来源:2018年8月27日《中国建设报·中国水智慧》第8版
“中国黑臭水体创新治理典范”实践报告:
系统思维酿方案 统筹推进图长效
——遂宁市明月河黑臭水体创新治理实践经验
李文杰(遂宁海绵城市试点建设技术咨询项目负责人、中规院(北京)规划设计公司市政所主任工程师)
“要深入实施水污染防治行动计划,保障饮用水安全,基本消灭城市黑臭水体,还给老百姓清水绿岸、鱼翔浅底的景象。”这是习近平总书记在今年召开的全国生态环境保护大会上提出的明确要求。黑臭水体的存在,不仅影响生态文明建设国家战略的顺利推行,而且直接关系到老百姓的幸福获得感。因此,治黑除臭,刻不容缓。
2018年7月26日,2018年黑臭水体整治环境保护专项行动总体情况发布,第一批和第二批共46个城市的督查结果显示,遂宁为无黑臭水体城市之一,黑臭水体消除比例为100%。这其中,明月河的治理达标,显然占据举足轻重的地位。2015年前,明月河水质发黑、发臭,各类垃圾漂浮,有部分生活污水未进入城市管网直排入河,污染严重。
2015年4月,遂宁成功申报成为全国首批由中央财政支持的海绵城市建设试点之一,这也为黑臭水体的治理提供了契机。借助海绵城市建设理念和方式,遂宁对明月河围绕截污纳管、面源控制、垃圾清理、清淤疏浚、生态修复、清水补结、排污口整治等一系列措施展开治理工作。一分耕耘,一分收获。2018年2月底,明月河黑臭水体治理初见成效,顺利完成了黑臭水体的消除任务。
水清岸绿的明月河,因人居环境得到大幅提升,不仅增加了周边的人气,而且令各种商业活动越发活跃。本文便是以遂宁明月河黑臭水体治理为例,从创新实践的角度,谈几点当前我国黑臭水体治理的心得体会。
摸清家底是前提
“一口一策”谋实效
黑臭水体“问题在水里、根源在岸上,关键是管网,重点在排口”,这是业界的共识。只有在摸清家底的情况下,才能有针对性地采取治理措施。但要找准“根源”,很难。传统的调查方式,只会调查排口,然后针对排口修建管线,可以起到一定的效果,但很难起到标本兼治的作用。
造成黑臭水体的原因,无外乎点源污染、面源污染及内源污染三方面因素。要对黑臭水体进行标本兼治,首先要对这些因素,进行系统调研和详细分析。对污水的直排污染、雨水的面源污染、底泥释放污染、两岸垃圾的淤塞及违章建筑污染等等,都要在系统调查的基础上进行具体的量化分析。比如每年排进来的污水量有多少、污染物的量大概有多少等等。对河道两岸的排口,不仅要找到位置,而且要对排口类型进行详细分类,哪些是污水直排口,哪些是雨水直排口,哪些是合流制的溢流排口......都要摸清楚。只有这样,才能针对排口“一口一策”制定实施方案。由于目前地下管网普查准确率较低,不足以支撑黑臭水体整治的需求。因此,在开展黑臭水体治理时,应首先将管网普查资料与现场进行校核,每一条街道、每一个排口都要现场踏勘。对一些暗渠,不能简单地仅在岸上通过管线资料大概判定排口的位置及类型,要直接进渠详细摸排。
遂宁市明月河为涪江右岸支流,发源于试点区外围西北侧山麓,流向为自西向东,在通德大桥下游约220米处汇入涪江。明月河干流全长8.4公里,全流域面积16.3平方公里,河口多年平均流量每秒0.135立方米,多年平均来水量430万立方米。明月河水质为V类水质,水质污染严重,主要超标因子为重铬酸盐指数(CODcr)、氨氮(NH3-N)。2011~2013年监测数据结果表明,明月河入涪江断面NH3-N平均浓度为每升1.1毫克,为地表水IV类水质标准。2014~2015年水质监测结果表明,NH3-N浓度呈明显增加趋势,2015年12月监测浓度达到每升1.98毫克,为地表水V类水质。2011~2013年监测结果表明,CODcr平均浓度为每升40.8毫克,为地表水劣V类水质。
在明月河黑臭水体治理前期,遂宁对明月河的污染原因进行了系统性的分析。对明月河海绵城市建设试点区域内的所有排口进行了调查、分类。其中,对暗涵区域,因担心人下去会有危险,创新采用了“鸽子探路”的方式。最终在明月河北边发现污水排口9处,包括污水直排口5处、旱季有出流口2处、旱季无出流口2处;南边污水排口6处,包括污水直排口1处、旱季有出流口4处、旱季无出流口1处。
经过系统分析得知,旱季污水直排、污水提升泵站溢流污染及雨水径流污染中CODcr占比分别为12%、41%、47 %。NH3-N的入河污染负荷占比分别为15%、69%、16%。入河污染以污水提升泵站溢流及初期雨水径流污染为主,两者合计入河污染物负荷占比达到80%以上。底泥监测结果表明,试点区内明月河河道底泥释放中,CODcr、NH3-N污染负荷分别为每天255千克、每天31千克。
