北方季節(jié)性河渠黑臭水體治理探析

郝 永 剛

(太原市市政工程設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030002)

2015年4月國務(wù)院發(fā)布《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》，簡稱“水十條”，提出“到2020年，地級(jí)及以上城市建成區(qū)黑臭水體均控制在10%以內(nèi)，到2030年，城市建成區(qū)黑臭水體總體得到消除”的控制性目標(biāo)。2015年8月住建部、環(huán)保部聯(lián)合印發(fā)《城市黑臭水體整治工作指南》(以下簡稱“指南”)，用于指導(dǎo)地方各級(jí)人民政府組織實(shí)施城市黑臭水體的排查與識(shí)別、整治方案的制定及實(shí)施、整治效果評(píng)估與考核、長效機(jī)制建立與政策保障等工作。可以說城市黑臭水體整治已經(jīng)成為地方各級(jí)人民政府改善城市人居環(huán)境工作的重要內(nèi)容。

1 北方季節(jié)性河渠黑臭成因

城市黑臭水體是指城市建成區(qū)內(nèi)，呈現(xiàn)令人不悅的顏色和(或)散發(fā)令人不適氣味的水體的統(tǒng)稱。北方城市中除通過山洪沖刷形成的自然河道外，還存在許多人工開拓的退水渠，這些河渠最明顯的特點(diǎn)就是一年當(dāng)中90%以上的天數(shù)干涸，只有雨季中到大雨時(shí)才會(huì)產(chǎn)生連續(xù)水流。因此只要在旱季時(shí)存在水流必然是生產(chǎn)、生活污水，按照評(píng)價(jià)城市黑臭水體的指標(biāo)：透明度、溶解氧(DO)、氧化還原電位(ORP)和氨氮(NH3-N)來評(píng)判，其必然是“重度黑臭”。

2 污染源調(diào)查方法

2.1 點(diǎn)源污染

結(jié)合管網(wǎng)普查資料，沿河渠兩岸逐個(gè)進(jìn)行排污口詳細(xì)調(diào)查、監(jiān)測，收集日常排污量、排污時(shí)段、水質(zhì)等。重點(diǎn)要分清排污口是屬于城市集中的排污口還是沿岸建筑的臨時(shí)排污口，或者是企業(yè)的排污口，因?yàn)楹笃诘闹卫硇栳槍?duì)性的分別提出措施；譬如沿岸建筑的臨時(shí)排污口，如果結(jié)合城市環(huán)境綜合整治，可能會(huì)拆除大量的沿岸臨建、違建，如此一來其對(duì)應(yīng)的排污口就會(huì)“物理消失”。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于季節(jié)性河渠的排污口大部分屬于城市的生活污水，其產(chǎn)生的原因主要在于老城區(qū)大量合流制管網(wǎng)的存在、片區(qū)內(nèi)雨污分流不徹底、雨污混接現(xiàn)象嚴(yán)重、截留井內(nèi)截留槽或堰淤堵等造成。

2.2 面源污染

面源污染，主要包括各類降水所攜帶的污染負(fù)荷、城鄉(xiāng)結(jié)合部地區(qū)分散式畜禽養(yǎng)殖廢水的污染等。對(duì)于北方干旱城市來說重點(diǎn)在于分析中小降雨的污染、暴雨初期雨水的污染、冬季冰雪融水的污染、畜禽養(yǎng)殖污染等。

另外，城中村和城邊村也是重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象。隨著城中村改造、集中拆除，城中村垃圾遍地、污水橫流的現(xiàn)象逐漸消失，但是城邊村依然存在，其垃圾、污水治理任重道遠(yuǎn)，短期內(nèi)仍然會(huì)通過徑流進(jìn)入河渠形成污染。即使通過在其排出終端采取臨時(shí)截留措施，雨季時(shí)大量溢流污水、地面垃圾仍然會(huì)進(jìn)入水體。

2.3 內(nèi)源污染

北方季節(jié)性河渠的內(nèi)源污染是應(yīng)該引起足夠重視的重要污染源。由于多年污水橫流導(dǎo)致的淤泥有機(jī)質(zhì)豐富，部分河渠內(nèi)夏季植物瘋長、冬季腐爛變質(zhì)；由于北方中小雨偏多，如果對(duì)初期雨水、截流式管網(wǎng)的溢流污水、面源污染治理不徹底，即使集中治理完成也容易再次沉積、污染。內(nèi)源污染的調(diào)查內(nèi)容應(yīng)包括河渠底泥厚度、顏色、嗅味及主要污染物特征；岸邊垃圾及其主要來源和特征、河渠內(nèi)生植物及其腐敗情況；河床底部地質(zhì)構(gòu)造等。

3 整治技術(shù)特點(diǎn)

按照《指南》的要求，針對(duì)性地采取控源截污、垃圾清理、清淤疏浚、生態(tài)修復(fù)等措施是黑臭水體治理的常規(guī)措施，但對(duì)于北方季節(jié)性河渠黑臭水體治理的技術(shù)選擇具有明顯的地域特征。

