河長制下的城市水環(huán)境治理
——以深圳市深圳河流域?yàn)槔?/h1>
2019-01-18 09:29:34閔鳳陽王家生朱孔賢章運(yùn)超
中國水利 2019年14期
閔鳳陽，王家生，朱孔賢，章運(yùn)超
（長江水利委員會(huì)長江科學(xué)院河流研究所，430010，武漢）
深圳市是我國改革開放的前沿城市，城市化發(fā)展迅速，人口數(shù)量多、密度大，經(jīng)濟(jì)活動(dòng)頻繁，洪澇頻發(fā)、用水短缺、水體黑臭、水生態(tài)系統(tǒng)破壞等一系列問題嚴(yán)重制約深圳市經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，其中水環(huán)境問題是目前深圳河流域治理中最為突出和迫切需要解決的。通過深圳河流域 “一河一策”的實(shí)施，制定合理的治理方案，有效解決深圳河長久以來積累的水環(huán)境問題，改善深圳河流域的生態(tài)環(huán)境，使城市建設(shè)和水生態(tài)文明建設(shè)協(xié)調(diào)發(fā)展，持續(xù)提高深圳城市競爭力。
一、深圳河流域概況及水環(huán)境存在的主要問題
深圳河流域是深圳市六大流域之一，位于深圳市中南部，屬獨(dú)立入海水系，主要由深圳河及其支流組成。深圳河河流發(fā)源于梧桐山牛尾嶺，流經(jīng)深圳市的龍崗區(qū)、羅湖區(qū)、福田區(qū)，在深圳灣匯入海洋，是深圳市與香港特別行政區(qū)的界河。深圳河河道總長37 km，流域面積 297.4 km2，其中深圳境內(nèi)172.4 km2， 香港境內(nèi)125 km2，平均河床比降為0.9‰。深圳河下游河段為感潮河段，潮流界可達(dá)三岔河口。流域內(nèi)（深圳境內(nèi)）有大小河流32條，其中一級支流有5條，二、三級支流26條，流域蓄水水庫共有13座。存在的主要水環(huán)境問題有：
1.水質(zhì)較差，水體黑臭
深圳河上游徑肚斷面為省考核斷面，下游河口斷面為國考斷面，根據(jù)考核要求，斷面水質(zhì)考核指標(biāo)為Ⅴ類。受季節(jié)變化影響，深圳河各流域的水質(zhì)有波動(dòng)，根據(jù)深圳市人居環(huán)境網(wǎng)月度監(jiān)測數(shù)據(jù)，徑肚斷面已基本達(dá)到Ⅴ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，部分季節(jié)可到Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，而深圳河口斷面水質(zhì)仍未達(dá)標(biāo)，為劣Ⅴ類，主要超標(biāo)項(xiàng)目是總磷和氨氮。深圳河流域納入河長制監(jiān)管的32條河流共設(shè)置監(jiān)測斷面23個(gè)，部分河道的水質(zhì)為劣Ⅴ類，主要超標(biāo)項(xiàng)目為化學(xué)需氧量、生化需氧量、高錳酸鉀指數(shù)、氨氮、總磷和陰離子表面活性劑等。深圳河流域共有黑臭河流11條，其中建成區(qū)內(nèi)4條，為住建、生態(tài)環(huán)境部門掛牌督辦治理河流，其他區(qū)域7條，總長度52.64 km。
2.污水收集和處理能力不足
深圳河流域主要包括羅湖區(qū)全部、福田區(qū)及龍崗區(qū)的部分區(qū)域，是深圳市的政治、文化和經(jīng)濟(jì)中心，人口密集，經(jīng)濟(jì)活動(dòng)頻繁，污水排放量大。但污水管網(wǎng)建設(shè)相對滯后，污水管網(wǎng)密度較低，歷史欠賬巨大?，F(xiàn)有污水干管和污水支管系統(tǒng)建設(shè)仍不完善，部分地區(qū)的排水體制仍以截流式合流制排水方式為主，一些河道暗渠甚至是主要排污通道，影響了河道水質(zhì)。現(xiàn)有污水處理廠的出水標(biāo)準(zhǔn)較低，一級B和二級標(biāo)準(zhǔn)出水占比較高，亟須升級改造。
