基于海綿城市理念下城市黑臭水體治理的技術(shù)探討

艾惠龍

摘? ?要：城市黑臭水體是我國(guó)在城鎮(zhèn)化高速發(fā)展過(guò)程中新、老問(wèn)題的不斷疊加共存所產(chǎn)生的一項(xiàng)嚴(yán)峻環(huán)境挑戰(zhàn)。海綿城市理念通過(guò)恢復(fù)城市水體自然特征，促進(jìn)污染物在遷移過(guò)程中得到截留控制，發(fā)揮出城市水體對(duì)于建立良性水循環(huán)的核心作用，為城市黑臭水體治理提供了新方向。本文就建設(shè)海綿城市過(guò)程中對(duì)于黑臭水體治理從源頭治理、過(guò)程控制、末端治理的全過(guò)程控制對(duì)策或技術(shù)進(jìn)行討論和分析。

關(guān)鍵詞：海綿城市? 黑臭水體治理? 源頭減排? 污染物控制

中圖分類號(hào)：TV21? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2019）06（a）-0126-02

1? 問(wèn)題的提出

在我國(guó)高速城鎮(zhèn)化建設(shè)的過(guò)程中，城市水環(huán)境由于歷史進(jìn)程中新、老問(wèn)題的不斷疊加共存，正面臨著復(fù)雜而嚴(yán)峻的問(wèn)題和挑戰(zhàn)，其中城市黑臭水體是人民群眾反映強(qiáng)烈的水環(huán)境問(wèn)題，會(huì)對(duì)城市的人居環(huán)境和城市形象造成較大的負(fù)面影響。

城市黑臭水體的治理涉及到的工程極廣，同時(shí)其成因也呈現(xiàn)出疊加性、復(fù)合型。一方面，隨著城市化進(jìn)程的推進(jìn)，生活排污量增加、工業(yè)排污量增加、面源污染量增加以及大氣干濕沉降造成降水?dāng)y帶的污染量增加，導(dǎo)致城市水體污染負(fù)荷急劇升高;另一方面，城市水資源消耗強(qiáng)度增加、生產(chǎn)用水?dāng)D占生態(tài)用水、城市水域及綠地空間減少、坡岸硬化、水動(dòng)力不足等原因使得水體自凈能力和生態(tài)功能不斷弱化甚至消失。

海綿城市理念的提出及建設(shè)為解決城市黑臭水體問(wèn)題提供了新理念及方向。傳統(tǒng)理念下受污染水體的治理更依托于工程措施解決污染排放問(wèn)題，而海綿城市理念更強(qiáng)調(diào)最大限度保護(hù)原有河湖水系、生態(tài)體系，維持城市開(kāi)發(fā)前的自然水文特征，促進(jìn)污染物在遷移過(guò)程中得到截留控制，從而提升城市水體對(duì)污染負(fù)荷的抵抗能力和自凈能力。因此，基于海綿城市理念對(duì)城市黑臭水體進(jìn)行治理非常有必要。

2? 治理黑臭水體的現(xiàn)實(shí)意義

正如黑臭水體成因的復(fù)合性，其造成的危害也反映到城市日常生活的諸多方面。首先，黑臭水體一般由于含有的氨氮、硫化氫等化學(xué)物質(zhì)而散發(fā)出難聞的氣味，其表面水體的顏色也與正常水體明顯不同，極大程度地影響到城市的居住環(huán)境。其次，城市水體水質(zhì)差容易造成景觀水體少、形態(tài)單一，使得城市水文化缺失，對(duì)于水體在城市景觀、文化、地域特色等方面的功能發(fā)揮不足，進(jìn)而使得對(duì)水生態(tài)建設(shè)所帶來(lái)的巨大生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益認(rèn)知不夠。最后，水體常年由于黑臭導(dǎo)致的淤積、堵塞、侵蝕駁岸等問(wèn)題，使得城市水體在面對(duì)極端天氣時(shí)的抵抗能力不足，威脅到城市防洪排澇安全。

因此，利用海綿城市理念對(duì)黑臭水體進(jìn)行整治具有十分積極的意義。在水環(huán)境方面，消除黑臭，減少污染排放量并提升水體環(huán)境容量，提高城市的居住環(huán)境;在水生態(tài)方面，通過(guò)治理恢復(fù)城市水體自然生態(tài)功能，在對(duì)生態(tài)環(huán)境的維護(hù)的同時(shí)，還能夠節(jié)約水資源，提高其循環(huán)利用率并進(jìn)一步優(yōu)化城市生態(tài)環(huán)境;水安全方面，有效凈化城市水體，為城市建造更多地凈水、儲(chǔ)水設(shè)施，增加城市的調(diào)蓄空間;水景觀、水文化乃至水經(jīng)濟(jì)方面，通過(guò)提升城市水體景觀形象，豐富城市地域文化特色，進(jìn)而發(fā)揮處城市水體在城市文化塑造中多樣性、教育性以及歷時(shí)傳承等方面的功能。

