黃叢林

(煙臺(tái)市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司，山東 煙臺(tái) 264000)

0 引 言

城市建設(shè)與發(fā)展速度的提升推進(jìn)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，但隨之而來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題也成了市政相關(guān)單位的關(guān)注重點(diǎn)。環(huán)境污染最直接的體現(xiàn)是城市河道已不具備自我凈化能力，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境功能退化，形成河道黑臭水體。隨著城市河道污染現(xiàn)象的加劇，我國(guó)在2017年便開(kāi)展了全國(guó)性的黑臭水體排查工作，經(jīng)過(guò)大量的走訪、取樣、檢測(cè)與調(diào)查，現(xiàn)如今已查出我國(guó)存在黑臭水體的河道共有2 200個(gè)。根據(jù)水體的地域分布情況可以看出，在經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)、工業(yè)發(fā)展較為前沿的地區(qū)，黑臭水體現(xiàn)象較為嚴(yán)重[1]。本文選擇某河道進(jìn)行地質(zhì)勘查與深度分析，發(fā)現(xiàn)此地區(qū)的污染河道大多流經(jīng)郊區(qū)，河道的兩側(cè)分布著較為密集的林地資源、工業(yè)廠址、畜牧養(yǎng)殖工廠等，這些工廠會(huì)在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)出大量污水，污水被直接排放到河道內(nèi)，而流入河道的污水又在徑流的作用下發(fā)生擴(kuò)散，最終導(dǎo)致河道出現(xiàn)嚴(yán)重的污染問(wèn)題。對(duì)黑臭水體進(jìn)行采樣分析后發(fā)現(xiàn)，所有發(fā)生污染問(wèn)題的河道都出現(xiàn)了水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象，大部分河道內(nèi)水體呈不透明狀，而此部分河道普遍存在的問(wèn)題是生態(tài)結(jié)構(gòu)單一、生物物種種類較少。

1 城市中小河道黑臭水體形成原因

針對(duì)河道污染現(xiàn)象進(jìn)行綜合分析，提出三個(gè)誘發(fā)黑臭水體形成的原因[2]。

第一點(diǎn)為城市內(nèi)源污染物，河道底泥是造成水體污染的主要因素，長(zhǎng)期沉積在水體中的底泥在地下水循環(huán)的作用下發(fā)生涌動(dòng)，并與附著在水體中的污染物質(zhì)發(fā)生化學(xué)、物理反應(yīng)，此時(shí)，水體底泥性質(zhì)發(fā)生變化，導(dǎo)致水體出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象[3]。

第二點(diǎn)為城市排水管道不暢通，當(dāng)城市排水管道存在此種問(wèn)題時(shí)，河道水體流動(dòng)速度放緩，附著或堆積在水體中的污染物質(zhì)難以實(shí)現(xiàn)在一個(gè)較短的時(shí)間內(nèi)完全排出，從而造成大量污染物沉積在河道底部[4]。同時(shí)，截留式分流制管道污水溢流、管網(wǎng)初期雨水排放體系不健全，導(dǎo)致污染物沉積會(huì)滋生大量水體微生物，微生物的生存消耗水體中氧氣，影響河道的自我調(diào)節(jié)能力與自我凈化能力，使河道水體出現(xiàn)生態(tài)退化的問(wèn)題。

第三點(diǎn)為北方城市帶融雪劑的雪、畜禽養(yǎng)殖廢水排放造成的河道污水問(wèn)題。在對(duì)地方展開(kāi)調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)，河道兩側(cè)常年堆集大量積雪，當(dāng)氣候變暖，積雪融化，大量被污染水體流入河道，誘發(fā)河道黑臭水體的形成。

2 城市中小河道黑臭水體治理重難點(diǎn)分析

盡管各地市政單位已針對(duì)河道污染現(xiàn)狀，及時(shí)采取了措施進(jìn)行水體治理與凈化處理，但經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的整改后，小河道黑臭水體問(wèn)題并未得到良好解決。因此，現(xiàn)對(duì)此項(xiàng)治理工作在落實(shí)中的重難點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行分析。

