淺析青浦區(qū)中小黑臭河道治理方法

(1.上海市青浦區(qū)香花橋水務(wù)管理所，上?！?01700；2.上海市青浦區(qū)盈浦水務(wù)管理所，上?！?01799)

近年來，城市水污染不斷加劇，上海市絕大部分河道受污染情況嚴重，地表水水質(zhì)普遍劣于Ⅴ類標準，一些水體甚至出現(xiàn)了黑臭現(xiàn)象。黑臭河道的出現(xiàn)不但嚴重影響了市民的正常生活與生產(chǎn)，而且無法與“國際大都市”的定位相匹配。上海市發(fā)布了《上海市水污染防治行動計劃實施方案》，提出了更高更嚴格的整治標準,并提出“2017年底前基本消除黑臭水體，2020年以前基本消除喪失功能水體”的總體目標。

1　青浦區(qū)中小黑臭河道現(xiàn)狀及治水歷程

1.1　青浦區(qū)黑臭河道現(xiàn)狀

在污染源調(diào)查中發(fā)現(xiàn)導致青浦區(qū)中小河道黑臭的原因主要有以下幾個方面：?河道兩岸分布有工廠、居民住宅以及集市等，房屋密集，臨河而立；?存在地表徑流、農(nóng)村生活污水直排、沿河廠區(qū)初期雨水裹挾廠區(qū)內(nèi)的工業(yè)殘留物進入到河道內(nèi)等多種污染源；?由于道路建設(shè)，部分河道形成斷頭浜、阻水壩基，造成水系不通，進而降低河道水體自凈能力，也是河道黑臭的原因之一；?部分河道護岸坍塌、淤積嚴重，以致水動力差；?河面常被浮萍、水葫蘆、垃圾等侵占，造成河道自凈能力明顯下降，生態(tài)功能退化，河道水體質(zhì)量不達標；?河道水體有機污染物及氮磷營養(yǎng)鹽等水質(zhì)指標超標問題突出、水體溶解氧低下、水體混濁、底泥淤積厭氧黑臭上泛，影響水環(huán)境質(zhì)量。

青浦區(qū)當前存在黑臭河道28條段，主要集中在青東和青中等經(jīng)濟較發(fā)達地區(qū)，涉及5個街鎮(zhèn)合計全長54.36km。具體細分，分別是趙巷4條段，徐涇7條段，華新5條段，白鶴2條段，香花橋街道10條段。

1.2　青浦區(qū)治水歷程

青浦區(qū)上承江浙客水，下通吳淞黃浦，內(nèi)育百湖千河，是上海市的生態(tài)護城河和水源保障地。為切實加大對重污染水體、黑臭水體或者水環(huán)境臟亂差等河道的整治力度，努力改善青浦區(qū)人居環(huán)境和生態(tài)環(huán)境，青浦區(qū)水務(wù)局開展了三輪治水歷程。

第一輪：2007—2009年，涉及河道74條，總長度112.5km，6鎮(zhèn)3街道：朱家角鎮(zhèn)、趙巷鎮(zhèn)、徐涇鎮(zhèn)、華新鎮(zhèn)、重固鎮(zhèn)、白鶴鎮(zhèn)、夏陽街道、盈浦街道和香花橋街道。

第二輪：2013—2015年，涉及河道46條，總長度70km，5鎮(zhèn)3街道：趙巷鎮(zhèn)、徐涇鎮(zhèn)、華新鎮(zhèn)、白鶴鎮(zhèn)、朱家角鎮(zhèn)、夏陽街道、盈浦街道和香花橋街道。

第三輪： 2016—2017年，涉及河道28條段，總長度54.4km，4鎮(zhèn)1街道：白鶴鎮(zhèn)、華新鎮(zhèn)、徐涇鎮(zhèn)、趙巷鎮(zhèn)、香花橋街道。

經(jīng)過青浦區(qū)三輪治水歷程，從數(shù)據(jù)中可以看到黑臭河道范圍逐漸縮小、數(shù)量逐漸減小。雖然經(jīng)過整治后河道黑臭情況有所好轉(zhuǎn)，但仍不容樂觀，并沒有脫離“治反復，反復治”的怪圈。

2　黑臭河道治理技術(shù)與分析

2.1　黑臭河道治理技術(shù)