3.徑流量較小，水環(huán)境容量有限
深圳河流域面積較小，其徑流全部依賴降雨補(bǔ)給。雖然流域內(nèi)降雨量豐富，但在時(shí)間上分布不均，夏季多雨、甚至有洪水，而冬春干旱、河道少水；雨期水流流量大，水流急，而非雨期則有可能干旱斷流?？傮w而言，大部分時(shí)期深圳河徑流量較小，因此很小比例的污水流入河中就足以導(dǎo)致河流水質(zhì)惡化，水環(huán)境容量十分有限。
4.存在底泥污染
深圳河下游為感潮河段，由于河道徑流量小，水動(dòng)力條件弱，大量泥沙沉積在河道中無法排出。多年來的污水排放使部分污染物沉積到底泥中并逐漸富集，底泥受到污染。目前，深圳河底泥普遍存在的超標(biāo)污染物為：總有機(jī)碳、酸揮發(fā)性硫化物、銅、鎳、鋅、銀和總石油烴等。在一定的條件下，底泥的污染物會(huì)釋放到水體中，對水體造成二次污染，使深圳河的水質(zhì)惡化，同時(shí)影響城市生態(tài)與景觀。
二、治理目標(biāo)
根據(jù) 《深圳市治水提質(zhì)工作計(jì)劃》，深圳河流域?qū)⒊掷m(xù)推進(jìn)管網(wǎng)建設(shè)、河道整治、治污設(shè)施等各類項(xiàng)目建設(shè)，使深圳河水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量全面改善，生態(tài)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)。到2020年，完成深圳河流域內(nèi)小區(qū)排水管網(wǎng)正本清源改造，完成全流域入河排水（污）口整治，全面消除流域內(nèi)11條黑臭水體，全面完善污水處理廠服務(wù)區(qū)域配套管網(wǎng)“最后一公里”。
三、治理措施
1.大力完善截排系統(tǒng)
河流水環(huán)境改善的潛在措施可分為“減負(fù)”和“增容”兩大類。通過完善截排系統(tǒng)，開展入河排污口的整治是“減負(fù)”工作的重要內(nèi)容。通過開展入河排水（污）口調(diào)查摸底和規(guī)范整治工作，對各河道沿河排污口采取完善沿河截污、總口截流等措施，將原有排污口污水全部納入市政污水干管，解決污水偷排、亂排、溢流等問題。根據(jù) 《深圳市治水提質(zhì)工作計(jì)劃》，2015—2020年期間，深圳河流域?qū)⑼瓿?50個(gè)排污口整治，新建干支流污水管網(wǎng)310.6 km，實(shí)現(xiàn)漏排污水全收集全處理，有效改善河道水環(huán)境。
2.實(shí)施雨污分流
在大力完善截污管網(wǎng)的同時(shí)，需同步開展雨污分流工作。目前，深圳河流域一些老舊的城區(qū)、社區(qū)等仍采用合流制管道進(jìn)行排污，在雨季時(shí)，雨水徑流可能會(huì)大于管道設(shè)計(jì)流量，地面會(huì)產(chǎn)生雨污混合水漫溢，同時(shí)截留的雨污混合水增加了污水處理廠的沖擊負(fù)荷，嚴(yán)重干擾了污水廠的穩(wěn)定運(yùn)行。因此，必須對城市合流管網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)施雨污分流改造。
深圳河流域新建城區(qū)和舊城改造區(qū)將嚴(yán)格實(shí)行雨污分流措施。根據(jù)現(xiàn)狀建筑分布及用地情況，深圳河流域的雨污分流改造工作可分4類片區(qū)：水源保護(hù)區(qū)、城中村、待完善小區(qū)、重點(diǎn)舊城改造區(qū)。根據(jù)計(jì)劃，2018年前全部完成水源保護(hù)區(qū)雨污分流管網(wǎng)改造，部分條件成熟小區(qū)、有市政管網(wǎng)配套設(shè)施的小區(qū)完成雨污分流改造；2020年前全部完成城中村、待完善小區(qū)、重點(diǎn)舊城改造區(qū)雨污分流管網(wǎng)改造，深圳河流域內(nèi)污水100%排往污水處理廠。
