膠州三里河城市水系綜合整治措施

宋玲玲，程 亮，孫 寧

（環(huán)境保護(hù)部環(huán)境規(guī)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(huán)境保護(hù)部環(huán)境規(guī)劃院，北京 100012）

三里河為貫穿于膠州市新城區(qū)的城市河流，急需開展綜合整治。在三里河水環(huán)境問題分析基礎(chǔ)上，提出水環(huán)境整合整治的思路和措施:優(yōu)先開展截污治污，減少城區(qū)段污染物的直排；實(shí)施河道生態(tài)補(bǔ)水，提高水體自凈能力；開展生態(tài)護(hù)岸、底泥清淤等河道生態(tài)治理，逐步恢復(fù)水體生態(tài)系統(tǒng)；加強(qiáng)行政、經(jīng)濟(jì)、法律等綜合管理，減輕工業(yè)污染和農(nóng)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(tài)系統(tǒng)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(bǔ)地下水、蒸發(fā)緩解熱島效應(yīng)、滋潤凈化空氣等。由于過去幾十年城市快速擴(kuò)張、人口劇增、經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，城市環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)滯后，城市水體普遍污染較重，甚至因有機(jī)污染而黑臭。城市水體對城市可持續(xù)性發(fā)展具有決定性意義，現(xiàn)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(fā)布的《水污染防治行動計(jì)劃》中，城市水體特別是黑臭水體將作為治理的重點(diǎn)。不過，當(dāng)前國內(nèi)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(huán)境問題分析出發(fā)，提出水環(huán)境綜合整治的思路及措施，為國內(nèi)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(yuǎn)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(fā)源于九龍鎮(zhèn)九龍山北，經(jīng)七里河水庫后北入南關(guān)工業(yè)園，貫穿城市新城區(qū)—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(jié)性河流。有車家河一級支流，發(fā)源于九龍鎮(zhèn)九龍山東，上游為農(nóng)村地區(qū)，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(huán)境問題分析

2.1 總體水質(zhì)較差，氮磷污染較重

歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，三里河水質(zhì)為劣Ⅴ類，主要污染因子為總氮和總磷（雖然河流評價(jià)時(shí)不考慮總氮指標(biāo)，但為全面了解水質(zhì)狀況，參考水庫的水質(zhì)評價(jià)要求將總氮納入評價(jià)指標(biāo)），總體水質(zhì)較差，不能滿足水功能區(qū)劃要求。

2013年6月，在三里河上游到下游共設(shè)置6個監(jiān)測斷面進(jìn)行水質(zhì)的補(bǔ)充測量。6個斷面水質(zhì)均處理劣 V類水平，主要為總氮、總磷超標(biāo)。各斷面中，上游香港路交匯處水質(zhì)最好，除總氮超標(biāo)嚴(yán)重，超標(biāo)倍數(shù)為 5.4，其他指標(biāo)均達(dá)到Ⅳ類水平。三里河公園內(nèi)水質(zhì)相對較好，到下游水質(zhì)繼續(xù)惡化，至少海匯入處水質(zhì)最差，總氮、氨氮和總磷嚴(yán)重超標(biāo)，超標(biāo)倍數(shù)分別為 8.53、5.36和 1.83。各斷面水體水質(zhì)現(xiàn)狀及污染因子具體情況見表 1。

2.2 生態(tài)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(nèi)集中在 6～9月份，三里河呈現(xiàn)總體水量較少、年內(nèi)分布不均、枯水期補(bǔ)水更少的特征，水體生態(tài)流量不足。水系生態(tài)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(shè)的生態(tài)化不足，在過去的開發(fā)建設(shè)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(bǔ)給；三是城市水資源消耗的不斷增加，地下水超采嚴(yán)重，進(jìn)一步降低了地下水位。河道水量不足嚴(yán)重影響水體的自凈能力。

表1 三里河水系水質(zhì)現(xiàn)狀及污染因子

為了在三里河公園蓄積河水，美化城區(qū)核心地段環(huán)境，過去在三里河公園上游和下游河段分別設(shè)置 1座橡膠壩，導(dǎo)致不同河段內(nèi)水量嚴(yán)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(wǎng)不完善，仍有污水直排現(xiàn)象

目前，膠州市污水收集管網(wǎng)不完善，三里河沿河仍存在污水直排現(xiàn)象。據(jù)調(diào)查，三里河從上游香港路段到下游戰(zhàn)前大道共計(jì) 21個排污口，其中生活污水排污口6個，工業(yè)廢水排污口3個。2012年底建成的污水管網(wǎng)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(fā)展速度，導(dǎo)致污水得不到收集和處理。已建成的中科成污水處理廠實(shí)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(yè)企業(yè)多、小、散，環(huán)境監(jiān)管難度大