黑臭河道的危害很多，包括影響居民生活，危害人體健康；破壞河流生態(tài)系統(tǒng)；損害城市景觀等[1]。因此，控制污染、整治河道刻不容緩。整治河道的技術(shù)包括：?物理技術(shù)有機械的、磁力的和超聲波手段，主要包括清淤、機械除藻、機械曝氣復氧等；?水力學技術(shù)方法主要包括引清調(diào)水、人工造流、降低水位等；?化學技術(shù)如化學試劑除藻，加入鐵鹽促進磷的沉淀，加入石灰脫氮等方法；?生物技術(shù)應(yīng)用十分廣泛，主要有人工濕地處理、水生植物恢復和微生物修復[2-4]等；?新工藝有底泥的生物氧化、懸浮填料移動床、組合生物修復技術(shù)、生態(tài)浮床等[2,4,5]。

2.2　黑臭河道治理技術(shù)分析

曝氣復氧技術(shù)于1970年提出，具有復氧量大、見效快、對COD和BOD5的去除率較高等優(yōu)勢，但設(shè)施運行費用高、對NH3-N的去除率不高，一般用于黑臭河道的先期治理，能夠迅速氧化有機物厭氧降解時產(chǎn)生的H2S及FeS等致黑臭物質(zhì)，有效地改善或緩解黑臭現(xiàn)象。該技術(shù)適用范圍廣，跟其他技術(shù)結(jié)合使用可提升其他處理技術(shù)的治理效果。福州白馬支河治理的成功案例就是利用一種輔以曝氣復氧的生態(tài)處理工藝，對黑臭河流的凈化效果較好，同時還可實現(xiàn)污水的資源化[6]。

疏浚技術(shù)在短期內(nèi)能移除大量污染物，使水域污染得到一定控制[7]。但隨著時間的推移，人們發(fā)現(xiàn)一些疏浚后良好的水質(zhì)狀態(tài)不能在預期內(nèi)得到保持[8]。原因是清淤破壞了原有生態(tài)系統(tǒng)的平衡，尤其是底棲生物原有的生境。另外，清淤的價格高昂、淤泥的處置也是一個需要考慮的問題。

石灰脫氮的方法，對水環(huán)境和水生態(tài)造成不利影響和二次污染問題一直是需要解決的難題之一[9]。

西方國家普遍采用生態(tài)護岸、保持河流自然形態(tài)等近自然的修復工藝，達到了恢復水生生物多樣性的目的[10]。然而生物修復的功能和范圍有限，單獨使用會因為外源污染物的不斷注入或生物修復本身的局限性而影響治理效果[11]。王蕓[12]通過對上海市中小河道背景特征的分析,提出對于重有機污染型河道以高效生物膜技術(shù)為主體技術(shù)，對氮和磷高的有機污染河道以生態(tài)浮床為主體技術(shù)，對于富營養(yǎng)化型河道以水生植被重建為主體技術(shù)。因此可以采取建設(shè)生態(tài)工程的措施，同時優(yōu)選組合非生物方法，彌補生物修復的不足。

黑臭河道由于污染嚴重，生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)已被嚴重破壞，整個生態(tài)系統(tǒng)功能喪失殆盡，單一修復方法往往不能達到理想的效果?？偟膩碚f，物理法主要用于黑臭河道的先期治理，化學法具有反應(yīng)迅速、見效快的特點，適用于水質(zhì)和水量經(jīng)常發(fā)生變化的河道。目前河道治理技術(shù)正朝著組合工藝的方向發(fā)展，隨著環(huán)保要求的不斷提高和生物技術(shù)的發(fā)展，更傾向于采用環(huán)境生態(tài)工程來對黑臭河道進行治理。

王英才[13]文中所選的幾條河，治理方法不盡相同，效果也各異。曹家宅采取部分清淤，定期投放生物復合酶的方法，生物復合酶的效果只在短期內(nèi)有作用，增加了水體的BOD含量，收效甚微。薛家浦采用底泥氧化、機械曝氣、水力置換、種植水生植物，投放土著菌等措施。許漁河是底泥氧化、生態(tài)組合浮床、機械曝氣及邊坡護理等措施。老段浦采用部分清淤、人工濕地、潛流曝氣，種植水生植物、投放鰱、鳙魚及當?shù)芈?，進行邊坡護理等。其中老段浦治理效果最好，硫化物去除率較高。經(jīng)過綜合生態(tài)修復后，河道的抗外界干擾能力加強，系統(tǒng)彈性力升高。因此，治理方法各有利弊，要根據(jù)具體情況，特別是水體污染狀況及污染物的種類加以選擇利用，發(fā)揮各種方法的長處，才能取得較好效果。

上海市自從1998年大規(guī)模治理蘇州河黑臭開始，經(jīng)過合流污水工程、水資源調(diào)度、大規(guī)模清淤和投放污染物高效降解組合菌群等措施，使得蘇州河干流基本消除黑臭，各項水質(zhì)指標已恢復到或接近Ⅴ類地表水的標準[14-15]。然而，上海市青浦區(qū)中小河道的地理位置、邊界條件、水動力狀況與蘇州河等水流速度較快、水域面積較大的河道不相同，因此不能完全依照蘇州河的治理模式。