3.實(shí)行河道生態(tài)補(bǔ)水
深圳河流域面積狹小，流域內(nèi)河流均為雨源性河流，徑流量小，生態(tài)基流不足。通過生態(tài)補(bǔ)水，對河流進(jìn)行有效“增容”，是改善深圳河河道水環(huán)境的有效措施。目前深圳市水資源總量缺口較大，主要通過外調(diào)水源補(bǔ)充，無法運(yùn)用本地水資源量進(jìn)行河道環(huán)境容量補(bǔ)水。通過海綿城市建設(shè)和資源化再生水利用，有效利用深圳的雨水和再生水資源，是增加河道水環(huán)境補(bǔ)水水源的一個(gè)重要舉措。
通過建設(shè)綠色屋頂、下沉式綠地、生物滯留設(shè)施、滲透塘、滲井、濕塘、雨水濕地、蓄水池、雨水罐、調(diào)節(jié)塘、調(diào)節(jié)池等，采用源頭削減、中途轉(zhuǎn)輸、末端調(diào)蓄等多種手段，凈化積蓄雨水，作為河道補(bǔ)水的一個(gè)重要來源；同時(shí)，采用多種技術(shù)（如SMI微生物濾床系統(tǒng)、清水型生態(tài)系統(tǒng)、太陽能增氧工程等），對污水處理廠的再生水進(jìn)行提標(biāo)改造，使出水水質(zhì)從一級A標(biāo)準(zhǔn)提升至地表水Ⅳ類，滿足深圳河流域的水環(huán)境和水生態(tài)用水需求。
4.開展底泥疏浚和內(nèi)源處理
深圳河經(jīng)過多年的河道治理，水質(zhì)有了明顯改善，在排污口等點(diǎn)源污染問題逐漸得到解決的情況下，由底泥污染釋放造成的內(nèi)源污染是深圳河亟待解決的關(guān)鍵問題之一。根據(jù)《海洋沉積物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，目前深圳河底泥質(zhì)量為第三類或劣于第三類，估算總體積約為109萬m3，是造成上覆水體水質(zhì)變差的一個(gè)重要因素。
針對深圳河底泥污染，主要采取環(huán)保疏浚和原位生化處理，在維護(hù)排洪功能前提下對污染嚴(yán)重的河段進(jìn)行疏浚。另外，在深圳河干流下游處淤積位置進(jìn)行清淤或建沉砂池，以應(yīng)對可能由支流、上游和排污口帶來的淤泥。對疏浚出來的底泥進(jìn)行固化/穩(wěn)定化處理，處理為回填料或深度固化為應(yīng)用磚，輔以岸邊排污口整治改造和河岸維護(hù)改造，從而改善河道環(huán)境。
四、結(jié) 語
深圳河流域是典型的高度城市化區(qū)域，污染負(fù)荷重，水環(huán)境問題已成為深圳河流域治理中迫切需要解決的問題。通過完善截排系統(tǒng)，實(shí)施雨污分流，實(shí)行生態(tài)補(bǔ)水，開展底泥疏浚和內(nèi)源控制等措施，實(shí)現(xiàn)“減負(fù)”和“增容”，可有效解決現(xiàn)有水環(huán)境問題。近期，深圳持續(xù)推進(jìn)以源頭雨污分流為核心的正本清源工作，實(shí)施水源保護(hù)和黑臭水體治理，尤其是由溢漏造成的水質(zhì)安全風(fēng)險(xiǎn)，保障河口國控?cái)嗝嫠|(zhì)達(dá)標(biāo)及河道水體水質(zhì)改善。深圳河流域的水環(huán)境治理應(yīng)從全流域統(tǒng)籌的角度出發(fā)，以流域?yàn)閱卧瑓f(xié)同開展流域水安全、水資源、水生態(tài)、水文化等工作，采取因地制宜的治理措施工程方案，在整合或調(diào)整現(xiàn)有流域治水工程項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，明確各規(guī)劃階段的重點(diǎn)領(lǐng)域和主要任務(wù)，有效推進(jìn)流域系統(tǒng)治理和水生態(tài)環(huán)境整體改善，促進(jìn)深圳河流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)和自然的協(xié)調(diào)發(fā)展。