3.1 控源截污

如前所述，季節(jié)性河渠內(nèi)日常的水流基本上就是污水，因此實(shí)現(xiàn)污水全收集、全處理是治理此類黑臭水體的根本之道。目前我國大部分城市規(guī)劃的排水體制是分流制，只有按照規(guī)劃逐年的完成源頭的雨污分流才是徹底的治理方法。但是源頭的雨污分流需要一個(gè)較長歷時(shí)，為了完成“水十條”的治理目標(biāo)，需要沿河渠修建截流污水管，將直接入河的污水管接入、將合流管內(nèi)污水截流。與此同時(shí)，需要對(duì)入河雨水管涵所服務(wù)范圍內(nèi)的污水誤接、錯(cuò)接點(diǎn)實(shí)施“微創(chuàng)手術(shù)”，予以糾正，而不是簡單的在入河口實(shí)施截流。

對(duì)于城邊村、城市邊緣的企業(yè)等水體的黑臭污水來源點(diǎn)，在經(jīng)濟(jì)技術(shù)綜合比較的基礎(chǔ)上可以選擇就地處理、達(dá)標(biāo)排放，而不是一味的納入城市污水廠集中處理。目前污水處理設(shè)施的集成化、小型化、高標(biāo)準(zhǔn)化在長江上游地區(qū)做得非常成功，雖然噸水投資、運(yùn)營成本均很高，但相對(duì)于遠(yuǎn)距離管網(wǎng)的建設(shè)、運(yùn)維還是具有相當(dāng)競爭力的?？梢越Y(jié)合美麗鄉(xiāng)村建設(shè)統(tǒng)籌規(guī)劃建設(shè)。

面源污染控制是一項(xiàng)長期的、艱巨的工作，屬于城市雙修范疇，離不開海綿城市建設(shè)中的徑流污染控制，尤其是對(duì)于老舊城區(qū)低影響開發(fā)(LID)設(shè)施、初期雨水控制與凈化設(shè)施建設(shè)都需要根據(jù)城市改造建設(shè)計(jì)劃逐年進(jìn)行。

3.2 內(nèi)源治理

垃圾清理、清淤疏浚都是內(nèi)源治理的具體措施，對(duì)于北方季節(jié)性河渠具有非常明顯的地域特征。首先，是一個(gè)長期、不間斷的過程，河渠內(nèi)日常無水，即使一次性將淤泥清理干凈、換填，夏季時(shí)仍然會(huì)雜草叢生，這就需要每年清理雜草、落葉、沉積漂浮物，防止其腐爛變質(zhì)。

在實(shí)現(xiàn)源頭真正意義的雨污分流、徹底控制面源污染之前，中雨、大雨時(shí)仍然有污染物進(jìn)入河渠沉積變質(zhì)，形成污染，因此，河道清淤是一項(xiàng)經(jīng)常性的工作。

4 整治誤區(qū)分析

4.1 對(duì)所有排污口進(jìn)行截流

隨著環(huán)保督查、黑臭水體專項(xiàng)督查力度的不斷加強(qiáng)，地方面臨的壓力越來越大，為了完成治理任務(wù)，有些地方在截污納管階段采取了非常極端的截流措施，只要管道里有污水就將之全部截流進(jìn)污水廠進(jìn)行處理，為后期的管網(wǎng)、污水廠的運(yùn)行埋下了隱患。雨季時(shí)大量雨水進(jìn)入污水管網(wǎng)，而污水管網(wǎng)相對(duì)于雨水管道管徑有數(shù)量級(jí)的差距，造成污水外溢、臭氣熏天，泥沙進(jìn)入污水管道造成淤積，過量雨水對(duì)污水廠的運(yùn)行造成沖擊。給污水廠帶來新的挑戰(zhàn)——雨季如何防汛、保證安全，有些落差較大的地區(qū)甚至出現(xiàn)污水管頂井蓋現(xiàn)象。

因此，在點(diǎn)源調(diào)查及后期設(shè)計(jì)階段，一定要細(xì)致的摸清情況，尤其是管道的性質(zhì)、旱季流量及其變化，區(qū)別對(duì)待不同的排污口。在設(shè)置截流井時(shí)要根據(jù)旱季流量選擇合適的截流倍數(shù)，盡可能的選擇可遠(yuǎn)程控制的智慧截流井，保證污水廠、污水管網(wǎng)的安全運(yùn)行。通過精確控制可以有效攔截旱季時(shí)污水(見圖1,圖2)，在中小雨時(shí)通過閘門開啟度精確攔截污水廠能夠消納的初期雨水量，并在暴雨時(shí)保證污水廠的運(yùn)行安全。

