片區(qū)流域綜合整治策略與路徑研究
——以重慶翡翠湖流域為例

葉兆木，彭瑤，趙芳，顧葦葦

(重慶市生態(tài)環(huán)境科學研究院，重慶 401147)

我國水資源豐富，但分布極其不均勻，部分水體水質(zhì)不佳。流域是指以水體為媒介，由分水線所包圍的河流集水區(qū)，包括水、土壤、空氣 、生物等自然要素和經(jīng)濟、人口、生產(chǎn)生活等社會要素，在長期的融合下構成了一個完整的生態(tài)系統(tǒng)。每條河流都有自己的流域，通常所稱的流域一般都指地面集水區(qū)。流域誕生了人類文明，如黃河流域誕生了中華文明，恒河流域誕生了古印度文明，兩河流域誕生了古巴比倫文明。

一個大流域可以按照水系等級分成數(shù)個小流域，小流域又可分成更小的流域等。本文所提的片區(qū)流域就是小流域，以區(qū)別于長江流域那種大流域。如城市湖庫這種片區(qū)流域，被稱為“城市之肺”，作為市民親水的重要場所，對于建設美好城市生態(tài)環(huán)境至關重要。隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化突飛猛進的發(fā)展，新城開發(fā)與舊城改造步伐加快，但由于城市環(huán)保基礎設施建設相對滯后、環(huán)保意識薄弱等原因，導致大量的污染排放與吃緊的治污能力之間的矛盾日漸突出，城市水體水環(huán)境質(zhì)量不斷惡化，嚴重影響了生產(chǎn)和生活。水體水質(zhì)的改變有兩方面原因：一方面由于大部分水體源于人工建造，存在改變河湖原有地表形態(tài)情況，容易導致水流減緩，造成水生植物以及藻類大量生長，影響水質(zhì)；另一方面，隨著社會經(jīng)濟發(fā)展，大量工業(yè)生產(chǎn)與人類活動產(chǎn)生的污水，未能經(jīng)有效處理而排入水體[1]。部分流域上游地區(qū)治污不積極, 甚至通過密集布局化工項目,實行過度開發(fā)，過度利用自然環(huán)境來帶動經(jīng)濟增長[2]。因此，大力開展片區(qū)流域綜合整治，加強生態(tài)保護，改善人居環(huán)境，提升外在形象，促進人與自然的和諧發(fā)展，具有非常深遠的現(xiàn)實意義。

1 片區(qū)流域綜合整治原則

黨的十八大以來，以習近平總書記為核心的黨中央對環(huán)境保護非常重視，提出了“綠水青山就是金山銀山”的綠色發(fā)展理念，推行“河長制”，由各級黨政主要負責人擔任“河長”，負責組織領導相應河湖的管理和保護工作。2013年12月，習近平總書記提出建設自然積存、自然滲透、自然凈化的“海綿城市”；2014年11月，住建部出臺《海綿城市建設技術指南—低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構建》 ；2015年9月，李克強總理部署加快雨水蓄排順暢合理利用的海綿城市建設。海綿城市就是要加強對城市原有生態(tài)系統(tǒng)的保護，最大限度地保護原有的河流、湖泊、濕地、坑塘、溝渠等水生態(tài)敏感區(qū)，留有足夠涵養(yǎng)水源、應對較大強度降雨的林地、草地、湖泊、濕地，維持城市開發(fā)前的自然水文特征。按照對城市生態(tài)環(huán)境影響最低的開發(fā)建設理念，合理控制開發(fā)強度，在城市中保留足夠的生態(tài)用地，控制城市不透水面積比例，最大限度的減少對城市原有水生態(tài)環(huán)境的破壞，同時，根據(jù)需求適當開挖河湖溝渠、增加水域面積，促進雨水的積存、滲透和凈化。