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一、深圳河流域概況及水環(huán)境存在的主要問題
深圳河流域是深圳市六大流域之一，位于深圳市中南部，屬獨(dú)立入海水系，主要由深圳河及其支流組成。深圳河河流發(fā)源于梧桐山牛尾嶺，流經(jīng)深圳市的龍崗區(qū)、羅湖區(qū)、福田區(qū)，在深圳灣匯入海洋，是深圳市與香港特別行政區(qū)的界河。深圳河河道總長37 km，流域面積 297.4 km2，其中深圳境內(nèi)172.4 km2， 香港境內(nèi)125 km2，平均河床比降為0.9‰。深圳河下游河段為感潮河段，潮流界可達(dá)三岔河口。流域內(nèi)（深圳境內(nèi)）有大小河流32條，其中一級支流有5條，二、三級支流26條，流域蓄水水庫共有13座。存在的主要水環(huán)境問題有：
1.水質(zhì)較差，水體黑臭
深圳河上游徑肚斷面為省考核斷面，下游河口斷面為國考斷面，根據(jù)考核要求，斷面水質(zhì)考核指標(biāo)為Ⅴ類。受季節(jié)變化影響，深圳河各流域的水質(zhì)有波動(dòng)，根據(jù)深圳市人居環(huán)境網(wǎng)月度監(jiān)測數(shù)據(jù)，徑肚斷面已基本達(dá)到Ⅴ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，部分季節(jié)可到Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，而深圳河口斷面水質(zhì)仍未達(dá)標(biāo)，為劣Ⅴ類，主要超標(biāo)項(xiàng)目是總磷和氨氮。深圳河流域納入河長制監(jiān)管的32條河流共設(shè)置監(jiān)測斷面23個(gè)，部分河道的水質(zhì)為劣Ⅴ類，主要超標(biāo)項(xiàng)目為化學(xué)需氧量、生化需氧量、高錳酸鉀指數(shù)、氨氮、總磷和陰離子表面活性劑等。深圳河流域共有黑臭河流11條，其中建成區(qū)內(nèi)4條，為住建、生態(tài)環(huán)境部門掛牌督辦治理河流，其他區(qū)域7條，總長度52.64 km。
2.污水收集和處理能力不足
深圳河流域主要包括羅湖區(qū)全部、福田區(qū)及龍崗區(qū)的部分區(qū)域，是深圳市的政治、文化和經(jīng)濟(jì)中心，人口密集，經(jīng)濟(jì)活動(dòng)頻繁，污水排放量大。但污水管網(wǎng)建設(shè)相對滯后，污水管網(wǎng)密度較低，歷史欠賬巨大?，F(xiàn)有污水干管和污水支管系統(tǒng)建設(shè)仍不完善，部分地區(qū)的排水體制仍以截流式合流制排水方式為主，一些河道暗渠甚至是主要排污通道，影響了河道水質(zhì)。現(xiàn)有污水處理廠的出水標(biāo)準(zhǔn)較低，一級B和二級標(biāo)準(zhǔn)出水占比較高，亟須升級改造。
3.徑流量較小，水環(huán)境容量有限
深圳河流域面積較小，其徑流全部依賴降雨補(bǔ)給。雖然流域內(nèi)降雨量豐富，但在時(shí)間上分布不均，夏季多雨、甚至有洪水，而冬春干旱、河道少水；雨期水流流量大，水流急，而非雨期則有可能干旱斷流?？傮w而言，大部分時(shí)期深圳河徑流量較小，因此很小比例的污水流入河中就足以導(dǎo)致河流水質(zhì)惡化，水環(huán)境容量十分有限。
