膠州三里河城市水系綜合整治措施

宋玲玲，程 亮，孫 寧

（環境保護部環境規劃院，北京 100012）

膠州三里河城市水系綜合整治措施

宋玲玲，程 亮，孫 寧

（環境保護部環境規劃院，北京 100012）

三里河為貫穿于膠州市新城區的城市河流，急需開展綜合整治。在三里河水環境問題分析基礎上，提出水環境整合整治的思路和措施:優先開展截污治污，減少城區段污染物的直排；實施河道生態補水，提高水體自凈能力；開展生態護岸、底泥清淤等河道生態治理，逐步恢復水體生態系統；加強行政、經濟、法律等綜合管理，減輕工業污染和農村面源污染。

城市水系；綜合整治；膠州市；三里河

城市水系是城市生態系統的重要組成部分，其主要功能有排水、分流、蓄水、防洪、防澇、滲補地下水、蒸發緩解熱島效應、滋潤凈化空氣等。由于過去幾十年城市快速擴張、人口劇增、經濟高速發展，城市環境基礎設施建設滯后，城市水體普遍污染較重，甚至因有機污染而黑臭。城市水體對城市可持續性發展具有決定性意義，現階段各級政府高度重視城市水體的重要性，加大城市水體的綜合整治力度，在即將發布的《水污染防治行動計劃》中，城市水體特別是黑臭水體將作為治理的重點。不過，當前國內城市水體綜合整治的案例不多，整治思路和措施仍有待于研究，本文以膠州三里河為例，從水環境問題分析出發，提出水環境綜合整治的思路及措施，為國內城市水體的綜合整治提供參考和借鑒。

1 膠州市三里河概述

膠州市為山東省青島市下屬縣級市，人均水資源占有量僅為 278m3，遠低于世界平均水平和全國平均水平，年降雨量 686.3mm，屬于水資源匱乏城市。三里河屬于景觀娛樂用水，發源于九龍鎮九龍山北，經七里河水庫后北入南關工業園，貫穿城市新城區—三里河辦事處，之后流入少海北部，干流全長 15.5km，流域面積72km2，屬季節性河流。有車家河一級支流，發源于九龍鎮九龍山東，上游為農村地區，中游有青年水庫作為城市飲用水源地，在海爾大道附近匯入三里河。

2 水環境問題分析

2.1 總體水質較差，氮磷污染較重

歷史監測數據顯示，三里河水質為劣Ⅴ類，主要污染因子為總氮和總磷（雖然河流評價時不考慮總氮指標，但為全面了解水質狀況，參考水庫的水質評價要求將總氮納入評價指標），總體水質較差，不能滿足水功能區劃要求。

2013年6月，在三里河上游到下游共設置6個監測斷面進行水質的補充測量。6個斷面水質均處理劣 V類水平，主要為總氮、總磷超標。各斷面中，上游香港路交匯處水質最好，除總氮超標嚴重，超標倍數為 5.4，其他指標均達到Ⅳ類水平。三里河公園內水質相對較好，到下游水質繼續惡化，至少海匯入處水質最差，總氮、氨氮和總磷嚴重超標，超標倍數分別為 8.53、5.36和 1.83。各斷面水體水質現狀及污染因子具體情況見表 1。

2.2 生態流量不足，水體流動性差

由于膠州市年降雨量偏少、年際變化非常明顯且年內集中在 6～9月份，三里河呈現總體水量較少、年內分布不均、枯水期補水更少的特征，水體生態流量不足。水系生態流量不足已是北方城市水體面臨的普遍性問題，主要原因有：一是由于北方降雨量少的自然因素所致；二是城市化建設的生態化不足，在過去的開發建設中，城市非透水性地面的增加極大減少了降雨對地下水的補給；三是城市水資源消耗的不斷增加，地下水超采嚴重，進一步降低了地下水位。河道水量不足嚴重影響水體的自凈能力。

表1 三里河水系水質現狀及污染因子

為了在三里河公園蓄積河水，美化城區核心地段環境，過去在三里河公園上游和下游河段分別設置 1座橡膠壩，導致不同河段內水量嚴重不均，三里河公園水量較大，但蓄水后水體流動性較差。

2.3 城市污水收集管網不完善，仍有污水直排現象

目前，膠州市污水收集管網不完善，三里河沿河仍存在污水直排現象。據調查，三里河從上游香港路段到下游戰前大道共計 21個排污口，其中生活污水排污口6個，工業廢水排污口3個。2012年底建成的污水管網約為84.3km，截流不完善是城市水體污染的根本問題，主要是由于截流治污的速度跟不上城市的發展速度，導致污水得不到收集和處理。已建成的中科成污水處理廠實際處理量只有 1773.9萬 m3/a，城市污水處理率僅為64.3%。

