詹健鈞
(東莞市水務工程建設運營中心,廣東東莞523000)
城市黑臭水體治理被中央確定為打好污染防治攻堅戰(zhàn)七大標志性戰(zhàn)役之一,到2020年底將地級及以上城市黑臭水體消除比例達到90%作為目標。但是“黑臭水體”不過是城市水體病癥所呈現出的一種表象,要對其進行根治還得對社會、經濟、技術和整治等多個領域開展系統(tǒng)性的重建才行。“攻堅戰(zhàn)”既要取得預期的勝利,還要遵循公共資源治理的客觀法則和規(guī)律。此外,治理是一個具有動態(tài)性、交互性和不斷優(yōu)化的過程,把握好其規(guī)律性對治理城市黑臭水體至關重要。
下橋河位于廣東省東莞市東城街,是東引運河左岸一級支流,起點靠近東城溫塘路,由南向北經過石井大道、下橋水果批發(fā)市場,橫穿莞龍路,在上板橋村匯入東引運河,全長 3.94 km,流域面積約 5.73 km2。
河道上游已基本加蓋成暗渠,上游暗渠斷面約為 5.0 m×3.0 m,走線較為蜿蜒曲折,下橋水果街處暗渠斷面約為 7.0 m×3.0 m,穿過莞龍路后暗渠斷面為兩孔3.5 m×3.0 m、3.0 m×3.0 m,暗渠在 400 m處轉為明渠,一直到運河出口。明渠長約 530 m,兩側為混凝土擋墻,明渠寬8.5 m,深5 m,下橋河明渠穿越現狀運河東路排至東莞運河為9.0 m×4.0 m的箱涵,長21 m。
下橋河流域內分布著兩個城中村、兩個大型社區(qū)、五個商住小區(qū)、三所學校、兩個企事業(yè)單位、兩個工業(yè)園區(qū)以及兩個不同類型的大型市場等用戶。在2018年兩次對下橋河的水質進行檢測,檢測結果見表1。
表1 2018年水質檢測數據表
通過表1數據與《城市黑臭水體整治工作指南》中的黑臭評估指標進行對比,從中可以看出下橋河局部水體的氨氮值接近重度黑臭等級,其水質較差。下橋河未治理前明渠水質情況見圖1。
圖1 下橋河未治理前明渠水質
根據下橋河流域的污染源情況,對其進行污染源的相關調查。通常情況下,對于某地區(qū)的污染源調查應分為污染源排污概況調查、點源污染調查、面源污染調查、體源污染調查(內源污染調查)、線源污染調查和其他污染調查等六項內容。通過調查后發(fā)現,下橋河流域內只存在點源污染、面源污染和內源污染這三項污染源。
點源污染是指有固定排放點的污染源,在數學模型中常用一點來表示,能夠簡化計算,如工業(yè)廢水及城市生活污水,由排放口集中匯入指定的江河湖泊中。為此,對下橋河流域內的排污口和工業(yè)園區(qū)中企業(yè)污染源情況進行調查。
(1)流域內的排污口:通過調查發(fā)現下橋河明渠范圍內共有排污口10個,下橋河暗渠排污口共有22個。
(2)工業(yè)園區(qū)污染源調查:下橋河流域的兩個工業(yè)園區(qū)內共有47家企業(yè),每年的工業(yè)廢水排放量為5050 m3/d。
面源污染又稱為“非點源污染”主要是指沒有固定污染排放點,在降雨和徑流沖刷作用下,通過徑流過程匯入受納水體(如河流、湖泊、水庫、海灣等),從而引起的水體污染。在下橋河流域內的合流制管道雨季溢流、分流制雨水管道初期雨水也屬于面源污染。城市河流面源污染物來自于降雨對城市地表的沖刷。因此,城市地表沉積物是城市河流中面源污染物的主要來源。城市地表沉積物包含許多污染物質,如固態(tài)廢物碎屑、化學藥品、空氣沉降物、車輛排放物、工業(yè)排放物等。下橋河暗渠沿線所收集的降雨徑流和污染物最終都會匯入河道,對河道造成污染。因此,在調查面源污染情況時,主要調查的是面源污染在下橋河流域的分布情況。通過調查,該流域的面源污染主要有兩種農業(yè)徑流面源污染和城市徑流面源污染。
(1)農業(yè)徑流面源污染:下橋河流域內的農業(yè)用地有52.62 km2,主要分布在自來水公司東部片區(qū)和溫園立交片區(qū)。這兩個片區(qū)受降雨影響所形成的徑流全部暴露于地面上,形成發(fā)散性污染。
(2)城市徑流面源污染:主要包括地表淤積物、空氣中的有機污染物、工業(yè)企業(yè)外排廢氣中的重金屬、動植物有機廢棄物、機動車漏油、生活垃圾等。下橋河流域的城鎮(zhèn)面源污染主要來自沿岸區(qū)域的污染物通過降雨和徑流沖刷直接匯入到河道,對河道的水體形成污染。而且下橋河流域的城市徑流污染源面積極大,所造成的污染影響也是巨大的。
內源污染是指城市水體底泥中所含有的污染物以及水體中各種漂浮物、懸浮物、岸邊垃圾、原未清理的水生植物或水華藻類等所形成的腐敗物。根據現場查勘,下橋河流域內的內源污染主要是河道內的河底淤泥,河面及岸周垃圾,見圖2。
圖2 內源污染現場圖
根據調查情況,當地政府對下橋河流域內的點污染源、面污染源和內源污染開展針對性的治理。
(1)建設完善排水系統(tǒng)。在下橋河流域整治范圍內進行排水體制的改造,將部分地區(qū)的原有排水管道改造為合流制,新建地區(qū)采用的是分流制。