4.存在底泥污染
深圳河下游為感潮河段，由于河道徑流量小，水動(dòng)力條件弱，大量泥沙沉積在河道中無法排出。多年來的污水排放使部分污染物沉積到底泥中并逐漸富集，底泥受到污染。目前，深圳河底泥普遍存在的超標(biāo)污染物為：總有機(jī)碳、酸揮發(fā)性硫化物、銅、鎳、鋅、銀和總石油烴等。在一定的條件下，底泥的污染物會(huì)釋放到水體中，對水體造成二次污染，使深圳河的水質(zhì)惡化，同時(shí)影響城市生態(tài)與景觀。
二、治理目標(biāo)
根據(jù) 《深圳市治水提質(zhì)工作計(jì)劃》，深圳河流域?qū)⒊掷m(xù)推進(jìn)管網(wǎng)建設(shè)、河道整治、治污設(shè)施等各類項(xiàng)目建設(shè)，使深圳河水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量全面改善，生態(tài)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)。到2020年，完成深圳河流域內(nèi)小區(qū)排水管網(wǎng)正本清源改造，完成全流域入河排水（污）口整治，全面消除流域內(nèi)11條黑臭水體，全面完善污水處理廠服務(wù)區(qū)域配套管網(wǎng)“最后一公里”。
三、治理措施
1.大力完善截排系統(tǒng)
河流水環(huán)境改善的潛在措施可分為“減負(fù)”和“增容”兩大類。通過完善截排系統(tǒng)，開展入河排污口的整治是“減負(fù)”工作的重要內(nèi)容。通過開展入河排水（污）口調(diào)查摸底和規(guī)范整治工作，對各河道沿河排污口采取完善沿河截污、總口截流等措施，將原有排污口污水全部納入市政污水干管，解決污水偷排、亂排、溢流等問題。根據(jù) 《深圳市治水提質(zhì)工作計(jì)劃》，2015—2020年期間，深圳河流域?qū)⑼瓿?50個(gè)排污口整治，新建干支流污水管網(wǎng)310.6 km，實(shí)現(xiàn)漏排污水全收集全處理，有效改善河道水環(huán)境。
2.實(shí)施雨污分流
在大力完善截污管網(wǎng)的同時(shí)，需同步開展雨污分流工作。目前，深圳河流域一些老舊的城區(qū)、社區(qū)等仍采用合流制管道進(jìn)行排污，在雨季時(shí)，雨水徑流可能會(huì)大于管道設(shè)計(jì)流量，地面會(huì)產(chǎn)生雨污混合水漫溢，同時(shí)截留的雨污混合水增加了污水處理廠的沖擊負(fù)荷，嚴(yán)重干擾了污水廠的穩(wěn)定運(yùn)行。因此，必須對城市合流管網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)施雨污分流改造。
深圳河流域新建城區(qū)和舊城改造區(qū)將嚴(yán)格實(shí)行雨污分流措施。根據(jù)現(xiàn)狀建筑分布及用地情況，深圳河流域的雨污分流改造工作可分4類片區(qū)：水源保護(hù)區(qū)、城中村、待完善小區(qū)、重點(diǎn)舊城改造區(qū)。根據(jù)計(jì)劃，2018年前全部完成水源保護(hù)區(qū)雨污分流管網(wǎng)改造，部分條件成熟小區(qū)、有市政管網(wǎng)配套設(shè)施的小區(qū)完成雨污分流改造；2020年前全部完成城中村、待完善小區(qū)、重點(diǎn)舊城改造區(qū)雨污分流管網(wǎng)改造，深圳河流域內(nèi)污水100%排往污水處理廠。
3.實(shí)行河道生態(tài)補(bǔ)水