4.2 新建污水廠重復(fù)處理上游來水

對(duì)有些跨地區(qū)的河道，越是下游的城市面臨的黑臭水體治理壓力越大，現(xiàn)在環(huán)保實(shí)行出境斷面考核，河道從上游城市合格的出境斷面流出后，沿途由于新的污染源進(jìn)入，即使下游城市自身城區(qū)范圍內(nèi)污水處理達(dá)標(biāo)，其河道出境斷面也不達(dá)標(biāo)。因此，下游城市在河道邊新建污水廠，將河道內(nèi)的不達(dá)標(biāo)水?dāng)r截處理，達(dá)標(biāo)排放。這樣就造成該污水廠規(guī)模很大，并且將上游城市污水處理廠已經(jīng)處理但沿途二次污染的水又處理一次，很不合理。針對(duì)這種情況，建議還是立足于河道的綜合施治，下大力氣建設(shè)管網(wǎng)集中處理或者小型污水處理站分散處理，加強(qiáng)河道沿途的日常巡查，對(duì)農(nóng)村地區(qū)的地面固體廢棄物加大收集力度，加大宣傳力度。將黑臭水體治理和農(nóng)村環(huán)境綜合整治結(jié)合起來，改“短期效益”為“長效管理”，化“簡單處理”為“精細(xì)控制”。

4.3 水體修復(fù)技術(shù)的濫用

南方城市水資源豐富，河道內(nèi)水長流，黑臭水體在完成初步治理后，為了鞏固治理成果需要對(duì)水體進(jìn)行人工干預(yù)一段時(shí)期，防治黑臭再生。石墨烯光催化技術(shù)、生態(tài)過濾技術(shù)(EFT)、納米曝氣等技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。這些技術(shù)的使用都有它特定的條件和環(huán)境，是不適用于季節(jié)性河流的。因?yàn)榧竟?jié)性河流旱季無水，即使有水也全是污水，利用這些技術(shù)處理污水是不可能達(dá)標(biāo)的；雨季時(shí)尤其是暴雨時(shí)，泥沙俱下，河道內(nèi)的水處理設(shè)施還需要拆除以不影響行洪。目前有些地方應(yīng)用這些技術(shù)作為黑臭水體的治理方案或者應(yīng)急處理方案，都是錯(cuò)誤的決策，屬于技術(shù)濫用。

對(duì)于黑臭水體治理的理解有人認(rèn)為只要治理的不黑不臭即可，因此采取一級(jí)強(qiáng)化、投加藥劑等措施，這也是不正確做法。黑臭水體治理最終是要實(shí)現(xiàn)水體自然生態(tài)恢復(fù)本真，要落腳到斷面水質(zhì)考核上。

4.4 對(duì)初期雨水治理的理解不到位

初期雨水由于污染程度高，有毒有害物質(zhì)多而復(fù)雜，甚至超過污水，是黑臭水體治理不可回避的主要問題。按照我們幾十年發(fā)展的慣性思維，初期雨水治理單純的通過工程措施是無法解決的，或者說急功近利的利用工程措施來解決是會(huì)誤入歧途的。有許多人認(rèn)為在雨水管入河口附近建設(shè)初期雨水調(diào)蓄池是解決初期雨水見效最快的途徑，這種理解是片面的。因?yàn)榻涤晔怯袝r(shí)空差異的，同時(shí)雨水產(chǎn)流也是一個(gè)由距離入河口最遠(yuǎn)點(diǎn)自遠(yuǎn)而近的過程，等最遠(yuǎn)點(diǎn)的初期雨水進(jìn)入調(diào)蓄池時(shí)，附近區(qū)域的來水已經(jīng)相對(duì)比較干凈了，越是大流域雨水系統(tǒng)這種情況越明顯。解決初期雨水必須從產(chǎn)流源頭、全過程來控制，必須結(jié)合海綿城市建設(shè)從建筑、小區(qū)、管網(wǎng)系統(tǒng)等細(xì)致的劃分收集處理。尤其是北方干旱城市，全年90%以上降雨是中小雨，被污染的初期雨水可能就是降雨的全部，都需要收集處理；而歷時(shí)較短的暴雨，防汛的重要性超過了初期雨水的處理，這些都是需要長時(shí)間實(shí)踐、調(diào)查研究解決的問題。

4.5 生態(tài)修復(fù)

《指南》對(duì)于岸帶修復(fù)提到“采取植草溝、生態(tài)護(hù)岸、透水磚等形式，對(duì)原有硬化河岸進(jìn)行改造，通過恢復(fù)岸線和水體的自然凈化功能，強(qiáng)化水體的污染治理效果”，對(duì)于北方季節(jié)性河流由于常年無水，暴雨來臨防汛壓力驟增，水體自然凈化功能根本談不上，更多的是要考慮如何快速行泄洪水。因此對(duì)河岸硬化改造從生態(tài)修復(fù)方面來看無此必要，但如果從河道糙率系數(shù)造成洪水流速過快的角度考慮改造硬化河岸，那就是另外一回事了。

5 結(jié)語

自2015年《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》《城市黑臭水體整治工作指南》頒布以來，環(huán)保督查力度逐漸加強(qiáng)，城市黑臭水體治理達(dá)到前所未有的高度，而《指南》偏重于有恒定過境水流的河道。對(duì)于北方季節(jié)性河流，具有河道內(nèi)常年無水、黑臭水全是污水、汛期暴雨來水集中防汛壓力大等特點(diǎn)，其黑臭水體治理必須結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，因地制宜針對(duì)性的制定相應(yīng)措施、方案，切不可機(jī)械的照本宣科、生搬硬套，更不可人云亦云、病急亂投醫(yī)。