南方城市典型黑臭河流治理后水質(zhì)調(diào)查及水質(zhì)反復(fù)原因分析

馬圣玥 李明柱 朱佳

摘要：指出了黑臭水體治理是當(dāng)前國內(nèi)水環(huán)境治理的突出熱點(diǎn)問題，但目前普遍存在完工后水質(zhì)不穩(wěn)定，黑臭現(xiàn)象反復(fù)出現(xiàn)的問題。選擇中國南方一線城市典型黑臭河流開展綜合整治工程實(shí)施半年和一年后的現(xiàn)場和水質(zhì)調(diào)研，分析了其水質(zhì)出現(xiàn)反復(fù)、間歇性黑臭的原因.提出了工程治理的措施，可為同類河流水質(zhì)提升和保障提供參考。

關(guān)鍵詞：黑臭河流;綜合整治;水質(zhì)反復(fù);原因分析

中圖分類號：X522 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-9944（2019）16-0117-04

1引言

隨著現(xiàn)代工業(yè)化、城市化進(jìn)程的發(fā)展，點(diǎn)源和面源污染日益加重，城市水環(huán)境空間承載力接近極限，河流黑臭現(xiàn)象極為普遍。2015年4月16日，國務(wù)院發(fā)布了水污染防治行動計劃（簡稱“水十條”），對我國的水環(huán)境提出了明確的治理目標(biāo)。繼而黑臭水體治理已經(jīng)成為當(dāng)前國內(nèi)水環(huán)境治理的突出熱點(diǎn)問題。

按照“水十條”提出的總體目標(biāo)，到2020年底，全國地級及以上城市建成區(qū)黑臭水體應(yīng)控制在10%以內(nèi)。我國主要一線城市紛紛響應(yīng)“水十條”要求，陸續(xù)發(fā)布水污染防治行動計劃，提出了更高的目標(biāo)。如《深圳市治水提質(zhì)工作計劃（2015～2020年）》提出一年初見成效，三年消除黑澇;《上海市水污染防治行動計劃實(shí)施方案》提出到2017年，建成區(qū)基本消除黑臭水體;《廣州市水污染防治行動計劃實(shí)施方案》同樣提出到2017年底，全市城市建成區(qū)基本消除黑臭水體。至今，各主要城市建成區(qū)黑臭河流整治工程基本完工，但卻普遍存在完工后水質(zhì)不穩(wěn)定，黑臭現(xiàn)象反復(fù)出現(xiàn)的問題，成為許多城市水污染治理面臨的瓶頸問題。

本文以南方一線城市的某典型黑臭河流為例，通過對其綜合整治工程的調(diào)查分析和水質(zhì)的實(shí)際監(jiān)測，分析其水質(zhì)反復(fù)的原因，以期為后續(xù)同類河流水質(zhì)提升和保障提供參考。

2材料與方法

2.1研究對象

2.1.1基本情況

該河流位于中國南方發(fā)達(dá)一線城市，流域面積為1.12km³，河道總長為1.27km。距離下游出?？?.0km，全河段為感潮河道。源頭經(jīng)過工業(yè)區(qū)，流向由東向西，平均坡降1.73‰。

2.1.2研究區(qū)域氣候特征

該河流流域?qū)倌蟻啛釒ШＱ笮约撅L(fēng)氣候區(qū)，光照充足，氣候溫和濕潤，雨量充沛，夏秋季節(jié)常受臺風(fēng)影響。多年平均氣溫為22℃，極端最高氣溫為38.7℃，極端最低氣溫為0.2℃，日氣溫高于30℃的天數(shù)為123d，多年平均降雨天數(shù)140d。工程區(qū)域范圍內(nèi)降水豐沛，流域多年平均降水日數(shù)約為120d，多年平均降雨量為1594mm。降雨年際變化較大，降雨年內(nèi)分配極不均勻，汛期（4～9月份）降雨量大而集中，約占全年降雨總量的73%，且降雨強(qiáng)度大，多以暴雨形式出現(xiàn)，易形成洪澇災(zāi)害。