整体思考是关键
系统设计忌碎片
黑臭水体的治理是一个系统工程。在进行方案设计时,往往会把影响水体水质的整体系统割裂开来,碎片化地把握其中一部分,而忽视其它相互关联的内容。譬如,相关部门前段时间经检查,发现当地污水处理厂的处理能力不够,晴天时有大量污水溢流排放至水体,造成水体污染,当地的方案就是对污水厂进行能力提升改造,而忽略了大量地下水渗入污水管从而进入污水处理厂的情况。前段时间,不少人认为污水处理厂的尾水排放可能对水体造成比较大的污染,便开始注重污水处理厂的提标改造,耗费大量的人力物力去做相关方面的研究和实践,污水处理厂的排放标准从上世纪90年代的二级标准,逐步过渡到一级标准的B标准,到现在的一级标准的A标准,甚至有些地区需要达到四类水体的标准。
然而,污水处理厂的一级标准的A标准,原本是污水回用的一个标准,现在却直接变成了一个排放标准,这是非常不科学的,也是不合理的。列举两个指标进行说明:
悬浮物(SS)浓度。一级A标准和一级B标准要求分别是每升10毫克和每升20毫克,原本考虑回用对悬浮物的要求比较高,很多受纳水体自身的悬浮物都达不到每升10毫克,污水处理厂为了应对检查,只能加各种混凝剂、絮凝剂将悬浮物降到每升10毫克以下,虽然悬浮物浓度下降了、达标了,但各种药剂却给水体造成了新的污染。
粪大肠菌群数。原本考虑回用的需求,中水会与人体有接触,考虑到用水安全,一级A标准定的是每升1000个以下,而一级B标准为每升1万个以下,污水处理厂为了达标,只能加大消毒剂的使用剂量,将粪大肠菌群数控制在每升1000个以下。殊不知消毒剂本身就会对水体的生物造成伤害,结果是“伤敌一千自损八百”。甚至有污水处理厂为了个别指标能达标,干脆放弃使用上百年的传统的活性污泥污水处理方法。
类似上述片面追求指标的行为,导致城市的污水处理厂规模越建越大,污水尾水排放的标准越来越高,而黑臭水体却并没有减少甚至呈现上升势头。这充分说明黑臭水体治理是一个复杂的系统工程,要系统地考虑各方面的因素,不能仅考虑末端或局部,应该从源头到末端开展有针对性的系统研究。
遂宁市在明月河黑臭水体治理过程中,便进行了系统化的治理,从雨水、污水的源头就开始做文章,从点源、面源、内源污染三方面进行综合治理。
通过源头低影响开发建设降低初期雨水径流污染,包含建筑小区、城市道路、绿地广场等。以汇水分区内的金色海岸小区为例,通过透水路面改造,雨水花园、蓄水池、植草碎石下渗带等海绵设施建设,小区整体年径流总量控制率达到69.71%,整体污染物SS削减率达到47.4%。由此可见,植草碎石沟对雨水污染物的去除有明显作用。
修建截污干管,消灭污水直排口。现状试点区内明月河沿岸共计6个污水直排口。其中,明月河北侧5个、南侧1个。针对各个污水直排排口逐一制定解决方案,6~9号排口主要收集明星康年大酒店、金海国际等区域内的雨污水,服务面积约1.3公顷,为完全消除该排口直排污水,规划沿明月河北侧新建截污干管与祥和路现状合流管线连通,将污水截留至凯丽滨江泵站。通过污水直排口整治,降低污水排放量约每天200立方米。
同时对小区内部雨污错接点进行改造。小区地块混错接改造面积合计79.8公顷,其中蜀秀街以北共实施5个地块,改造面积24.9公顷;蜀秀街至明月河,遂州北路以东共实施6个地块,改造面积20.1公顷;渠河北路以东,明月河以南共实施3个地块,改造面积12.5公顷;渠河西侧和遂州北路以西,明月路南侧等地区改造面积共22.3公顷,老城区试点区范围内各小区地块全部实现混错接改造。
小区地块内混错接改造主要有两种模式:对现状采用合流制的小区地块,合流制管渠保留为污水管,利用海绵设施收纳、导流雨水,如政府小区改造项目;对现状已建雨污两套排水系统的小区地块,通过管网排查,重点对内部混错接竖井、管段实施改造。以市政府小区为例,小区改造前为合流制,雨污水均排入市政污水管道,造成下游污水管网负荷过重。在海绵城市建设过程中,将现状合流制管道作为污水管,雨水通过碎石沟、植草沟排入下沉式绿地,同时新建地块外排雨水管道1根,管径为DN(公称直径)300,将多余雨水向南排入市政雨水管道。
针对流域内的合流制管网区域,由于近期难以改为分流,通过建设CSO(雨污混合溢流污水)调蓄池的方式降低溢流污染。试点区域内凯丽滨江污水提升泵站溢流频次由改造前的33次降为11次,大大降低了由于溢流造成的污染。