3　青浦區(qū)中小黑臭河道污染源調(diào)查

治理青浦區(qū)中小河道黑臭現(xiàn)狀必須轉(zhuǎn)變觀念，抓住關(guān)鍵，按照“控源截污、內(nèi)源治理；活水循環(huán)、清水補給；水質(zhì)凈化、生態(tài)修復”的基本技術(shù)路線來實施。其中，“控源截污” “內(nèi)源治理”是選擇其他技術(shù)類型的基礎(chǔ)與前提。從源頭出發(fā)，調(diào)查造成污染的根本原因，因河制宜，選擇治理的最有效方法。

3.1　點源污染調(diào)查

造成點源污染的主要有直排廢水、合流制管道溢流、分流制初期雨水、旱季雨水管常流水。在對青浦地區(qū)中小河道點源污染進行調(diào)查中發(fā)現(xiàn)污水管網(wǎng)全覆蓋，直排污染源全治理。1288個污染源中，建成未納管的污染源僅31個，納管率達98%以上。

造成點源污染的主要原因是分流不徹底和合流不完整，其中分流不徹底存在兩種情況：污水系統(tǒng)進入外來水和雨水管道混入廢棄水。

2015年對青浦區(qū)污水廠進水量和雨量進行統(tǒng)計，結(jié)果表明雨季污水廠進水量明顯增大。青浦區(qū)排水所年報中數(shù)據(jù)顯示2015年10個污水處理廠中有5家進水COD濃度大大低于260mg/L，2016年有5家進水濃度大大低于260mg/L。青浦區(qū)水務(wù)局水利科和排水所采集的數(shù)據(jù)結(jié)果顯示：隨著農(nóng)村生活污水接入量的增加，商塌污水廠進水COD濃度逐漸降低。水文隊的113個樣本采樣結(jié)果分析表明COD檢測平均值42.6 mg/L,最大值352 mg/L，最小值11.6 mg/L，其中33%屬劣V類水，12.3%屬Ⅴ類水，30.48%屬Ⅳ類水，Ⅰ～Ⅲ類水占23.48%。

大量的數(shù)據(jù)表明青浦區(qū)污水系統(tǒng)混入農(nóng)村污水、雨水或地下水，使得分流不徹底，造成進水濃度偏低，污水廠投加碳源(三水乙酸鈉)單位處理成本增加0.4元。

雨水管道混入廢棄水以2005年以前建成小區(qū)為主，以陽臺污水接入雨水管道為主。王鐘[16]在研究典型城市居民家庭排水產(chǎn)污系數(shù)時發(fā)現(xiàn)陽臺污水總磷排放也位居前列，年COD排放量3828.15t，年總磷排放量244.76t?；瘜W需氧量近1.4倍，總磷近0.4倍。

合流不完整包括兩種情況，截流不徹底和截流倍數(shù)偏低。調(diào)查中發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)存在不健康的情況，利用CCTV管道內(nèi)窺鏡對管道進行檢測，管道多存在結(jié)構(gòu)性缺陷或功能性缺陷情況，發(fā)現(xiàn)每50m不到就有1處問題，共發(fā)現(xiàn)問題管段2854處。發(fā)現(xiàn)的常見問題有：埋設(shè)深度不到位，低于0.7m；管道接口不嚴實，樹根侵入；溝槽回填不密實。在管理過程中同樣存在一些問題，例如管道檢查不到位、管道巡查不到位。

3.2　面源污染調(diào)查

造成面源污染主要為降雨徑流和畜禽養(yǎng)殖，各占56%、31%，農(nóng)藥化肥占9%，其他面源占4%。青浦中小黑臭河道兩岸分布有工廠、居民住宅以及集市等，房屋密集，臨河而立。存在地表徑流、農(nóng)村生活污水直排、沿河廠區(qū)初期雨水裹挾廠區(qū)內(nèi)的工業(yè)殘留物進入到河道內(nèi)等多種面源污染源。

3.3　內(nèi)源污染調(diào)查

造成內(nèi)源污染的主要有水體底泥污染、岸邊垃圾污染、水面漂浮污染。調(diào)查中發(fā)現(xiàn)青浦區(qū)中小黑臭河道河面常被浮萍、水葫蘆、垃圾等侵占，部分河段底泥淤積嚴重。