流域綜合整治應堅持污染治理與生態(tài)修復并重，堅持客觀、公正、科學、實用、持續(xù)改善，堅持已有資料與現(xiàn)場調(diào)研相結(jié)合，堅持建立水生生態(tài)系統(tǒng)增強自身調(diào)節(jié)能力，堅持改善水質(zhì)與景觀提升同步，堅持外部源頭截污與內(nèi)源污染控制同步進行。對于片區(qū)流域而言，主要污染來自于工業(yè)廢水、生活污水以及地表徑流等。周邊通常為城市開發(fā)區(qū)，既有企業(yè)、建成小區(qū)，也有在建小區(qū)。如何實現(xiàn)水清岸綠的目標是片區(qū)流域綜合整治的核心。

1.1 水清

水清，主要指水的狀態(tài)健康，可理解為湖泊內(nèi)的關鍵生態(tài)組分和有機組織完整且沒有疾病，在無外界影響的情況下，整體功能表現(xiàn)出多樣性、復雜性和活力，擁有生態(tài)系統(tǒng)自我維持與更新的能力。本方案擬通過截斷城市生活、工業(yè)以及地表徑流等外源污染，清除水庫淤積底泥污染等手段措施，恢復水體的自然生態(tài)系統(tǒng)。

1.2 岸綠

岸綠，是要求湖岸周邊生態(tài)系統(tǒng)對水庫水體的健康提供有力支撐，形成植物、人與水體的良好互動。本文擬通過實施邊坡整治、植被修復等工程措施實現(xiàn)翡翠湖岸綠目標，建立綠色的外圍生態(tài)屏障，有效削減地表徑流對水庫水體的直接影響，同時進一步拉近人與水的親近程度，增加人類活動對水體的良性作用。

當前，要深入貫徹黨的“十八大”精神，推進生態(tài)文明建設，打造和諧生態(tài)環(huán)境，建設美麗中國，建設綠色城市。從水生態(tài)、水環(huán)境、水資源、水安全、制度建設及執(zhí)行出發(fā)，堅持“兩治一管”，加大外部源頭截污與內(nèi)源污染控制同步進行，強化長效管理機制建設。通過集中整治，環(huán)境基礎設施建設取得重大進展，流域外污染源和流域內(nèi)源污染得到有效治理，流域長效保護機制基本建立，水體水質(zhì)得到明顯改善，生態(tài)服務功能逐步恢復，實現(xiàn)水清岸綠，成為市民休閑娛樂的好去處。

2 片區(qū)流域綜合整治策略

片區(qū)流域綜合整治原則：截污是水環(huán)境整治的前提，結(jié)合內(nèi)源整治改善水質(zhì)。治理工程設計原則：技術成熟、低成本、易維護、景觀融合、持續(xù)改善。片區(qū)流域綜合整治目標及工程措施對應關系如圖1所示。

圖1 片區(qū)流域綜合整治目標及工程措施對應關系圖Fig.1 Diagram of the relationship between the comprehensive treatment aims of areal watershed and the corresponding engineering measures

2.1 消減外源污染

消減外源污染主要包括：城市生活污水、工業(yè)廢水采用增建污水管網(wǎng)截污，流域及周邊垃圾采取清除零散垃圾的措施，改變部分臨時菜地及周邊菜地為生態(tài)綠地。流域外截斷污染源以大力開展流域工業(yè)污染和生活污染整治為主，并加強水面漂浮垃圾清理。

2.2 持續(xù)消減內(nèi)源

持續(xù)消減內(nèi)源主要包括：通過做“減法”的方式對淤泥采取生態(tài)清淤，構建生態(tài)濕地，恢復、重構退化的水生生態(tài)系統(tǒng)，對水質(zhì)進行持續(xù)改善。流域內(nèi)恢復水生態(tài)以因地制宜實施流域內(nèi)水體生態(tài)功能修復措施為主。