治理河道黑臭水體問(wèn)題是一項(xiàng)較大的工程，其中需要投入充足的人力與物力，但顯而易見(jiàn)的是，大部分市政單位存在治理資金不足、投入整改資金短缺等現(xiàn)象。當(dāng)資金出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，市政給排水單位將無(wú)法購(gòu)買(mǎi)先進(jìn)的抽水作業(yè)設(shè)備[5]，同時(shí)也無(wú)法投入資金聘請(qǐng)社會(huì)中優(yōu)秀人才參與此項(xiàng)工作，這些問(wèn)題造成了河道黑臭水體治理工作實(shí)施一直處于滯后狀態(tài)。

此外，在進(jìn)一步對(duì)現(xiàn)有治理工作的分析中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)行的治理技術(shù)仍較為落后，例如，部分市政單位仍在采用人工治理的方式進(jìn)行黑臭水體處理。同時(shí)，在對(duì)地區(qū)開(kāi)展調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)，河道兩側(cè)的居民群體仍未樹(shù)立水資源保護(hù)的關(guān)鍵理念，仍在持續(xù)向河道中排放生活污水，這些問(wèn)題均是河道黑臭水體治理工作在實(shí)施中需要重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。

3 城市中小河道黑臭水體治理技術(shù)設(shè)計(jì)

3.1 初期雨水治理

為實(shí)現(xiàn)對(duì)城市中小河道黑臭水體的治理，首先針對(duì)其初期雨水進(jìn)行治理，可從以下三個(gè)方面入手：

第一，通過(guò)增加城市當(dāng)中雨水匯流的區(qū)域面積，促進(jìn)地面雨水徑流系數(shù)的提升，以此達(dá)到提升雨水向地下滲透能力的目標(biāo)[6]。同時(shí)，安裝分散式的初期雨水處理裝置，從源頭上改善小河道的環(huán)境，實(shí)現(xiàn)對(duì)黑臭水問(wèn)題的有效預(yù)防。

第二，通過(guò)設(shè)置雨水調(diào)蓄裝置和利用排水管道體系自帶的調(diào)蓄功能。

第三，針對(duì)雨水處理的設(shè)施進(jìn)行定期維護(hù)，并采用間歇運(yùn)行的工作模式，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)各項(xiàng)設(shè)施在使用時(shí)的維護(hù)力度，確保設(shè)施的使用效果符合預(yù)期要求。

在明確上述治理思路后，通過(guò)使用透水地面替換傳統(tǒng)城市路面的方式，也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)初期雨水的治理[7]。針對(duì)停車(chē)場(chǎng)、球場(chǎng)等區(qū)域地面，可采用多孔結(jié)構(gòu)替換傳統(tǒng)硬化地面，如圖1所示。

圖1 多孔結(jié)構(gòu)透水地面基本結(jié)構(gòu)示意圖

將圖1中所示的透水地面應(yīng)用到城市各個(gè)區(qū)域地面上，可以有效提高雨水的入滲量，并減少凈流量。針對(duì)此結(jié)構(gòu)的工藝流程如圖2所示。

圖2 工藝流程

在此基礎(chǔ)上，針對(duì)綠地低洼位置建立入深槽結(jié)構(gòu)，以提升土壤的入滲能力。同時(shí)，引入地下滲綠地技術(shù)，在確保城市小河道周?chē)G化景觀效果的同時(shí)，降低暴雨時(shí)雨水的徑流總量，這種治理方式工藝簡(jiǎn)單、工程投資量少。

3.2 小河道黑臭水體源頭截污控制

當(dāng)前雨水和城市生活污水的直接排放是造成小河道出現(xiàn)黑臭水體現(xiàn)象的主要原因。因此，在實(shí)現(xiàn)對(duì)城市中雨水的初期治理后，為了進(jìn)一步提升治理效果，還應(yīng)當(dāng)從小河道黑臭水體源頭入手，對(duì)其進(jìn)行截污控制。具體而言，在進(jìn)行截污控制時(shí)，可選擇規(guī)格為DN500～DN600管徑的截流管，將其安裝在河道的兩側(cè)。這一結(jié)構(gòu)的設(shè)置，也能夠起到對(duì)小河道兩側(cè)農(nóng)田、林地等區(qū)域初期雨水的治理[8]。設(shè)置多個(gè)處理單元分區(qū)，并交替運(yùn)行，從而確保再生水處理單元能夠始終保持正常運(yùn)行，提升治理效果。圖3為小河道黑臭水體源頭截污控制流程示意圖。