2.4 工業企業多、小、散，環境監管難度大

工業企業集中在三里河中上游的南關工業園和下游的原營海一園和二園，流域內共有 354家工業企業，數量較多，但以規模以下企業為主。工業園區的污水主要采取接入城市管網集中處理的模式，但目前園區內的收集管網不完善，城市污水廠處理的工業廢水處理量不到工業廢水總量的 30%。2011年，城區范圍內的 COD和氨氮直接排放量分別為501t/a和83 t/a，其中工業污染源排放的COD和氨氮量分別為141 t和35 t。雖然從污染排放量來看，工業企業的污染不占主導地位，但是工業企業較多、規模小、分布分散，大部分企業未被納入環境統計范圍內，環境監管難度較大。

2.5 垃圾清運系統不完善，上游河道垃圾污染嚴重

三里河中上游河段內垃圾遍布，上游河段散發惡臭，一方面是由于垃圾收集轉運管理存在較為嚴重的缺陷，對丟棄垃圾的行為缺乏有效監管主體；另一方面，部分垃圾桶及垃圾池設置不合理，不利于垃圾的傾倒。不僅膠州市，國內其他很多城市都存在這些問題，由于城市管理不到位等問題，城市的濱水地帶被生活垃圾、建設垃圾等固體廢物占用，不僅使水體的生態空間被壓縮，而且造成河道垃圾污染嚴重、河湖淤積嚴重，水體自凈能力下降。

2.6 上游水體總氮濃度偏高，以畜禽養殖、農田徑流污染為主

三里河流域各類污染源分布具有明顯的特征。上游為農村地區，流域內農田主要集中在香港路段上游及青年水庫上游，流域內畜禽養殖也集中于此。據分析，三里河上游以畜禽養殖、農田徑流等面源污染為主。三里河上游平均施用化肥量為300～450kg/hm2，與全國平均值375kg/hm2接近，但相比國際 225kg/hm2的安全限，化肥施用量偏高。流域內畜禽養殖總量較大，但主要以分散養殖為主，糞污難以收集處理。相比城區，農村地區的污染貢獻較低，農村地區的 COD和氨氮直接排放量分別為262 t/a和55 t/a，主要以畜禽養殖和農田徑流為主。

2.7 部分河段底泥存在污染

采用污染物超標倍數評價底泥有機質和營養元素。評價標準采用能夠引起水環境生態風險效應的營養物含量標準，分為安全級、最低級和嚴重級，其中，安全級表示水生生物中未發現中毒效應，最低級和嚴重級表示底泥的不同污染程度。重金屬評價采用國內外廣泛采用的地累積指數評價方法，分為無污染、輕度污染、偏中污染、中度污染、偏重污染、重度污染、嚴重污染等 7個等級。背景值選用濟南地區的土壤背景值。

根據底泥監測數據分析得到，三里河公園內的底泥存在總氮和總磷污染現象，三里河香港路交匯處的底泥中鉛含量偏高，處于偏中污染水平。三里河公園底泥中鋅的地積累指數為 1.64，處于偏中污染水平，其他重金屬均處于無污染狀態。三里河底泥污染現狀見表 2。

表2 三里河底泥污染現狀

3 綜合整治措施

3.1 截污治污，減少城區段污染物直排

（1）完善污水管網。污水收集處理系統不完善是造成我國城市水體水質超標的主要因素。要想污水真正得到治理，首要問題是解決管網問題。一是完善城市污水收集管網，在三里河上游七里河水庫至杭州路段、青年水庫西側及東側建設污水管網，管網建設應與新城區的建設工作同步進行。強制推進生活污水支管建設，提升污水收集率。通過污水管網建設，2015年污水收集率為 95%，每天能夠收集排放上萬噸污水的干管（包括主干管）管線長度達到 13km。二是完善園區污水收集管網，加快完善工業園區的污水收集管網，要求園區污水全部接入市政排水管網。

（2）提高現有污水廠處理能力。中科成污水處理廠在處理能力的提高上有較大的潛力，在滿足出水水質達標的前提下，通過縮短好氧區水力停留時間等優化管理措施，提高該廠單位時間的處理量。

（3）提高城市地面對雨水的滲透性。從提高城市滲透能力入手緩解地下水補給少的問題：一方面，在城市開發建設中，增加下凹式綠地、砂石地面、自然地面、透水性停車場和廣場，提高滲透地面的面積比例；另一方面，結合城市改造及景觀建設計劃，對現有硬化路面進行透水性改造。

（4）完善垃圾收運體系。結合當前市衛生管理處、水利局、建設局等相關部門的職責，科學合理地劃分河道垃圾治理責任的歸屬，明確河道內及岸邊垃圾的治理責任，加強河道的清理與維護工作，并將河道維護經費納入年度財政預算。同時，合理布局廢物箱及垃圾收集箱（池）位置，避免在河岸邊設置廢物箱，垃圾收集箱應放在居民點附近，便于居民垃圾的傾倒，并及時清運垃圾。