合流制是用同一個管渠系統(tǒng)收集和輸送污廢水的排水方式。根據污水、廢水、降水徑流匯集后的處置方式不同,可分為直泄式合流制和截流式合流制,根據下橋河流域內點污染源的特點采用的是截流式合流制。這種形式是在街道管渠中合流的生活污水、工業(yè)廢水和雨水,—起排向沿河的截流干管,晴天時全部輸送到污水處理廠;雨天時當雨水、生活污水和工業(yè)廢水的混合水量超過—定數量時,其超出部分通過溢流井泄入水體,也是目前很多城市應用比較廣泛的形式。
新建地區(qū)所采用的分流制是用不同管渠分別收集和輸送各種污水、雨水和生產廢水的排水方式。
(2)污水處理廠進行擴建改造。下橋河流域屬于石鼓污水處理廠的服務范圍,該污水廠從2009年開始建設,進行多次的提升改造,為滿足下橋河流域內的污水處理排放量,最終將建成為占地面積30.24 hm2、日處理水量將達到50萬t的規(guī)模。
(3)下橋河明渠進行截污整治。新建截污管起點為下橋河暗渠與明渠交界處,設置截流槽,收集污水后沿下橋河堤岸埋設直徑為500 mm污水管,總長為520 m,(標準按照下橋河流域內沿線居民人口1萬人,按400 L/d。人排污量進行計算,污水量大致為4000 t/d),沿途收集河岸排污口,終點接入運河路已有污水干管。其中沿河段總長約415 m,布設于河道內,采用松木樁進行基礎處理,并對管道進行砼包封,圍堰施工。在下游靠近板橋水閘至終點段布設在空地上,總長約105 m,該段采用鋼板樁支護開挖。
(4)新建截污工程。在下橋河的左岸、右岸和水果市場分別新建直徑為600 mm、400 mm的截污管道,對區(qū)域內的污水進行截污匯總處理。
(5)完善雨污分流。通過對該區(qū)域的分析,對城中村、居住小區(qū)和工業(yè)園區(qū)分別采用不同的雨污分流形式。對于居民小區(qū)采用的是封閉式污水管道;工業(yè)園區(qū)和城中村采用的是將原有的合流管分離,原有管道變成污水管,并新建雨水管一組。
下橋河流域的面污染源治理,主要采取的措施是建設海綿城市設施。海綿城市,是新一代城市雨洪管理概念,是指城市能夠像海綿一樣,在適應環(huán)境變化和應對雨水帶來的自然災害等方面具有良好的彈性,也可稱之為“水彈性城市”。這些設施有綠地改造工程措施、地表水透水性改造措施以及非工程類的設施。常見的面源污染消減措施有四種,分別為道路的透水鋪裝、下凹式綠地、生態(tài)護岸改造、小型人工濕地。
由于下橋河的上游已經變成暗渠,下游的530 m做了擋墻護坡和硬底化,河道的兩側為硬質的路面或是房屋,所以已經沒有條件再建設生態(tài)護岸;該流域已經基本開發(fā)成熟,建設生態(tài)濕地和透水磚的可能性極小,只可以逐步建設下凹式綠地和透水磚。
為了徹底消除下橋河的黑臭水體,提高水體自身的自凈能力,內源污染治理的措施就是清淤。下橋河的部分河段為暗渠和橋涵,因此,采用抓斗式挖泥船、絞吸式清淤和人工清淤三種方式相結合進行清淤。本次治理工程在暗渠和橋涵部分采用的是人工清淤的方式,部分河段建筑是臨河而建,機械運轉空間不足,采用抓斗挖泥船結合人工清淤,空間開闊處采用抓斗挖泥船和絞吸式進行清淤。
(1)點源污染治理效果。通過采用截污納管、擴建污水處理廠、改造管道實行雨污分開等措施。下橋河流域內總的排污水量達到了7萬t/d,其總流域面積只有5.73 km2,所得的污水量比流量為0.52萬t/km2,因此,通過換算下橋河流域的污水量實際上只有2.95萬t/d,完全達到了治理點源污染的效果。
(2)面源污染治理效果。通過景觀提升措施,下橋河流域內的綠地將逐步改造成下凹式綠地,能夠提高綠地的下滲能力和污染物滯留能力,從而將面源污染從源頭上消滅掉。下凹式綠草地樣圖見圖3。
圖3 下凹式綠地
(3)內源污染治理效果。通過對河道的清淤疏浚,使下橋河恢復河道的正常功能,促進該地區(qū)經濟社會的快速發(fā)展,使下橋河河道變深、變寬,最重要的是河水變得清澈了,周圍民居的生產和生活條件得到了明顯改善。
(4)從整體治理措施來講,實現了區(qū)域內的目標整合,“治理”一詞蘊含著橫向協(xié)同和多元參與的語意。從“強行治理”走向“強治理”是中國城市黑臭水體治理的方案之一。
(5)東莞市按照“一河一策”的基本思路,加強了治理的頂層設計,從當地實際出發(fā)統(tǒng)籌管理,實現了黑臭水體治理的可持續(xù)性目標。在推行“河長制”監(jiān)管的同時,杜絕“麻痹大意”的思想,將黑臭水體治理常態(tài)化。
東莞市東城街下橋河流域的點源污染、面源污染和內源污染只是城市污染源的一部分,但卻具有一定的典型性。城市黑臭水體問題一直都受到廣泛的關注,它已經成為我國當代“污染防治攻堅戰(zhàn)”的標志性戰(zhàn)役??傊?,城市黑臭水體治理絕不是單一的技術指導,而是在治理理念下的綜合性治理工程,這樣才能將城市黑臭水體治理的更加完善和徹底。