此外，還要建立片區(qū)流域管理長效機制，明確流域管理主體，落實管理機構、人員、制度、經(jīng)費等。按照流域外截斷污染源、流域內(nèi)恢復水生態(tài)、流域管理長效化的思路，統(tǒng)籌開展片區(qū)流域綜合整治。加強環(huán)境法制建設，堅決履行環(huán)保職責；突出重點治理，加強區(qū)域管理；加強技術革新，實現(xiàn)資源循環(huán)利用[3]。以完成污染物削減任務為主線，制定水環(huán)境綜合整治的具體工程和生態(tài)修復措施。以落實綜合整治方案為目的，提出各項重點工程項目的分年度實施計劃。以實現(xiàn)水環(huán)境質(zhì)量達標為目標，分析方案的可行性和目標可達性，提出保障措施，分解任務，落實責任，保障資金來源，確保實施。以實現(xiàn)生態(tài)良好為目標，建立長效管理機制，改善流域水環(huán)境及生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，提高人民群眾生活環(huán)境質(zhì)量。

3 片區(qū)流域綜合整治路徑

片區(qū)流域綜合整治包括外源污染整治、面源污染防治、水體修復。水環(huán)境綜合整治內(nèi)容有：小流域集水區(qū)內(nèi)生活污水深度處理，農(nóng)村固體廢棄物生物質(zhì)轉(zhuǎn)化利用，底泥疏浚、處理、處置與資源化利用，在生態(tài)退化嚴重區(qū)域內(nèi)恢復與重建水生態(tài)系統(tǒng)，工業(yè)廢水處理等[4]。

3.1 外源污染整治

3.1.1生活污水、工業(yè)廢水綜合治理

對于片區(qū)流域水體而言，生活污水、工業(yè)廢水是重要的外源污染。為解決生活污水、工業(yè)廢水污染問題，需要加強源頭治理，修建截污主管并完善截污支管，確保生活污水及時進行收集并進行處理，確保工業(yè)廢水達標排放并集中收集處理。

開展流域污染源綜合整治工作，對違法生產(chǎn)的企業(yè)進行關閉，對合法企業(yè)要規(guī)范排污口，督促企業(yè)完善污染治理設施建設，做到達標排放。由環(huán)保局對污染防治工作加強監(jiān)督，督促責任單位完善污水收集系統(tǒng)，將施工廢水及工人生活污水經(jīng)處理設施處理后接入市政管網(wǎng)排放(禁止排入水體)；做好工人生活區(qū)和施工現(xiàn)場的垃圾清運工作，嚴禁將建筑垃圾和生活垃圾傾倒水體及周邊。

3.1.2垃圾處置

流域水體沿岸人為活動頻繁，尤以垂釣者為甚，由于缺乏有效監(jiān)管以及公眾環(huán)保意識不強，生活及釣魚餌料等垃圾散布于水域及周邊。還有一些居民環(huán)保意識差，隨意丟棄垃圾，有些生活垃圾圖方便直接倒入水體內(nèi)。因此，必須強化流域水體周邊垃圾清運工作,設置專職人員對水體沿岸垃圾進行統(tǒng)一收集管理，嚴禁垃圾隨意丟棄，完成水體周邊垃圾的清運工作。

3.2 面源污染防治

水體面源污染是以面積形式分布和排放污染物而造成水體污染的發(fā)生源。坡面徑流帶來的污染物和菜地灌溉水是水體污染的重要來源。目前，湖泊等水體的富營養(yǎng)化主要是由面源帶來的過量的氮、磷等有機物所造成。面源污染特征：①污染物的性質(zhì)與負荷受氣候、人類活動方式與強度等因素影響，具有區(qū)域性；②受氣候影響，污染物的行為在時空上不連續(xù)和不確定，隨機性很強；③面源的監(jiān)測、定量化、管理以及污染控制都比較復雜；④降水徑流面源污染物排放時濃度峰超前于徑流量峰。

