淺談黑臭水體治理與海綿城市共同建設

中圖分類號：X52 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）18-0378-02

1 引 言

1.1 黑臭水體

隨著人口的不斷增長和經濟的不斷發(fā)展，人類排入河流的污染物越來越多，排入河流的污染物由于環(huán)境條件的變化沉入河底底泥中，又由于河流水溫和pH的變化、生物分解、河水流動的擾動等作用又重新回到河水中，從而成為一種難治理的污染源。受污染的河水溶解氧濃度降低，導致河水黑臭、魚蝦絕跡、河流的生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞，污染河流失去了資源功能和使用價值，而且嚴重破壞周圍的環(huán)境景觀，造成重大經濟損失，甚至危害周圍居民的健康。城市河流不僅是城市污水和防洪排澇通道，更重要的是城市景觀和城市生態(tài)環(huán)境的組成部分，黑臭河流的治理將會對城市生態(tài)、旅游、文明城市的建設產生決定性的、深遠的影響。

1.2 海綿城市

“在提升城市排水系統(tǒng)時要優(yōu)先考慮把有限的雨水留下來，優(yōu)先考慮利用自然力量排水，建設自然積存、自然滲透、自然凈化的‘海綿城市’?！边@是2013年12月12日習近平總書記在中央城鎮(zhèn)化工作會議上的講話。在城鎮(zhèn)化建設過程中，應推廣和應用低影響開發(fā)建設模式，加大城市徑流雨水源頭減排的剛性約束，優(yōu)先利用自然排水系統(tǒng)，建設生態(tài)排水設施，充分發(fā)揮城市綠地、道路、水系等對雨水的吸納、蓄滯和緩釋作用，使城市開發(fā)建設后的水文特征接近開發(fā)前，有效緩解城市內澇、削減城市徑流污染負荷、節(jié)約水資源、保護和改善城市生態(tài)環(huán)境。

2 共同建設需求

海綿城市建設與黑臭水體的治理在理念和建設途徑上有許多共同之處。

雨水徑流量控制是海綿城市建設的重要元素，一般通過自然水體、多功能調蓄水體，或人工措施構建調蓄池作為控制徑流量的途徑。利用消除黑臭的水體構建天然雨水調蓄池，可以解決海綿城市建設中專用雨水調蓄設施用地困難的問題。

海綿城市建設中采用各種低影響開發(fā)技術，對初期雨水面源污染控制與黑臭水體中“控源截污”的要求完全一致。低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)的年SS總量去除率一般可達40～60%，從而減輕了水體污染負荷。

發(fā)揮海綿城市建設的作用，強化城市降雨徑流的滯蓄和凈化，補給水體，增加水體流動性和環(huán)境容量，是黑臭水體經治理后，實現(xiàn)長效性的必要措施。

黑臭水體治理中采用人工濕地、生態(tài)堤岸等措施，也是海綿城市建設中生態(tài)恢復及保護的方法之一。

綜上所述，海綿城市建設與黑臭水體治理對徑流污染控制、雨水調蓄利用、水生態(tài)保護等方面有共同的建設需求，因此在具體項目建設中，將二者有機結合，即可以節(jié)約工程費用，又可以最大限度地發(fā)揮工程效益。

3 工程設計案例構想

3.1 項目概況

3.1.1 項目位置及現(xiàn)狀

某河道屬xx市境內河道，上游起至莒青干渠北側，經王留、南庵、無里三座節(jié)制閘致某河道擋潮閘入海，河道全長16km，城區(qū)段全長約8.3km，是城市北片區(qū)主要的排澇河道。

近年來，隨著河道兩側用地開發(fā)強度、開發(fā)范圍加大，造成雨季排水量、旱季排污量不斷增加。雖然近期實施了某河道整治工程，河道的排澇、景觀等功能得到較大提升，但由于部分河段污水直排問題不能有效解決，加之上游流域性污水輸入，某河道水源自身補給不足，水體自凈能力有限，某河道水質遲遲不能得到有效改善；且雨季若遇大潮頂托，某河道水難以入海，使城區(qū)排澇受到嚴重威脅。

3.1.2 存在問題

（1）上游屠宰場污水對水體污染嚴重

上游村莊無排水系統(tǒng)，污水未經處理直接排入某河道，特別是半路村，該村以宰牛為生，屠宰廢水未經處理直接排入某河道，對某河道造成嚴重污染。

（2）城區(qū)雨污合流體制

某河道北片區(qū)懷仁路以西無正規(guī)排水體系，主要通過華中路、榆洪路、東關路方溝和高級中學的排污口排入某河道。目前北片區(qū)居住人口約為2.5萬人，單位人口綜合排污量200L/人·d，總污水量約為5000m3/d。

（3）初期雨水污染

某河道淡水補水較少，只在每年的灌溉季節(jié)有少量補水以及在漲潮時引海水補水，故當有降雨時，初期雨水污染加劇了水體的污染。

3.2 總體思路

采用海綿城市建設理念，結合黑臭水體治理手段，將某河道建設成為兼具恢復生態(tài)水體、雨水調蓄滲透等多功能的城市景觀河流。

為此需建設雨水收集、處理系統(tǒng)，濕地及生態(tài)修復系統(tǒng)，調蓄滲透系統(tǒng)及堤岸景觀系統(tǒng)。

3.3 工程方案

3.3.1 排水收集系統(tǒng)