深圳河流域面積狹小，流域內(nèi)河流均為雨源性河流，徑流量小，生態(tài)基流不足。通過生態(tài)補(bǔ)水，對河流進(jìn)行有效“增容”，是改善深圳河河道水環(huán)境的有效措施。目前深圳市水資源總量缺口較大，主要通過外調(diào)水源補(bǔ)充，無法運(yùn)用本地水資源量進(jìn)行河道環(huán)境容量補(bǔ)水。通過海綿城市建設(shè)和資源化再生水利用，有效利用深圳的雨水和再生水資源，是增加河道水環(huán)境補(bǔ)水水源的一個(gè)重要舉措。
通過建設(shè)綠色屋頂、下沉式綠地、生物滯留設(shè)施、滲透塘、滲井、濕塘、雨水濕地、蓄水池、雨水罐、調(diào)節(jié)塘、調(diào)節(jié)池等，采用源頭削減、中途轉(zhuǎn)輸、末端調(diào)蓄等多種手段，凈化積蓄雨水，作為河道補(bǔ)水的一個(gè)重要來源；同時(shí)，采用多種技術(shù)（如SMI微生物濾床系統(tǒng)、清水型生態(tài)系統(tǒng)、太陽能增氧工程等），對污水處理廠的再生水進(jìn)行提標(biāo)改造，使出水水質(zhì)從一級A標(biāo)準(zhǔn)提升至地表水Ⅳ類，滿足深圳河流域的水環(huán)境和水生態(tài)用水需求。
4.開展底泥疏浚和內(nèi)源處理
深圳河經(jīng)過多年的河道治理，水質(zhì)有了明顯改善，在排污口等點(diǎn)源污染問題逐漸得到解決的情況下，由底泥污染釋放造成的內(nèi)源污染是深圳河亟待解決的關(guān)鍵問題之一。根據(jù)《海洋沉積物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，目前深圳河底泥質(zhì)量為第三類或劣于第三類，估算總體積約為109萬m3，是造成上覆水體水質(zhì)變差的一個(gè)重要因素。
針對深圳河底泥污染，主要采取環(huán)保疏浚和原位生化處理，在維護(hù)排洪功能前提下對污染嚴(yán)重的河段進(jìn)行疏浚。另外，在深圳河干流下游處淤積位置進(jìn)行清淤或建沉砂池，以應(yīng)對可能由支流、上游和排污口帶來的淤泥。對疏浚出來的底泥進(jìn)行固化/穩(wěn)定化處理，處理為回填料或深度固化為應(yīng)用磚，輔以岸邊排污口整治改造和河岸維護(hù)改造，從而改善河道環(huán)境。
四、結(jié) 語
深圳河流域是典型的高度城市化區(qū)域，污染負(fù)荷重，水環(huán)境問題已成為深圳河流域治理中迫切需要解決的問題。通過完善截排系統(tǒng)，實(shí)施雨污分流，實(shí)行生態(tài)補(bǔ)水，開展底泥疏浚和內(nèi)源控制等措施，實(shí)現(xiàn)“減負(fù)”和“增容”，可有效解決現(xiàn)有水環(huán)境問題。近期，深圳持續(xù)推進(jìn)以源頭雨污分流為核心的正本清源工作，實(shí)施水源保護(hù)和黑臭水體治理，尤其是由溢漏造成的水質(zhì)安全風(fēng)險(xiǎn)，保障河口國控?cái)嗝嫠|(zhì)達(dá)標(biāo)及河道水體水質(zhì)改善。深圳河流域的水環(huán)境治理應(yīng)從全流域統(tǒng)籌的角度出發(fā)，以流域?yàn)閱卧瑓f(xié)同開展流域水安全、水資源、水生態(tài)、水文化等工作，采取因地制宜的治理措施工程方案，在整合或調(diào)整現(xiàn)有流域治水工程項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，明確各規(guī)劃階段的重點(diǎn)領(lǐng)域和主要任務(wù)，有效推進(jìn)流域系統(tǒng)治理和水生態(tài)環(huán)境整體改善，促進(jìn)深圳河流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)和自然的協(xié)調(diào)發(fā)展。
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