通常情況下，面源的輸入以雨水沖刷裸露土地、菜地為主，帶入不少泥砂、營養(yǎng)鹽及污染物，隨地表徑流進入水體。有必要栽種植物，恢復植被，加強水土保持，減少由于水土流失造成的水體污染，還可以對地表徑流、污染物進行攔截，達到綠化和固土防水相兼顧的效果。此外，還應加大環(huán)保宣傳力度，增強環(huán)境保護自覺性，杜絕向水體內(nèi)傾倒垃圾、污水等行為，加強水體執(zhí)法巡查，取締水體周邊畜禽散養(yǎng)。同時督促相關單位及時完成周邊裸露地綠化工作。

3.3 水體修復

水體修復工程主要包括水面漂浮物清除、清淤及淺水生態(tài)系統(tǒng)構建。深入推進流域陸域污染整治，加快推進水產(chǎn)養(yǎng)殖污染治理，實施河道生態(tài)修復[5]。

3.3.1清漂

一般情況，水面存在的大量水體漂浮物，以水葫蘆和生活垃圾為主。采用人工清理的方式完成水天花園段水面漂浮物清理工作。開展浮游植物、浮游動物、底棲動物等水生生物調(diào)查監(jiān)測，通過浮游植物指示水體富營養(yǎng)化程度。合理確定清漂范圍，加強清漂工作力度，及時清除水面漂浮物，改善水體生態(tài)環(huán)境，提升水體自我凈化能力。

3.3.2清淤

水體淤泥的處理方法多種多樣，按淤泥污染物去除的主要機理可分為物理處理方法、生物處理方法、生物化學處理方法和淤泥固化法等。物理處理方法包括疏浚、沖刷、自然恢復等措施，優(yōu)點在于見效快，技術要求低，施工程序簡單，缺點在于對公眾的影響和干擾大，運輸及傾倒容易引起二次污染；生物處理法主要是利用微生物或細菌自身的降解能力分解污泥中污染物或者利用植物聚集、吸附、分解有機污染物的能力凈化淤泥，雖然其投資低，但見效慢，需要漫長的過程，同時易受外界環(huán)境條件的影響；生物化學方法是在淤泥中注入化學物質(zhì)，使化學物質(zhì)與淤泥中的有機物等污染物質(zhì)發(fā)生化學反應，改變污染物的化學性質(zhì)，增加微生物的活性和降解有機物的能力，見效快，效果穩(wěn)定，但對于換水困難、環(huán)境容量有限的水體來說，仍然不能將污染物徹底帶離水體。淤泥固化是以淤泥作為原料，采用土壤膠凝劑等添加劑，通過一定的機械手段將淤泥與其攪拌，改變淤泥的結(jié)構性質(zhì)，短時間內(nèi)凝固并脫水減量，其具有工期短、工藝簡單、固化后淤泥體積減量、物理性質(zhì)較穩(wěn)定、運輸及傾倒過程不會引起二次污染的特點，但其成本高，且如果操作不當，易造成水體污染，影響水體生態(tài)系統(tǒng)。除以上分類外，淤泥按處理實施的場所又可分為原位處理與異位處理。

3.3.3水生態(tài)系統(tǒng)構建

淺水生態(tài)系統(tǒng)具有明顯的邊緣效應，是一種十分重要的生態(tài)過渡帶。作為水-陸交錯帶的一種類型，淺水生態(tài)系統(tǒng)含有邊界和梯度兩個特點，其范圍通常是指景觀和性質(zhì)受水體及陸地兩方面影響的地帶。淺水生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)功能主要有：保持物種多樣性，攔截和過濾物質(zhì)流，有利于水生生物、魚類的繁育，穩(wěn)定毗鄰生態(tài)系統(tǒng)，凈化水體等。從淺水生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)學過程及其生態(tài)系統(tǒng)服務功能而言，其功能可簡化為以下4個重要方面：①對水陸生態(tài)系統(tǒng)間的物流、能流和生物流發(fā)揮過濾器和屏障作用的緩沖帶功能；②保持生物多樣性并提供野生動植物棲息地、生存環(huán)境以及其它特殊地的保護功能；③穩(wěn)定湖岸、控制土壤侵蝕的護岸功能；④可提供豐富的資源、多用途的親水場所和舒適的環(huán)境。