3? 海綿城市理念下黑臭水體的治理思路

針對(duì)黑臭水體所造成種種危害，目前我國(guó)已經(jīng)開(kāi)始從制度上逐漸完善城市水體保護(hù)和黑臭水體治理?xiàng)l款，但是現(xiàn)狀治理進(jìn)程還較為緩慢，多集中在排污口的截污、河道的清淤整治等工程項(xiàng)目，尚未形成較為健全的治理體系，存在較大的局限性。

海綿城市從宏觀上更加強(qiáng)調(diào)城市水體對(duì)于建立城市良性水循環(huán)的核心作用，因此該理念下的治理思路從物質(zhì)層面與傳統(tǒng)城市有較大差別，第一：在排水方面的方法多元化，通過(guò)各種途徑對(duì)攜帶污染的雨水、造成污染的污水進(jìn)行處理或調(diào)節(jié);第二：其具有更強(qiáng)的調(diào)節(jié)水環(huán)境的能力，提升城市水體抵抗污染負(fù)荷沖擊的能力;最后，海綿城市建設(shè)追求更加平衡的生態(tài)與經(jīng)濟(jì)關(guān)系，指向于建立具有綜合生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益的城市綜合載體，充分發(fā)揮城市水體在城市景觀生態(tài)功能中的主線作用。

4? 海綿城市技術(shù)在黑臭水體治理中的應(yīng)用

4.1 源頭減排

大氣干濕沉降、地表累積污染物（地表塵土、輪胎磨損、汽車尾氣、漫流污水等）沖刷溶解、生活垃圾淋洗等面源污染使得降雨后的雨水徑流攜帶大量污染物進(jìn)入城市水體。源頭減排，旨在構(gòu)建低影響開(kāi)發(fā)系統(tǒng)（LID），在源頭端對(duì)雨水徑流中的污染物進(jìn)行控制。一方面，通過(guò)分散的的入滲、過(guò)濾、蒸發(fā)和蓄滯等多種形式來(lái)使開(kāi)發(fā)后的城市水文功能盡可能接近開(kāi)發(fā)之前的狀況，減少源頭產(chǎn)生的徑流量;另一方面，通過(guò)徑流過(guò)程中的滯留、沉淀、分離、緩沖、過(guò)濾等作用，截留徑流中攜帶的污染物質(zhì)。

因此在開(kāi)展黑臭水體源頭治理時(shí)，可以結(jié)合實(shí)際情況，在工程中應(yīng)用海綿設(shè)施。①截污式雨水口：通過(guò)對(duì)現(xiàn)狀雨水口加裝截污掛籃，攔截進(jìn)入雨水管道的垃圾、顆粒污染物;②雨水管斷接：將建筑屋面雨水引入周邊綠地設(shè)置的分散式雨水控制利用設(shè)施內(nèi)進(jìn)行下滲、凈化;③生態(tài)屋頂：綠色屋頂：符合荷載、防水及坡度等條件屋頂可通過(guò)生態(tài)植被減少?gòu)搅骺偭亢蛷搅魑廴矩?fù)荷;④下沉式綠地/雨水花園：利用現(xiàn)狀綠地空間，建設(shè)具有截留凈化能力的生物滯留設(shè)施，消納、滯留雨水徑流;⑤初期雨水棄流：未采取雨水落管斷接的屋面及硬化地面的雨水根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件增設(shè)棄流裝置，隔離污染負(fù)荷較重的初期雨水進(jìn)入水體。

4.2 過(guò)程控制

受污染水體另一項(xiàng)重要黑臭來(lái)源是由于城市污水排放。排水系統(tǒng)作為污染負(fù)荷遷移、運(yùn)輸?shù)闹匾h(huán)節(jié)，在過(guò)程中對(duì)污染物進(jìn)行控制，可以提高進(jìn)入水體污染物削減效率的同時(shí)，最大程度的降低處理成本。對(duì)于合流制排水系統(tǒng)，雨水和污水水質(zhì)有明顯的差別;而對(duì)于分流制排水系統(tǒng)，雨水徑流的初期和后期水質(zhì)、水量也各不相同。海綿城市理念中的過(guò)程控制，核心內(nèi)容是完善排水系統(tǒng)并根據(jù)徑流各個(gè)階段不同水量、水質(zhì)進(jìn)行清污分離，充分利用排水系統(tǒng)輸送能力和污水廠處理能力的同時(shí)，從根本上阻斷超過(guò)水體受納能力的污染負(fù)荷對(duì)水體進(jìn)行沖擊。