圖3 小河道黑臭水體源頭截污控制流程示意圖

按照?qǐng)D3中的流程完成對(duì)小河道黑臭水體源頭的截污控制，以達(dá)到降低小河道水體污染物負(fù)荷的效果。

3.3 小河道底部清淤處理

在完成對(duì)外部污染源的有效治理后，由于城市小河道底泥也是主要的污染源之一，還需要針對(duì)這一污染源進(jìn)行治理。針對(duì)已經(jīng)受到污染的小河道底泥，通過(guò)清淤處理的方式，能夠大大降低黑臭水體當(dāng)中的污染物含量，進(jìn)而達(dá)到凈化水體的效果。圖4為小河道底部清淤處理基本流程示意圖。

圖4 小河道底部清淤處理基本流程示意圖

結(jié)合圖4中的具體流程，繪制1:200小河道橫斷面圖，將主河道存在淤積的區(qū)域劃分為多段，其中一段為泥沙淤泥嚴(yán)重區(qū)域，針對(duì)其淤積量進(jìn)行計(jì)算，一般情況下這一區(qū)域內(nèi)的淤積量累計(jì)可超過(guò)5.62萬(wàn)m3；第二段位于上游區(qū)域，為存在河岸坍塌和淤積的區(qū)域，其泥沙淤泥積累更多，并且淤積的厚度在0～0.9 m不等，這一區(qū)域內(nèi)淤積量累計(jì)通常超過(guò)1.25萬(wàn)m3；第三段為中上游區(qū)域，其淤積厚度在0～0.7 m不等，這一區(qū)域淤泥量累計(jì)通常超過(guò)1.62萬(wàn)m3；第四段為下游區(qū)域，這一區(qū)段的水流速度較快，淤積厚度在0～0.4 m不等，這一區(qū)域淤泥量累計(jì)通常超過(guò)0.82萬(wàn)m3。針對(duì)不同的分段，可對(duì)處理力度進(jìn)行調(diào)整，可結(jié)合區(qū)域內(nèi)淤泥量累計(jì)情況，淤泥量累計(jì)越大，其相應(yīng)的處理力度越大。在實(shí)際清淤時(shí)，可采用直接挖除和水力沖挖兩種方式。

3.4 基于生態(tài)補(bǔ)水的小河道支流水環(huán)境生態(tài)保持路線

為了確保城市小河道水體及周?chē)鷳B(tài)環(huán)境的穩(wěn)定，在進(jìn)行上述處理時(shí)，應(yīng)當(dāng)確保小河道中的水體量始終符合生態(tài)平衡標(biāo)準(zhǔn)，因此在整體治理時(shí)，還應(yīng)當(dāng)基于生態(tài)補(bǔ)水理念，對(duì)小河道支流水環(huán)境生態(tài)整體保持路線進(jìn)行設(shè)計(jì)。首先，明確這一路線的目的是降低大氣沉降污染以及降低小河道中剩余徑流污染，并實(shí)現(xiàn)對(duì)其內(nèi)部污染源的有效控制。根據(jù)小河道水質(zhì)以及污染物的異質(zhì)性特點(diǎn)，在進(jìn)行生物凈化的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)結(jié)合生態(tài)補(bǔ)水技術(shù)，提高小河道水體的流動(dòng)性，進(jìn)而提升小河道環(huán)境容量和自凈能力。在進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)水的過(guò)程中，可通過(guò)結(jié)合遙感技術(shù)和生態(tài)水文分析的方式確定小河道的生態(tài)需水量。由于城市小河道生態(tài)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成因存在多樣化，因此在進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)水時(shí)應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體情況進(jìn)行具體分析，在使用生態(tài)補(bǔ)水技術(shù)時(shí)，可結(jié)合城市再生水導(dǎo)入、引調(diào)客水、水系連通等多種補(bǔ)水方式共同實(shí)施，從而實(shí)現(xiàn)小河段分區(qū)協(xié)調(diào)。