在對淺水生態(tài)系統(tǒng)進行生態(tài)恢復與重建時，除考慮土壤基底條件、植被、生物的恢復外，還應考慮水質(zhì)條件的恢復，可以說水質(zhì)條件恢復是影響淺水生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)恢復與重建成敗的關鍵因素。淺水生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)恢復可概括為：生境恢復、生物恢復和生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構與功能恢復3個部分，相應地生態(tài)恢復技術也可以劃分為3大類: ①生境恢復與重建技術。生境恢復的目標是提高生境的異質(zhì)性和穩(wěn)定性，為生態(tài)系統(tǒng)恢復創(chuàng)造條件。生境恢復包括基底恢復、水文條件恢復、水質(zhì)恢復和土壤恢復等，其中水質(zhì)恢復是生境恢復的重點和難點，由于湖泊是靜水水體，自凈能力低，因此，不但要進行點源、非點源污染控制，還需要進行污水深度處理、原位強化凈化及生物調(diào)控措施等?；谆謴图夹g包括物理基底改造技術、生態(tài)堤岸技術、水土流失控制技術、生態(tài)清淤技術等。水文條件恢復通常是通過調(diào)控湖泊水位、河流廊道恢復、配水工程等措施來實現(xiàn)。水質(zhì)改善技術包括污水處理技術、湖泊富營養(yǎng)化控制技術等。土壤恢復技術包括土壤污染控制技術、土壤肥力恢復技術等。②生物恢復與重建技術主要包括物種選育和培植技術、物種引入技術、物種保護技術、種群擴增及動態(tài)調(diào)控技術、種群行為控制技術、群落演替控制與重建技術、群落結(jié)構優(yōu)化配置與組建技術等。③生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構與功能恢復技術主要包括生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構及功能的優(yōu)化配置與調(diào)控技術、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定化管理技術、景觀設計技術等。

3.3.4案例分析

翡翠湖綜合整治就屬于片區(qū)流域綜合整治項目。翡翠湖位于重慶市北碚區(qū)童家溪鎮(zhèn)，由華新國際在山王溪入嘉陵江河口處筑壩形成。近年來，隨著流域內(nèi)眾多樓盤的入駐及蔡家組團同興工業(yè)園區(qū)的發(fā)展，人口和工業(yè)規(guī)模迅速增長，污染急劇增多，但由于市政環(huán)?；A設施建設嚴重缺失，加之翡翠湖管理機制不順，造成大量生活污水和工業(yè)廢水直排入湖、湖面漂浮物腐爛發(fā)臭、底泥淤積嚴重等一系列問題，導致湖體水質(zhì)超標嚴重，水體呈現(xiàn)富營養(yǎng)化。根據(jù)相關規(guī)劃，未來流域內(nèi)將迎來新一輪的開發(fā)建設潮，如不及時對流域內(nèi)各類環(huán)境問題開展專項整頓和治理，不僅翡翠湖自身的水環(huán)境質(zhì)量將面臨進一步惡化的風險，而且還可能直接影響嘉陵江水環(huán)境質(zhì)量和水體生態(tài)安全。

為深入貫徹中央“守住底線、突出重點、完善制度、引導輿論”的民生工作總思路，全面保障社會公眾環(huán)保權益，解決社會公眾關注的熱難點環(huán)境問題，重慶市北碚區(qū)政府決定按照重慶市委、市政府《關于辦好一批重點民生實事的通知》的文件精神，深入推進翡翠湖水環(huán)境綜合整治工作。

