城市黑臭水體治理思路初探*
——以山東省膠州市躍進河—如意湖流域為例

葉維麗 劉雅玲 王 強 劉晨峰

(環(huán)境保護部環(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)嚴重，嚴重影響了城市居民對環(huán)境質(zhì)量的感官認知，引發(fā)了較惡劣的社會影響。2015年發(fā)布的《清潔水行動計劃》中，對城市黑臭水體整治提出了明確要求與整治目標。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)修復等技術(shù)進行治理。

城市黑臭水體的治理應(yīng)當綜合考慮水資源量的科學配置與城市水體的水質(zhì)改善兩個方面因素，統(tǒng)籌考慮水質(zhì)與水量。

1 城市水體環(huán)境管理的四大誤區(qū)

(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)過綜合整治的重點河段以作為城市內(nèi)河的典范。在許多中小城市中，重點河段一般水量充沛、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)當被忽視。

(2) 水資源浪費：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給，湖面過于寬廣、湖體標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)水來補充水量、維持景觀用途，為城市水資源配置帶來負擔，間接促進了城市水體的進一步黑臭惡化。

(3) 建設(shè)方式單一：河岸帶建設(shè)硬質(zhì)化嚴重，有礙水生態(tài)恢復。

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)象嚴重，較少建設(shè)河岸綠化帶或采用生態(tài)護坡[1]。采用硬質(zhì)護坡大多從成本、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)的保護程度遠不及生態(tài)護坡或自然護坡，導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，是導致城市水體黑臭化情況反復的主因。許多環(huán)境治理技術(shù)項目在實施后必須要有人員定期檢查、監(jiān)督、運營、清理、轉(zhuǎn)運，才能發(fā)揮環(huán)境績效。但實際管理中一旦政府換屆或領(lǐng)導思路變更，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)動機制，垃圾清運問題成為許多城市的隱痛。隨意傾倒生活垃圾屢禁不絕，導致水體黑臭情況反復。

2 城市黑臭水體治理思路

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)當合理調(diào)整水資源利用的時間差異，注重豐水期的導水、蓄水，關(guān)注枯水期的補水、治水?？臻g分布則從另一個角度對城市水資源格局進行了解析，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，導致缺水區(qū)域越發(fā)缺水。城市內(nèi)河的治理應(yīng)當合理調(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，重點關(guān)注城市工業(yè)排污口與城鎮(zhèn)生活源排污口，同時也需要注意近郊農(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、排水去向等詳細資料，缺乏對每個排污口進行管理監(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，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，應(yīng)當完善垃圾清運基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，加強對城鄉(xiāng)居民環(huán)境保護常識的宣傳教育，真正杜絕隨意拋棄城市生活垃圾的行為。

(2) 強調(diào)水資源合理配置、科學回用、避免浪費。

應(yīng)強調(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有限。為追求景觀效應(yīng)、拉動周邊經(jīng)濟增長，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)狀況是較難實現(xiàn)的事情。養(yǎng)護面積巨大的人工湖庫是一種奢侈而浪費的行為。

應(yīng)當科學合理地利用生態(tài)補水的手段改善黑臭水體水質(zhì)。重點是對黑臭水體進行功能定位，確定補水清單，明確補水來源。一般而言，城市生態(tài)補水來源有三：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，用于實現(xiàn)對某些城市內(nèi)河乃至排污溝的景觀補水是較好出路，但要預防重金屬等環(huán)境風險。在某些城市，會在污水處理設(shè)施末端增設(shè)人工濕地以達到深度處理效果，是性價比較高的選擇。

(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)計應(yīng)因地制宜，不應(yīng)過分強調(diào)雨污分流或雨污合流理念。從工程成本與實際效果來看，并非所有城市的所有區(qū)域都具備實施條件。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，達到治理目的的同時也節(jié)省了改造成本。通過城市排水管網(wǎng)的設(shè)計，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入城市內(nèi)河。更要防止汛期水量較大時，污水因截流倍數(shù)不足而混入雨水進入水體的情況發(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。

