建污水廠,將河道內(nèi)的不達(dá)標(biāo)水?dāng)r截處理,達(dá)標(biāo)排放。這樣就造成該污水廠規(guī)模很大,并且將上游城市污水處理廠已經(jīng)處理但沿途二次污染的水又處理一次,很不合理。針對(duì)這種情況,建議還是立足于河道的綜合施治,下大力氣建設(shè)管網(wǎng)集中處理或者小型污水處理站分散處理,加強(qiáng)河道沿途的日常巡查,對(duì)農(nóng)村地區(qū)的地面固體廢棄物加大收集力度,加大宣傳力度。將黑臭水體治理和農(nóng)村環(huán)境綜合整治結(jié)合起來(lái),改“短期效益”為“長(zhǎng)效管理”,化“簡(jiǎn)單處理”為“精細(xì)控制”。
南方城市水資源豐富,河道內(nèi)水長(zhǎng)流,黑臭水體在完成初步治理后,為了鞏固治理成果需要對(duì)水體進(jìn)行人工干預(yù)一段時(shí)期,防治黑臭再生。石墨烯光催化技術(shù)、生態(tài)過(guò)濾技術(shù)(EFT)、納米曝氣等技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。這些技術(shù)的使用都有它特定的條件和環(huán)境,是不適用于季節(jié)性河流的。因?yàn)榧竟?jié)性河流旱季無(wú)水,即使有水也全是污水,利用這些技術(shù)處理污水是不可能達(dá)標(biāo)的;雨季時(shí)尤其是暴雨時(shí),泥沙俱下,河道內(nèi)的水處理設(shè)施還需要拆除以不影響行洪。目前有些地方應(yīng)用這些技術(shù)作為黑臭水體的治理方案或者應(yīng)急處理方案,都是錯(cuò)誤的決策,屬于技術(shù)濫用。
對(duì)于黑臭水體治理的理解有人認(rèn)為只要治理的不黑不臭即可,因此采取一級(jí)強(qiáng)化、投加藥劑等措施,這也是不正確做法。黑臭水體治理最終是要實(shí)現(xiàn)水體自然生態(tài)恢復(fù)本真,要落腳到斷面水質(zhì)考核上。
初期雨水由于污染程度高,有毒有害物質(zhì)多而復(fù)雜,甚至超過(guò)污水,是黑臭水體治理不可回避的主要問(wèn)題。按照我們幾十年發(fā)展的慣性思維,初期雨水治理單純的通過(guò)工程措施是無(wú)法解決的,或者說(shuō)急功近利的利用工程措施來(lái)解決是會(huì)誤入歧途的。有許多人認(rèn)為在雨水管入河口附近建設(shè)初期雨水調(diào)蓄池是解決初期雨水見(jiàn)效最快的途徑,這種理解是片面的。因?yàn)榻涤晔怯袝r(shí)空差異的,同時(shí)雨水產(chǎn)流也是一個(gè)由距離入河口最遠(yuǎn)點(diǎn)自遠(yuǎn)而近的過(guò)程,等最遠(yuǎn)點(diǎn)的初期雨水進(jìn)入調(diào)蓄池時(shí),附近區(qū)域的來(lái)水已經(jīng)相對(duì)比較干凈了,越是大流域雨水系統(tǒng)這種情況越明顯。解決初期雨水必須從產(chǎn)流源頭、全過(guò)程來(lái)控制,必須結(jié)合海綿城市建設(shè)從建筑、小區(qū)、管網(wǎng)系統(tǒng)等細(xì)致的劃分收集處理。尤其是北方干旱城市,全年90%以上降雨是中小雨,被污染的初期雨水可能就是降雨的全部,都需要收集處理;而歷時(shí)較短的暴雨,防汛的重要性超過(guò)了初期雨水的處理,這些都是需要長(zhǎng)時(shí)間實(shí)踐、調(diào)查研究解決的問(wèn)題。
《指南》對(duì)于岸帶修復(fù)提到“采取植草溝、生態(tài)護(hù)岸、透水磚等形式,對(duì)原有硬化河岸進(jìn)行改造,通過(guò)恢復(fù)岸線和水體的自然凈化功能,強(qiáng)化水體的污染治理效果”,對(duì)于北方季節(jié)性河流由于常年無(wú)水,暴雨來(lái)臨防汛壓力驟增,水體自然凈化功能根本談不上,更多的是要考慮如何快速行泄洪水。因此對(duì)河岸硬化改造從生態(tài)修復(fù)方面來(lái)看無(wú)此必要,但如果從河道糙率系數(shù)造成洪水流速過(guò)快的角度考慮改造硬化河岸,那就是另外一回事了。
自2015年《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》《城市黑臭水體整治工作指南》頒布以來(lái),環(huán)保督查力度逐漸加強(qiáng),城市黑臭水體治理達(dá)到前所未有的高度,而《指南》偏重于有恒定過(guò)境水流的河道。對(duì)于北方季節(jié)性河流,具有河道內(nèi)常年無(wú)水、黑臭水全是污水、汛期暴雨來(lái)水集中防汛壓力大等特點(diǎn),其黑臭水體治理必須結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況,因地制宜針對(duì)性的制定相應(yīng)措施、方案,切不可機(jī)械的照本宣科、生搬硬套,更不可人云亦云、病急亂投醫(yī)。