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。距離下游出海口4.0km，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。現(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、實施難度大的實際問題。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“散亂污危”淘汰難度大，污染源監(jiān)管力度不足

城市工業(yè)化導(dǎo)致河流沿岸以“散亂污危”為典型特征的落后產(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)定的補水水源

對于無大江大河水系補充的雨源型城市河流而言，如果缺乏系統(tǒng)的生態(tài)補水規(guī)劃和穩(wěn)定清潔的補水水源，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)補水的水質(zhì)要求的問題，還存在補水水質(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;雨源型河流補水水源不足、補水水質(zhì)較差等。要實現(xiàn)城市黑臭河流的長治久清，在綜合整治工程實施的基礎(chǔ)上，還需要全流域系統(tǒng)截污、點源污染嚴(yán)格管控、河流生態(tài)修復(fù)等策略措施。