4　青浦區(qū)中小黑臭河道治理方法

針對青浦區(qū)中小黑臭河道的污染源及黑臭現(xiàn)狀問題，綜合考慮治理方法的適用性、綜合性、經(jīng)濟性、安全性、長效性確定綜合治理方法如下：

a.控源截污，進一步提高污水收集處理率。控源截污“四必”：雨污分流必改，入河排污必堵，生產(chǎn)廢水必治，生活污水必納。?摸清底數(shù)。摸清所有入河排放口基本情況，包括排放口的數(shù)量、口徑和管底標高，并在地形圖上予以標注；?甄別類型。通過旱天用水高峰期和雨天查看排放口是否有水流出甄別雨水口、污水口、合流口、溢流口；?分類整治。規(guī)范雨水口；直接封堵污水口；企業(yè)排口封堵并予處罰，居民排口工程措施規(guī)范，市政排口增加截流設(shè)施；提標減少雨天溢流量；?加快小區(qū)雨污分流改造。改造小區(qū)雨污主干管，對于建設(shè)年份較久管道進行翻排。改造小區(qū)出戶管，尤其是陽臺雨水管。

b.溝通水系，進一步增加河道水動力。拆除沿河違建。拆壩建橋或箱涵，溝通水系，提高水系循環(huán)能力。通過原有河道疏拓、新開挖河道，實現(xiàn)河道蓄水、引水及排水等河道的基本功能。通過改造泵閘，滿足圩區(qū)封閉擋水和引水調(diào)度的功能要求。

c.河道底泥疏浚，做好污泥處置工作。嚴重污染的黑臭河道底層的沉積物很厚，生態(tài)系統(tǒng)已嚴重破壞，幾乎沒有底棲生物。做好污泥處置工作，防止二次污染。清淤后要重建河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，恢復其自凈功能。

d.新建生態(tài)凈化設(shè)施，提高河道水體的自凈化能力。采用人工增氧、復合生態(tài)浮床和沉水植物凈化技術(shù)，提升河道水質(zhì)，同時提高水體感官效果。改善水體感官質(zhì)量，達到水清、無味、岸綠、天藍、景美的效果，透明度保持在1.0m以上。

e.新建護岸，提高河道整體穩(wěn)定。修建生態(tài)護岸，緩解洪澇災害，增加雨水利用，降低徑流污染，同時提高河道的生態(tài)性。

f.建管并舉，加強施工現(xiàn)場管。堅持“建管并舉、重在管理”原則，加強監(jiān)管。關(guān)注施工場地垃圾處理情況，避免邊治理邊污染的情況；選擇合適的中小黑臭河道治理的施工期；抓住施工干河期關(guān)鍵時期，尋找其他新增污染源的突破口。夏季施工降雨頻繁，有必要建立雨水收集系統(tǒng)，對入河雨水進行處理，清除河道周圍的垃圾及污染源，防止暴雨期間由于地表徑流導致污染物大量入河，造成水質(zhì)在短期內(nèi)劇變。

g.加強可持續(xù)管理，落實河道長效養(yǎng)護。不走形式，不應(yīng)付突擊檢查，從源頭出發(fā)減少污染的發(fā)生。對排水系統(tǒng)定期清洗養(yǎng)護，定期檢測管道，及時整改缺陷。管道檢查以功能性狀況為目的的普查周期采用1～2年1次；以結(jié)構(gòu)性狀況為主要目的的普查周期宜采用5～10年1次。管道巡視每周不少于1次，并應(yīng)包括下列內(nèi)容：檢查管道是否塌陷；是否存在違章占壓；是否存在違章排放；是否存在私自接管；檢查井蓋是否缺失；建設(shè)工地及周邊排水設(shè)施巡視檢查。

建立完善的黑臭河道整治成效評估體系、水質(zhì)生態(tài)學評價體系，定期采樣分析整治后河道的水質(zhì)、浮游生物、底泥、底棲動物，根據(jù)分析結(jié)果制定下一步的養(yǎng)護重點。

完善河道長效養(yǎng)護市場化管理及考核機制，做好陸域、河面的保潔、護岸的維護、河岸綠化等工作，將河道問題及時發(fā)現(xiàn)并處理。

5　結(jié)　語

青浦區(qū)中小黑臭河道治理工作任重而道遠，為了從根本解決河道黑臭現(xiàn)象，必須做好沿河截污，集中處理。通過河道疏浚、新建護岸、綠化布置、新建箱涵、改造泵閘及生態(tài)凈化等工程措施，清除內(nèi)源污染，擴大河道槽蓄量，改善河道的水動力、水質(zhì)、水環(huán)境。同時必須進一步加強綜合整治施工現(xiàn)場管理、河道長效管理，加強宣傳力度，營造社會參與的良好氛圍。

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