經(jīng)計算，翡翠湖流域綜合整治項目工程量統(tǒng)計如表1所示。

4 片區(qū)流域綜合整治運維管理

2015年7月，住建部出臺了《海綿城市建設績效評價與考核辦法(試行)》，從水生態(tài)、水環(huán)境、水資源、水安全、制度建設及執(zhí)行情況、顯示度6個方面明晰評價和考核標準。片區(qū)流域綜合整治也是同樣的道理，除了按照方案完成整治，還要加強后期的運營和維護，甚至可以引入績效考核的手段提升運維水平，實行績效付費，實現(xiàn)流域生態(tài)環(huán)境越來越好。片區(qū)流域綜合整治運維管理工作內(nèi)容包括外源整治及內(nèi)源消除工程措施的后期維護和管理，必須定員定崗及落實運維資金。

4.1 截污管道巡查

市政和城建部門對水庫流域范圍內(nèi)污水截流管道、設備及設施進行日常巡查，發(fā)現(xiàn)漏、損及時報相關責任主體和主管單位處理，由責任主體對管道、設備及設施進行維修。強化市政和城建部門的管理主體責任，對工作不力的責任主體進行問責，同時發(fā)揮廣大人民群眾的環(huán)保舉報作用。

4.2 生態(tài)恢復和綠化景觀的管理

片區(qū)流域周邊小區(qū)物業(yè)管理公司和周邊工業(yè)企業(yè)負責岸邊綠地的綠化植物、景觀設施的維護工作以及淺水區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的實時觀察、清理維護。提升生態(tài)環(huán)保意識，愛護綠化景觀，指派專人定期進行維護，安排必要的維護費用，建立與市政、城建等部門的聯(lián)動機制。

4.3 水面漂浮物及湖岸垃圾的清理

片區(qū)流域周邊小區(qū)物業(yè)管理公司和周邊工業(yè)企業(yè)負責水面、岸邊垃圾及水葫蘆等入侵物種的清理處置。加強水面監(jiān)測，指派專人不定期進行打撈作業(yè)，及時清理干凈。同時，要提升流域周邊居民的環(huán)保意識，自覺不隨便丟棄垃圾，甚至發(fā)現(xiàn)隨便丟棄垃圾的可以進行罰款，起到警示作用。

此外，環(huán)境保護行政主管部門負責片區(qū)流域的環(huán)保宣傳教育及監(jiān)督管理，同時負責編制水體藻華暴發(fā)應急預案，并按照應急預案不定期演練，發(fā)生水華時按程序及時上報上級相關主管部門。建議實行以流域為基礎的排污許可證管理模式，將流域水環(huán)境保護管理工作與排污許可制度的實施結(jié)合起來，在許可證的核發(fā)過程中綜合考慮排放標準、流域水質(zhì)標準、污染源的影響[6]。建立多方面協(xié)作的長效機制，保護片區(qū)流域綜合整治的成果，共建生態(tài)和諧的美好生活家園。

5 結(jié)語

我國幅員廣闊，流域眾多，流域生態(tài)環(huán)境保護的任務繁重。在推進大流域生態(tài)環(huán)境保護的同時，還要推進小流域生態(tài)環(huán)境保護。片區(qū)流域綜合整治是小流域生態(tài)環(huán)境保護的具體體現(xiàn)，是貫徹國家海綿城市建設和低影響開發(fā)的具體動作。大力推進片區(qū)流域綜合整治，要建立分級管理、部門協(xié)調(diào)、上下聯(lián)動、各司其責、良性互動的推進機制，要建立流域水環(huán)境保護的組織協(xié)調(diào)保障機制、目標責任制和考核機制，要建立“政府主導、市場推進、多元投入”的投融資格局。按照“誰污染、誰治理、污染者付費”的原則，不斷推進水環(huán)境治理，不斷優(yōu)化水質(zhì)環(huán)境，不斷提升水體綜合功能，逐步建立片區(qū)流域綜合整治的長效機制。本文提出了片區(qū)流域綜合整治策略與路徑，當然在實踐中還需要不斷豐富和完善。國家對生態(tài)環(huán)境保護越來越重視，我國經(jīng)濟實力的不斷提升，隨著全體國民環(huán)境保護意識的不斷增強，未來各流域的生態(tài)環(huán)境必然越來越好。