3.2 實施河道生態補水，提高水體自凈能力

生態流量不足是城市水體自凈能力差、污染的主要原因之一。生態補水不僅可以增加水體生態流量，同時可以促使水體加快流動，縮短水體循環周期，從而提高河流的自凈能力和生態功能。對三里河公園實施生態補水措施，采用 14天的換水周期計算景觀用水量，并考慮蒸發量，忽略滲漏量，計算得到三里河公園最小生態用水量為1.44m3/d，豐水期季節不需要補水。補水來自于城市污水處理廠深度處理后的中水，設計中水水質為IV類。

3.3 開展河道生態治理，逐步恢復水體生態系統

（1）底泥疏浚工程。底泥疏浚工程是以減少內源污染負荷為目的的河道底泥生態疏浚技術，被認為是控制河道內源污染效果明顯的工程技術措施之一。三里河公園底泥污染較重，總氮、總磷和有機質均存在不同程度的污染，因此必須開展清淤疏浚工程。清淤范圍從福州南路至鐵路段，水域面積約10.5萬 m2，底泥深度約 0.3～1.0m，清淤工程量約為6.3萬 m3。結合三里河河道窄、水域面積小、水深有限等特點，采用干河疏浚方式清淤，清淤的底泥可脫水后輸送至垃圾填埋場直接填埋或用于園林綠化用土。

（2）生態護坡。除福州南路—溫州路段之外，三里河其他河段河岸均為自然狀態。根據城區及農村對河道生態、截污排澇、景觀、休閑娛樂等功能的不同需求，基于“親近自然河流”概念綜合考慮河道兩岸土地利用情況、護坡現狀和經濟發展需求進行分段生態護坡。①七里河水庫至廣州南路段，總長約5.1km，水流較慢、流量較小、坡岸較緩、用地充足、侵蝕不嚴重，宜采用液壓噴播植草護坡方式，利用植物舒展而發達的根系穩固堤岸，增強其抵抗洪水、保護河堤的能力。②常州路至福州南路河段，總長約 0.5km，平均河寬約為 50m，水量相比上游較大，原河段北岸采用直上直下的混凝土護坡，阻隔水陸生態交換，且不能有效減輕暴雨徑流造成的面源污染和水土流失，因此考慮拆除硬質護岸，南北岸均用采用網格生態護坡。

3.4 加強綜合管理，減輕工業和農村面源污染

（1）強化對工業污染的環境監管。嚴格控制新建工業項目。合理控制城區工業總規模及布局，加大產業結構調整力度，城區不再新上高耗水型、高污染項目，新上項目嚴格執行環境影響評價和“三同時”制度。同時，建立工業污染信息公開制度，鼓勵公眾參與工業污染的監督，提高對規模以下企業的監督力度。

（2）控制三里河上游畜禽污染。加快畜禽養殖區劃建設，將三里河流域城市建成區、青年水庫飲用水源地保護區及周圍劃定為禁養區，已有的規模化畜禽養殖應限期搬遷。同時，建立專項獎勵資金，鼓勵生態養殖技術的推廣。三里河農村地區地處城市郊區，經濟條件相對較好，并且周圍有農田可做為墊料出路。結合三里河流域畜禽養殖特點，鼓勵生物發酵床和種養結合等清潔生產的養殖模式。由于生態養殖的建設成本較高，建議市財政局建立獎勵資金補貼農戶。

（3）控制農田面源污染。在三里河上游七里河水庫至香港路段、青年水庫周圍，分布有大量農田，參考國內面源污染控制實踐，可通過測土配方施肥的推廣，減少化肥的使用量。①建立市本級專項資金，補貼于依照配方加工配方肥的企業，最終使得賣給農戶的配方價格不高于或稍高于化肥。②強化企業與農技推廣體系的有機結合，鼓勵企業積極參與測土配方肥料的生產與推廣。

4 結語

三里河是北方縣域城市河道的典型代表，其水環境整合整治的思路和措施也具有一定的代表性，可供其他城市河道參考。（1）截污治污是污染治理的根本性手段，必須優先開展。包括：完善污水管網，提高污水的收集能力；優化污水處理廠的技術管理，充分提高已建污水處理廠的處理能力；提高城市地面對雨水的滲透性，改善城市水系統的循環；完善垃圾收運體系，減少對城市水體的生態空間侵占及其他不利影響。（2）生態補水是緩解資源性缺水問題的重要手段。生態補水措施，可以增加河道生態流量水量、提高水體自凈能力，對于北方缺水型城市水體較為適用。（3）河道生態治理措施可以逐步恢復水體生態系統，是河流生態治理的最終目標。包括：放棄單純的鋼筋混凝土結構，改用生態護坡的“親近自然河流”概念和“自然型護岸”的技術；開展以減少內源污染負荷為目的的河道底泥生態疏浚技術。（4）綜合管理是控制面源污染的重要手段。對于數量多而小的工業污染企業，農田面源及分散的畜禽養殖，必須采用行政、經濟、法律等綜合手段加強管理，從而減輕污染。

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1672-2469（2015）08-0020-04

DO I：10.3969/j.issn.1672-2469.2015.08.007

宋玲玲（1983年—），女，工程師。