4 技術(shù)應(yīng)用效果分析

選擇某地區(qū)河道黑臭水體作為研究對(duì)象，水體情況如圖5所示。

圖5 黑臭水體

對(duì)水體進(jìn)行取樣檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 河道黑臭水體采樣檢測(cè)結(jié)果(單位：mg/L)

表1中，TP代表水體中總磷含量；COD代表水體化學(xué)需氧量；DO代表溶解氧。

按照本文設(shè)計(jì)的治理技術(shù)，對(duì)地區(qū)黑臭水體進(jìn)行集中整治，治理后，對(duì)相同的測(cè)點(diǎn)進(jìn)行為期3個(gè)月的取樣監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 治理后的監(jiān)測(cè)結(jié)果(單位：mg/L)

從上述表1與表2所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，隨著水體治理工作的進(jìn)一步推進(jìn)，測(cè)點(diǎn)多項(xiàng)指標(biāo)呈下降趨勢(shì)，由此可見(jiàn)，對(duì)河道黑臭水體進(jìn)行治理后，水體中多種污染物質(zhì)含量呈顯著下降趨勢(shì)，即河道水體質(zhì)量上升，污染問(wèn)題得到改善。

5 小河道黑臭水體治理后的長(zhǎng)效機(jī)制和政策保障

根據(jù)上述論述內(nèi)容，在實(shí)現(xiàn)對(duì)城市中小河道黑臭水體的治理后，為確保其治理效果能夠具備持續(xù)性，還應(yīng)當(dāng)對(duì)其進(jìn)行長(zhǎng)期管控。將管控的主要目標(biāo)設(shè)置為對(duì)小河道生態(tài)環(huán)境的長(zhǎng)期平衡發(fā)展，基于這一需求，構(gòu)建小河道生態(tài)用水保障制度以及針對(duì)小河道的補(bǔ)償機(jī)制。通過(guò)各項(xiàng)制度的實(shí)施，確保各項(xiàng)治理工作的開(kāi)展有據(jù)可循，以此提高整體治理的科學(xué)性和合理性，并通過(guò)政策補(bǔ)償、生態(tài)征稅補(bǔ)償?shù)葹樗w的治理提供更加便利的條件。除此之外，還可以通過(guò)建立或委托專業(yè)化的城市水體養(yǎng)護(hù)單位，由專業(yè)人員負(fù)責(zé)對(duì)城市中小河道黑臭水體整治后的日常養(yǎng)護(hù)，從而確保小河道生態(tài)穩(wěn)定。為了能夠進(jìn)一步促進(jìn)各項(xiàng)機(jī)制和政策的有效實(shí)施，還應(yīng)當(dāng)制定合理的城市水體黑臭指標(biāo)監(jiān)測(cè)與評(píng)估方案，將城市水體水質(zhì)監(jiān)測(cè)納入地方主管部門(mén)的監(jiān)督監(jiān)測(cè)范圍，通過(guò)嚴(yán)格的監(jiān)督，實(shí)現(xiàn)對(duì)整體治理能力的進(jìn)一步強(qiáng)化。

6 結(jié)束語(yǔ)

本文以某地區(qū)的河道黑臭水體為例，開(kāi)展了針對(duì)此類污染水體的治理技術(shù)研究，并通過(guò)實(shí)踐證明此項(xiàng)技術(shù)可以起到優(yōu)化、改善河道水體質(zhì)量的作用。因此，有必要在后續(xù)的工作中，在其他地區(qū)的污染河道進(jìn)行大規(guī)模水體治理工作，提高我國(guó)優(yōu)質(zhì)水資源的保有量，為水體生態(tài)環(huán)境的建設(shè)提供整治幫助。