在護坡的選擇上，也應(yīng)當根據(jù)城市內(nèi)河的實際情況選擇適當?shù)纳鷳B(tài)護坡，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)護坡。

(4) 注重管理延續(xù)性與工程維護。

城市黑臭水體的治理要注意時間的延續(xù)性，要對提出的措施進行全過程管理，強調(diào)工程完工后的維護。對大多數(shù)中小城市而言，工程實施后往往就期待見到成效，而忽略了環(huán)境治理是一項長期工作，有時候需要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，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)境綜合整治工作進行維護。另外，應(yīng)當推進監(jiān)管能力標準化建設(shè)，完善監(jiān)管機制，以解決監(jiān)管薄弱狀況。

3 山東省膠州市躍進河—如意湖流域案例分析

3.1 水體概況

躍進河發(fā)源于山東省膠州市九龍鎮(zhèn)九龍山東南一帶，進入產(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?？谔?，是膠州政府為打造產(chǎn)業(yè)新區(qū)水體景觀而在躍進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，水量主要靠躍進河補給，面臨海潮侵襲、咸水入侵的風險，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)，躍進河與如意湖水質(zhì)都屬于《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB 3838—2002)中的劣Ⅴ類，躍進河中下游COD、氨氮、總磷平均分別高達192、13.7、6.22 mg/L，超標5～15倍不等，基本喪失水體自凈功能。

3.2 治理目標

恢復如意湖水生態(tài)功能，改善產(chǎn)業(yè)園區(qū)水環(huán)境狀況；恢復躍進河向如意湖生態(tài)補水功能，改善躍進河水量與水質(zhì)。

3.3 治理方案

針對躍進河—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河治理為重點，收集躍進河上游九龍鎮(zhèn)、營海鎮(zhèn)部分生活污水就地進行深度處理后補充入躍進河，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，深度處理后排放補充入如意湖；從洋河調(diào)水補充躍進河，改善躍進河缺水現(xiàn)狀，從而間接改善如意湖來水水質(zhì)。躍進河—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標后才能排放入躍進河。

工業(yè)源廢水治理方面，對區(qū)域工業(yè)廢水進行截污，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)躍進河沿岸的現(xiàn)有工業(yè)廢水排污口進行封堵。不在截污范圍內(nèi)的個別企業(yè)，必須就地建設(shè)污水處理設(shè)施，達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918—2002)中一級A標準后才能排放入河。

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，進行九龍鎮(zhèn)、營海鎮(zhèn)下屬農(nóng)村垃圾收運能力建設(shè)。通過配置足夠數(shù)量的生活垃圾收集、清運的硬件設(shè)備，提升環(huán)衛(wèi)工人勞動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比例。

針對躍進河現(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、長期進行，打撈范圍包括躍進河干流及各段主要支流。

3.3.3 如意湖補水方案

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)狀分析以及預測的基礎(chǔ)上，結(jié)合如意湖治理階段性目標，篩選提出如意湖基于不同目標的補水方案與工程[5-8]。

推薦補水方案為：治理躍進河上游污染，依靠污水處理廠出水為躍進河乃至如意湖補水；截留天然雨水徑流為如意湖補水，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%計算；從GB 3838—2002中Ⅳ類的洋河補水；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，實現(xiàn)如意湖的水體自凈。

3.3.4 河道護岸與生態(tài)修復工程

配合躍進河九龍段已開展的水利工程，實施河道清淤與護岸、堤岸建設(shè)工程。范圍配合膠州市九龍街道戰(zhàn)略規(guī)劃，包括從躍進河204國道橋至青黃鐵路橋。

建設(shè)躍進河—如意湖人工濕地工程，工程分為兩期：一期為躍進河入如意湖口表面流人工濕地生態(tài)工程，實施生態(tài)修復和污染物阻截，進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，對入如意湖的躍進河進水進行生物凈化。

4 結(jié) 語

膠州市躍進河—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，解決躍進河惡臭問題，構(gòu)建躍進河—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)性與科學驗證、城市水資源缺乏科學調(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，提出城市水體綜合整治的創(chuàng)新思路。

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