2.1.3研究區(qū)域人文經(jīng)濟(jì)特征

該河流域內(nèi)交通便利，海陸空四通八達(dá)，目前形成了較大規(guī)模的電子產(chǎn)業(yè)網(wǎng)絡(luò)，是華南地區(qū)最大的電子產(chǎn)業(yè)制造、電子產(chǎn)品交易和電子物流基地。河道基本渠化，兩岸居民區(qū)密集，區(qū)域內(nèi)已建堤防多數(shù)為兩岸居民房屋基礎(chǔ)，岸線已成形。河岸沿線無巡河路，基本上被居民建筑物占用，房屋距河道邊緣僅0.1～1.5m。兩岸為漿砌石護(hù)坡硬質(zhì)岸堤，河道呈“兩面光”型式。如圖1所示。

2.2工程措施

2.2.1沿岸截污系統(tǒng)

該河流沿岸設(shè)有截污系統(tǒng)，兩岸混流污水通過沿岸排放口直接入河?，F(xiàn)狀河道共有272個排放口.現(xiàn)狀排放口規(guī)格、高程不一，其中250個為沿河兩岸建筑物污水管排放口，排污口大小為DN100～DN300;22個為片區(qū)外圍雨污水合流轉(zhuǎn)輸管排放口，排污口大小為DN400～1000×1100。具體如表1所示。

2.2.2整治工程內(nèi)容

該河于2016年開始實(shí)施綜合整治工程，設(shè)計防洪標(biāo)準(zhǔn)20年一遇，項目投資總概算1650萬元。工程內(nèi)容主要分為四部分：①河道排澇工程;②河底硬化工程;③臨河建筑物截污工程;④生態(tài)補(bǔ)水工程。

2.3檢測指標(biāo)及檢測方法

選擇黑臭水體最具有代表性的幾項指標(biāo)對其水質(zhì)進(jìn)行評價，相關(guān)檢測方法如表2所示。

3結(jié)果與討論

3.1工程實(shí)施后河流水質(zhì)感官變化

工程完工半年和一年后，對該河上中下游水質(zhì)感官現(xiàn)狀進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)研，結(jié)果如圖2所示，可以看出工程完工半年時，該河上游水質(zhì)較好，水面接近無色，大概能看見河底情況;兩岸存在房屋侵占現(xiàn)象，河岸兩側(cè)已修建砌塊石護(hù)砌。但仍然存在排水口正在排出生活污水，也有些街坊居民生活污水沿地表流向河道，部分排水管有漏水現(xiàn)象。中游水體發(fā)黑發(fā)臭，河流渾濁，無法看見河底，河床有淤泥。水面上常常有黑色垃圾。兩岸有建筑物侵占現(xiàn)象。下游水質(zhì)和中游水質(zhì)類似，水面呈黑色且有黑色絮狀物和垃圾漂浮在水面，兩岸的建筑物嚴(yán)重侵占。

工程完工一年后，與半年前河流觀感有所好轉(zhuǎn)，垃圾和漂浮物減少，水體顏色變淺，但仍然存在黑臭現(xiàn)象。兩岸建筑物侵占情況和生活污染散亂排放、沿岸垃圾導(dǎo)致面源污染的問題仍然存在。

3.2工程實(shí)施后河流水質(zhì)變化分析

工程完工半年和一年后，對該河上中下游主要水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行檢測分析，結(jié)果如表3所示。可以看出，總體來看，工程完工后一年與半年相比較，水質(zhì)發(fā)生了一定程度的好轉(zhuǎn)，平均COD和NH3一N濃度均顯著下降，下降比例分別為45.1%和81.9%。但平均TP和SS濃度均有所上升，且SS濃度上升幅度較大。由此證明，綜合整治工程完工后，河流水質(zhì)并不穩(wěn)定，干擾因素較多，導(dǎo)致上中下游、不同指標(biāo)的變化規(guī)律并不一致，間歇性黑臭現(xiàn)象仍然存在。與地表水質(zhì)V類標(biāo)準(zhǔn)相比較，各項主要指標(biāo)仍然遠(yuǎn)超V類標(biāo)準(zhǔn)，距離未來的城市河流水質(zhì)達(dá)標(biāo)要求還有很遠(yuǎn)。