（1）對上游村莊污水實行分流制，并設置污水處理站，污水處理達標后排向某河道。

（2）城區(qū)內雨水管渠按重現(xiàn)期P=2-5年分區(qū)分期改造；老城區(qū)近期實施截流式雨污合流，遠期實施雨污分流；其他片區(qū)全部實施雨污分流；城市排澇按20年一遇標準設計。

（3）郊區(qū)段按10年一遇拓寬清淤、建設節(jié)制閘。

（4）城區(qū)在入?？谛陆◤娕耪窘?0m3/s。

（5）老城區(qū)排水口溢流堰改造，加設拍門。

3.3.2 排水凈化系統(tǒng)

（1）村莊內設置污水處理站，污水處理達標后排向某河道。

（2）新城區(qū)排水體制為雨污分流制，為實現(xiàn)某河道生態(tài)河道的目標，同時達到雨水利用的目的，在該段設置雨水凈化系統(tǒng)，雨水凈化系統(tǒng)為地下式雨水處理站，同時也為人工濕地的預處理設施，主要去除水體中的SS、COD、BOD5和TP，同時對產生的污泥進行脫水，出泥含水率處理至80%以下。

3.3.3 濕地處理系統(tǒng)和水生態(tài)修復系統(tǒng)

（1）濕地處理系統(tǒng)

人工濕地布置在河道的前端，是去除有機物和營養(yǎng)物質的主要單元，采用表面流人工濕地和垂直潛流人工濕地相結合的形式。

人工濕地水處理系統(tǒng)共設2組。各組人工濕地系統(tǒng)又分為5個單元，分別是緩沖濕地床、一級植物碎石床、二級植物碎石床、三級植物碎石床和植物砂濾池。

（2）水生態(tài)修復系統(tǒng)

水生態(tài)修復系統(tǒng)，主要是通過種植挺水植物、沉水植物、浮葉植物等，實現(xiàn)對水中營養(yǎng)物質的去除，同時為水中微生物和動物的生活提供棲息空間，以保持水生態(tài)系統(tǒng)和水質的穩(wěn)定。

根據所處河段位置及凈化功能的不同，水生態(tài)修復系統(tǒng)種植不同類別的水生植物，形成懸浮物沉淀植物凈化區(qū)、重金屬植物凈化區(qū)、營養(yǎng)物質植物凈化區(qū)以及水質穩(wěn)定調節(jié)區(qū)等區(qū)域。其中，懸浮物沉淀凈化區(qū)種植的主要水生植物有：睡蓮、荷花、水芹；重金屬凈化區(qū)主要水生植物有：旱傘草、慈菇、龍須眼子菜；營養(yǎng)物質凈化區(qū)主要水生植物有：苦草、狐尾藻、黃花水龍；水質穩(wěn)定調節(jié)區(qū)主要水生植物有：黃花美人蕉、再力花、萍蓬草、梭魚草等。

3.3.4 雨水調蓄及滲透系統(tǒng)

（1）河涌底泥清除

清淤工程主要通過清淤疏浚、輸送、脫水處理、運輸和填埋處理，清除水中的底泥、動植物殘體、垃圾等固態(tài)污染物，消除原有內源污染。將某河道末端處用沙袋或者鋼板樁圍堰，通過水泵將某河道內的水抽空，在旱季進行清淤。

河道淤泥根據泥質情況采用不同的處理處置方式，部分污染較重疏浚淤泥經過簡單滅菌及脫水處理后，有機物含量降低，總體積減少，性能穩(wěn)定，可進行填埋處置；部分底泥泥質滿足園林綠化用泥質，經處理后可作為園林綠化用土，實現(xiàn)底泥的生態(tài)利用。

（2）階梯式雨水調蓄

某河道流經新城區(qū)的河段，分段布置成階梯狀，既起到雨水調蓄的作用，又達到總體景觀的要求。梯級斷面交界處，設置疊石跌水景觀節(jié)點，既為河道增加了景觀亮點和活力，又實現(xiàn)了河道水體的自然充氧，為水體中微生物、動植物的正常生命活動提供必要的條件。

（3）生態(tài)堤岸構造

某河道兩側堤岸均采用生態(tài)護岸，增強河道的自凈能力。在滿足水利工程安全規(guī)范的前提下，對河道堤岸進行修整，使河道線形更加優(yōu)美、靈動。根據河道不同區(qū)段具體的環(huán)境狀況，采用自然緩坡駁岸、梯級濕地駁岸、自然塊石駁岸、直立擋墻駁岸或兩種駁岸相結合的形式。

4 結 語

海綿城市和黑臭水體整治可在具體項目中共同建設，協(xié)同發(fā)揮效應，在雨水收集系統(tǒng)、凈化系統(tǒng)、濕地處理和水生態(tài)修復系統(tǒng)、雨水調蓄及滲透系統(tǒng)等方面能夠找到共同建設需求，探討共同建設途徑，實現(xiàn)工程效益最大化和節(jié)約工程費用的目標。

收稿日期：2018-6-6