清污分離調(diào)配主要通過(guò)分流、貯存、處理等工程措施。第一，優(yōu)先確保分流制系統(tǒng)獨(dú)立、穩(wěn)定、順暢的運(yùn)行，而合流制系統(tǒng)通過(guò)截留式改造，截流的污水通過(guò)相對(duì)獨(dú)立的管涵傳輸，減少降雨條件下超量的雨水進(jìn)入而造成的合流溢流污染;其次，通過(guò)水質(zhì)控制閘門(mén)等先進(jìn)截流設(shè)施，根據(jù)來(lái)水質(zhì)，精準(zhǔn)控制截流水量，高污染負(fù)荷來(lái)水優(yōu)先截流，減少清潔雨水進(jìn)入截污管道，實(shí)現(xiàn)“收濃棄淡”;再次，通過(guò)攔污、沉砂等設(shè)施，攔截污染雨水中含有的垃圾、泥沙、顆粒懸浮物，實(shí)現(xiàn)徑流與污染物質(zhì)的分離;最后，根據(jù)實(shí)際條件充分利用綠地、立交、大型停車場(chǎng)等公共空間適時(shí)建設(shè)分散調(diào)蓄設(shè)施，調(diào)節(jié)合流溢流水量及初期雨水量，錯(cuò)峰輸送至污水廠并適當(dāng)提升污水處理能力，對(duì)截流系統(tǒng)水量以及初期雨水進(jìn)行處理。

4.3 末端治理

城市水體大多數(shù)作為城市雨水和污水廠尾水的最終受納末端，海綿城市旨在恢復(fù)水體自然生態(tài)體系，最大程度提高其抵抗污染物沖擊的能力。城市黑臭水體長(zhǎng)期無(wú)法消除與其長(zhǎng)期淤積的內(nèi)源污染存在一定關(guān)系，因此對(duì)水底污泥進(jìn)行清理能從本質(zhì)上減少水體中的懸浮物、漂浮物等污染雜質(zhì)，減小污染的程度或風(fēng)險(xiǎn)。主要的方法主要是人工或器械進(jìn)行淤泥、污泥的打撈清理，對(duì)較大的污染物進(jìn)行移除;同時(shí)在日常維護(hù)中注重對(duì)漂浮物進(jìn)行移除。將眾多垃圾、污染物運(yùn)輸至相關(guān)處理單位，進(jìn)行降解，能夠循環(huán)利用的資源要充分利用，大多數(shù)污染物進(jìn)行降解后多作為農(nóng)業(yè)肥料進(jìn)行再次利用。

除此之外，海綿城市還可以利用生態(tài)修復(fù)的理念改造現(xiàn)狀城市水體，提高其環(huán)境容量。利用蜂巢護(hù)坡結(jié)構(gòu)、生態(tài)混凝土、綠色纖維毯等新型環(huán)保技術(shù)材料，構(gòu)建具有較高生態(tài)親和力和力學(xué)穩(wěn)定性的生態(tài)護(hù)岸，為各種綠色生命提供良好的生存、發(fā)展環(huán)境，同時(shí)也間接凈化水體、改善水環(huán)境。在邊坡生態(tài)治理的基礎(chǔ)上，采用河道內(nèi)生物接觸氧化直接凈化工藝對(duì)水體自凈能力進(jìn)行提升，通過(guò)推流局部水體在橫縱向的流動(dòng)以及向水體曝氣充氧，配合生物毯、生態(tài)浮島等措施為載體的生物膜模塊，提供土著微生大量繁殖的條件，利用微生物新陳代謝作用實(shí)現(xiàn)對(duì)水質(zhì)的凈化作用，提高水體自凈能力。

5? 結(jié)語(yǔ)

物質(zhì)文明高速發(fā)達(dá)的時(shí)代，還需要提高的是人們的環(huán)保意識(shí)，海綿城市的建設(shè)和水體治理是一場(chǎng)持久戰(zhàn)，沒(méi)有強(qiáng)大的意志力是難以進(jìn)行完善的環(huán)境保護(hù)工程的。目前黑臭水體的治理只是控制污染的冰山一角，我們未來(lái)環(huán)境治理的道路還很長(zhǎng)，學(xué)會(huì)合理地應(yīng)用各種先進(jìn)綠色技術(shù)并建設(shè)海綿城市只是我們地第一步。

參考文獻(xiàn)

[1] 賴佑賢，彭瑜，肖孟富.海綿城市建設(shè)中黑臭水體整治的技術(shù)探討[J].水資源開(kāi)發(fā)與管理.2017（1）：38-41.

[2] 張英鋒.海綿城市建設(shè)理念在南方建成區(qū)中小河流黑臭水體整治中的實(shí)踐[J].珠江水運(yùn)，2017（16）：89-90.

[3] 車生泉，謝長(zhǎng)坤，陳丹，等.海綿城市理論與技術(shù)發(fā)展沿革及構(gòu)建途徑[J]. 中國(guó)園林，2015，31（6）：11-15.

[4] 楊霄.基于海綿城市理念下城市水體頂層設(shè)計(jì)的路徑探討——以西安護(hù)城河為例[J].價(jià)值工程，2018，37（33）：196-199.