对底泥进行清淤。在明月河流域的干流和支流取底泥样品,监测其营养盐类、重金属类、有机质类、嗅味物质类指标,综合评估明月河污染等级和污染风险。取样并对含水率、pH值、全氮、全钾、全磷、铬、铜、镉、铅、砷、汞等11项指标进行化验。化验结果表明:明月河流域干流中封闭暗渠段的底泥中,铜含量严重超标,TN(总氮)和TP(总磷)超过富营养化湖泊的底泥中的同类物质含量,急需针对该段河流进行清淤,清淤深度以不破坏底部渠道结构为底限,能清则清。因此对明月河干流暗渠段至涪江入河口689.7米范围内进行清淤。在保证不破坏河道底部结构的基础上,清淤深度为20~110厘米,共计清淤土方量约为5050立方米。在2017年底,降低涪江水位,进行干槽清淤,以机械挖掘和人工为主,淤泥自然风干后与席吴二洲内的本地种植土混合,用作席吴二洲湿地的林木种植土。
统筹推进靠政府
领导重视促高效
城市黑臭水体治理是一项艰巨的工程,具有综合性、系统性、复杂性、长期性、反复性的特点。遂宁市黑臭水体整治的责任部门为市住房和城乡建设局。基于遂宁实际情况,黑臭水体整治过程中至少还涉及污染物排放监督管理部门(市环保局)、河道管理及排污口设置权限管理部门(市水务局),以及黑臭水体所在辖区(国家级遂宁经济技术开发区)。此外,还涉及到发改、财政、景观、规划、土地等业务主管部门。从遂宁市黑臭水体治理经验看,单一依靠住建部门的力量推进,获得可持续的综合环境效益难度太大。
众所周知,业务主管部门之间相互推诿,是当前我国黑臭水体治理效果不甚理想的主要原因之一。由于权责交叉、管理层叠,导致治理工作协调困难,效率低下。同时,个别地方,尤其是基层政府,对治理工作重视程度仍不够,或仅关注短时完成情况以应付检查督察,如此短视的行为,更难实现彻底消除黑臭的目标。
要想改变这一现状,黑臭水体整治工程的责任主体应为地方人民政府,而不是其中某一部门。主要领导应承担起统筹协调各部门工作的责任,用系统的综合方案解决问题。政府设定统一目标,各部门围绕黑臭水体治理任务,明确责任分工。根据遂宁市的经验,主要领导组织召开黑臭水体治理专题会议,尤其是亲临现场视察,十分有利于黑臭水体整治工作的推进。很多问题,现场提出来,大家各抒己见后,领导即可当场做出决策。此举不仅能提高效率,而且还可向全市传达黑臭水体治理的重要性,有利于统一思想。
城市黑臭水体治理是一场攻坚战,更是一场持久战。因此,应站在全局的高度,强化地方主要领导的协调作用和重视程度,上下一心、持续推进,方可取得长效。
治黑除臭需科普
公众参与很关键
黑臭水体治理难,维持长效更难。
为何不少刚建不久的新区,晴天雨水管里面也有污水排出来?对于分流制排水系统,除了初期雨水污染以外,最大的挑战就是雨污水混错接,造成污水直接通过雨水口进入城市水体。具体的原因有很多,比如工程施工中的错误、阳台洗衣机排放的废水、施工废水、沿街商铺排水等,甚至还有冲洗路面的脏水,这些排查起来都比较困难。鉴于城市规划建设的复杂性,现实生活中真的存在某些很难查清来源的水。雨污混错接的复杂性,导致黑臭水体治理不可能完全通过工程措施解决,很大程度上只能通过管理、公众教育,甚至是执法,才能解决。因此,加强黑臭水体治理的科普宣传,提高公众认知度,使公众自觉加入维护绿水青山的行列,也是黑臭水体标本兼治不可或缺的一个重要环节和因素。
黑臭水体是城市过去高速发展模式的历史遗留问题,规划设计的不科学和基础设施的短板是主因。毋庸置疑,近年的治理效果十分明显。但要想通过三五年彻底还清历史债务不太容易,需要更长的时间去持续治理和维护。
黑臭水体综合整治是一项复杂的系统工程,应在海绵城市建设发展理念指引下,树立正确的生态价值观,强化城市与自然生态系统一体化的认知,转变以往单一的工程治水,改为全面系统综合的生态治水。在城市更新的总体统筹下,以流域为单元,以“源头减排、过程控制、系统治理”为原则,以“控源截污、内源治理、生态修复、功能统筹”为主线,系统制定标本兼治、近远结合的水系综合治理方案,解决城市水环境问题,统筹提升河道的水安全、水生态、水景观等复合生态功能。打破行业、空间的界限与壁垒,以构建类自然系统的手法,重塑健康自然安全的弯曲河岸线,营造自然深潭、浅滩、泛洪漫滩的生境空间,构建水岸融合、蓝绿交织的城市生态廊道,保障生态系统的完整性和延续性,提高生态系统应对外界干扰的弹性和韧性,让城市水体安全、健康、和谐、可持续发展,实现人与自然和谐共生。
原文转自公众号:海绵城市研究观察号
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编辑:张雪
审核:姜立晖