3.3工程實(shí)施后河流水質(zhì)反復(fù)原因分析

3.3.1沿岸收集系統(tǒng)建設(shè)仍存在諸多問題

由于城市發(fā)展速度過快，歷史欠賬較多，沿岸污水收集系統(tǒng)的建設(shè)和雨污分流工程面臨量大事多、實(shí)施難度大的實(shí)際問題。建筑密集，巷道狹窄、管線雜亂，雨污混流、錯接亂排情況嚴(yán)重，路面開挖、溝槽支護(hù)、立管施工難度大，協(xié)調(diào)事項紛亂復(fù)雜。在短期內(nèi)難以做到徹底雨污分流，從而導(dǎo)致排水系統(tǒng)不正常運(yùn)行，雨季溢流嚴(yán)重，河流水質(zhì)反復(fù)。本研究河道在截污工程完工后發(fā)現(xiàn)仍存在66個污水錯接的雨水口，初雨入河問題難以避免。

3.3.2支渠暗涵眾多

河流主干雖然開展了整治工程，但并未對其進(jìn)行全水系調(diào)研和整治，通過現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，仍然有大量暗渠未納入綜合整治工程，成為河流未能消除黑臭的主要原因之一。本研究中1.27km的河道范圍內(nèi)就發(fā)現(xiàn)有3條暗渠仍然向河道中排放污水。

3.3.3沿岸“散亂污?！碧蕴y度大，污染源監(jiān)管力度不足

城市工業(yè)化導(dǎo)致河流沿岸以“散亂污?！睘榈湫吞卣鞯穆浜螽a(chǎn)能企業(yè)數(shù)量多，地區(qū)生產(chǎn)總值較高，布局分散，且規(guī)模以中小企業(yè)為主。這類企業(yè)往往污水成分復(fù)雜，治理工藝落后，污染負(fù)荷較高，監(jiān)管難度較大，執(zhí)法力度不足。不定時偷排導(dǎo)致河流水質(zhì)反復(fù)。

3.3.4河流生態(tài)系統(tǒng)難以恢復(fù)

城市河流大多為人工河道，在城市發(fā)展過程中河流生態(tài)系統(tǒng)幾乎毀滅，自凈能力基本喪失。本研究中河流比降小、流速慢、潮水頂托，河道底泥污染嚴(yán)重，直立擋墻、箱涵覆蓋占比較大導(dǎo)致其生態(tài)系統(tǒng)在短期內(nèi)難以恢復(fù)，不具有抵抗任何沖擊負(fù)荷的自凈能力。

3.3.5缺乏清潔穩(wěn)定的補(bǔ)水水源

對于無大江大河水系補(bǔ)充的雨源型城市河流而言，如果缺乏系統(tǒng)的生態(tài)補(bǔ)水規(guī)劃和穩(wěn)定清潔的補(bǔ)水水源，僅依靠污水處理廠尾水，不僅面臨著污水處理廠出水標(biāo)準(zhǔn)仍不能滿足河流生態(tài)補(bǔ)水的水質(zhì)要求的問題，還存在補(bǔ)水水質(zhì)不穩(wěn)定、水量不足的風(fēng)險。

4結(jié)論

城市黑臭河流綜合整治工程完工后，仍然存在水質(zhì)不穩(wěn)定、黑臭現(xiàn)象間歇出現(xiàn)的問題。其原因主要包括：沿岸收集系統(tǒng)完善、實(shí)現(xiàn)徹底雨污分流仍需要較長時間;沿岸支渠暗涵眾多，排查不徹底，仍有污水入河;工業(yè)點(diǎn)源淘汰難度大、監(jiān)管力度不足、偷排污染沖擊嚴(yán)重}河流生態(tài)系統(tǒng)退化嚴(yán)重，自凈能力喪失;雨源型河流補(bǔ)水水源不足、補(bǔ)水水質(zhì)較差等。要實(shí)現(xiàn)城市黑臭河流的長治久清，在綜合整治工程實(shí)施的基礎(chǔ)上，還需要全流域系統(tǒng)截污、點(diǎn)源污染嚴(yán)格管控、河流生態(tài)修復(fù)等策略措施。