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在城鎮(zhèn)化高速發(fā)展過程中新、老問題的不斷疊加共存所產(chǎn)生的一項嚴峻環(huán)境挑戰(zhàn)。海綿城市理念通過恢復(fù)城市水體自然特征，促進污染物在遷移過程中得到截留控制，發(fā)揮出城市水體對于建立良性水循環(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)海綿城市過程中對于黑臭水體治理從源頭治理、過程控制、末端治理的全過程控制對策或技術(shù)進行討論和分析。

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：TV21? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）06（a）-0126-02

1? 問題的提出

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

城市黑臭水體的治理涉及到的工程極廣，同時其成因也呈現(xiàn)出疊加性、復(fù)合型。一方面，隨著城市化進程的推進，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)致城市水體污染負荷急劇升高;另一方面，城市水資源消耗強度增加、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題，而海綿城市理念更強調(diào)最大限度保護原有河湖水系、生態(tài)體系，維持城市開發(fā)前的自然水文特征，促進污染物在遷移過程中得到截留控制，從而提升城市水體對污染負荷的抵抗能力和自凈能力。因此，基于海綿城市理念對城市黑臭水體進行治理非常有必要。

2? 治理黑臭水體的現(xiàn)實意義

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，進而使得對水生態(tài)建設(shè)所帶來的巨大生態(tài)效益、經(jīng)濟效益認知不夠。最后，水體常年由于黑臭導(dǎo)致的淤積、堵塞、侵蝕駁岸等問題，使得城市水體在面對極端天氣時的抵抗能力不足，威脅到城市防洪排澇安全。

因此，利用海綿城市理念對黑臭水體進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，通過治理恢復(fù)城市水體自然生態(tài)功能，在對生態(tài)環(huán)境的維護的同時，還能夠節(jié)約水資源，提高其循環(huán)利用率并進一步優(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)濟方面，通過提升城市水體景觀形象，豐富城市地域文化特色，進而發(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

針對黑臭水體所造成種種危害，目前我國已經(jīng)開始從制度上逐漸完善城市水體保護和黑臭水體治理條款，但是現(xiàn)狀治理進程還較為緩慢，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調(diào)城市水體對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，通過各種途徑對攜帶污染的雨水、造成污染的污水進行處理或調(diào)節(jié);第二：其具有更強的調(diào)節(jié)水環(huán)境的能力，提升城市水體抵抗污染負荷沖擊的能力;最后，海綿城市建設(shè)追求更加平衡的生態(tài)與經(jīng)濟關(guān)系，指向于建立具有綜合生態(tài)效益、經(jīng)濟效益、社會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入城市水體。源頭減排，旨在構(gòu)建低影響開發(fā)系統(tǒng)（LID），在源頭端對雨水徑流中的污染物進行控制。一方面，通過分散的的入滲、過濾、蒸發(fā)和蓄滯等多種形式來使開發(fā)后的城市水文功能盡可能接近開發(fā)之前的狀況，減少源頭產(chǎn)生的徑流量;另一方面，通過徑流過程中的滯留、沉淀、分離、緩沖、過濾等作用，截留徑流中攜帶的污染物質(zhì)。

因此在開展黑臭水體源頭治理時，可以結(jié)合實際情況，在工程中應(yīng)用海綿設(shè)施。①截污式雨水口：通過對現(xiàn)狀雨水口加裝截污掛籃，攔截進入雨水管道的垃圾、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生態(tài)植被減少徑流總量和徑流污染負荷;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)場條件增設(shè)棄流裝置，隔離污染負荷較重的初期雨水進入水體。

4.2 過程控制

受污染水體另一項重要黑臭來源是由于城市污水排放。排水系統(tǒng)作為污染負荷遷移、運輸?shù)闹匾h(huán)節(jié)，在過程中對污染物進行控制，可以提高進入水體污染物削減效率的同時，最大程度的降低處理成本。對于合流制排水系統(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程控制，核心內(nèi)容是完善排水系統(tǒng)并根據(jù)徑流各個階段不同水量、水質(zhì)進行清污分離，充分利用排水系統(tǒng)輸送能力和污水廠處理能力的同時，從根本上阻斷超過水體受納能力的污染負荷對水體進行沖擊。

清污分離調(diào)配主要通過分流、貯存、處理等工程措施。第一，優(yōu)先確保分流制系統(tǒng)獨立、穩(wěn)定、順暢的運行，而合流制系統(tǒng)通過截留式改造，截流的污水通過相對獨立的管涵傳輸，減少降雨條件下超量的雨水進入而造成的合流溢流污染;其次，通過水質(zhì)控制閘門等先進截流設(shè)施，根據(jù)來水質(zhì)，精準(zhǔn)控制截流水量，高污染負荷來水優(yōu)先截流，減少清潔雨水進入截污管道，實現(xiàn)“收濃棄淡”;再次，通過攔污、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，實現(xiàn)徑流與污染物質(zhì)的分離;最后，根據(jù)實際條件充分利用綠地、立交、大型停車場等公共空間適時建設(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，錯峰輸送至污水廠并適當(dāng)提升污水處理能力，對截流系統(tǒng)水量以及初期雨水進行處理。

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。城市黑臭水體長期無法消除與其長期淤積的內(nèi)源污染存在一定關(guān)系，因此對水底污泥進行清理能從本質(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。主要的方法主要是人工或器械進行淤泥、污泥的打撈清理，對較大的污染物進行移除;同時在日常維護中注重對漂浮物進行移除。將眾多垃圾、污染物運輸至相關(guān)處理單位，進行降解，能夠循環(huán)利用的資源要充分利用，大多數(shù)污染物進行降解后多作為農(nóng)業(yè)肥料進行再次利用。

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)護岸，為各種綠色生命提供良好的生存、發(fā)展環(huán)境，同時也間接凈化水體、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水體自凈能力進行提升，通過推流局部水體在橫縱向的流動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現(xiàn)對水質(zhì)的凈化作用，提高水體自凈能力。

5? 結(jié)語

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

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