工業(yè)企業(yè)集中在三里河中上游的南關(guān)工業(yè)園和下游的原營海一園和二園，流域內(nèi)共有 354家工業(yè)企業(yè)，數(shù)量較多，但以規(guī)模以下企業(yè)為主。工業(yè)園區(qū)的污水主要采取接入城市管網(wǎng)集中處理的模式，但目前園區(qū)內(nèi)的收集管網(wǎng)不完善，城市污水廠處理的工業(yè)廢水處理量不到工業(yè)廢水總量的 30%。2011年，城區(qū)范圍內(nèi)的 COD和氨氮直接排放量分別為501t/a和83 t/a，其中工業(yè)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(yè)企業(yè)的污染不占主導(dǎo)地位，但是工業(yè)企業(yè)較多、規(guī)模小、分布分散，大部分企業(yè)未被納入環(huán)境統(tǒng)計(jì)范圍內(nèi)，環(huán)境監(jiān)管難度較大。

2.5 垃圾清運(yùn)系統(tǒng)不完善，上游河道垃圾污染嚴(yán)重

三里河中上游河段內(nèi)垃圾遍布，上游河段散發(fā)惡臭，一方面是由于垃圾收集轉(zhuǎn)運(yùn)管理存在較為嚴(yán)重的缺陷，對丟棄垃圾的行為缺乏有效監(jiān)管主體；另一方面，部分垃圾桶及垃圾池設(shè)置不合理，不利于垃圾的傾倒。不僅膠州市，國內(nèi)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(shè)垃圾等固體廢物占用，不僅使水體的生態(tài)空間被壓縮，而且造成河道垃圾污染嚴(yán)重、河湖淤積嚴(yán)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(yǎng)殖、農(nóng)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(nóng)村地區(qū)，流域內(nèi)農(nóng)田主要集中在香港路段上游及青年水庫上游，流域內(nèi)畜禽養(yǎng)殖也集中于此。據(jù)分析，三里河上游以畜禽養(yǎng)殖、農(nóng)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(nèi)畜禽養(yǎng)殖總量較大，但主要以分散養(yǎng)殖為主，糞污難以收集處理。相比城區(qū)，農(nóng)村地區(qū)的污染貢獻(xiàn)較低，農(nóng)村地區(qū)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(yǎng)殖和農(nóng)田徑流為主。

2.7 部分河段底泥存在污染

采用污染物超標(biāo)倍數(shù)評價(jià)底泥有機(jī)質(zhì)和營養(yǎng)元素。評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)采用能夠引起水環(huán)境生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)效應(yīng)的營養(yǎng)物含量標(biāo)準(zhǔn)，分為安全級、最低級和嚴(yán)重級，其中，安全級表示水生生物中未發(fā)現(xiàn)中毒效應(yīng)，最低級和嚴(yán)重級表示底泥的不同污染程度。重金屬評價(jià)采用國內(nèi)外廣泛采用的地累積指數(shù)評價(jià)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(yán)重污染等 7個等級。背景值選用濟(jì)南地區(qū)的土壤背景值。

根據(jù)底泥監(jiān)測數(shù)據(jù)分析得到，三里河公園內(nèi)的底泥存在總氮和總磷污染現(xiàn)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(shù)為 1.64，處于偏中污染水平，其他重金屬均處于無污染狀態(tài)。三里河底泥污染現(xiàn)狀見表 2。

表2 三里河底泥污染現(xiàn)狀

3 綜合整治措施

3.1 截污治污，減少城區(qū)段污染物直排

（1）完善污水管網(wǎng)。污水收集處理系統(tǒng)不完善是造成我國城市水體水質(zhì)超標(biāo)的主要因素。要想污水真正得到治理，首要問題是解決管網(wǎng)問題。一是完善城市污水收集管網(wǎng)，在三里河上游七里河水庫至杭州路段、青年水庫西側(cè)及東側(cè)建設(shè)污水管網(wǎng)，管網(wǎng)建設(shè)應(yīng)與新城區(qū)的建設(shè)工作同步進(jìn)行。強(qiáng)制推進(jìn)生活污水支管建設(shè)，提升污水收集率。通過污水管網(wǎng)建設(shè)，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(dá)到 13km。二是完善園區(qū)污水收集管網(wǎng)，加快完善工業(yè)園區(qū)的污水收集管網(wǎng)，要求園區(qū)污水全部接入市政排水管網(wǎng)。

（2）提高現(xiàn)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(zhì)達(dá)標(biāo)的前提下，通過縮短好氧區(qū)水力停留時(shí)間等優(yōu)化管理措施，提高該廠單位時(shí)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(bǔ)給少的問題：一方面，在城市開發(fā)建設(shè)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(jié)合城市改造及景觀建設(shè)計(jì)劃，對現(xiàn)有硬化路面進(jìn)行透水性改造。

（4）完善垃圾收運(yùn)體系。結(jié)合當(dāng)前市衛(wèi)生管理處、水利局、建設(shè)局等相關(guān)部門的職責(zé)，科學(xué)合理地劃分河道垃圾治理責(zé)任的歸屬，明確河道內(nèi)及岸邊垃圾的治理責(zé)任，加強(qiáng)河道的清理與維護(hù)工作，并將河道維護(hù)經(jīng)費(fèi)納入年度財(cái)政預(yù)算。同時(shí)，合理布局廢物箱及垃圾收集箱（池）位置，避免在河岸邊設(shè)置廢物箱，垃圾收集箱應(yīng)放在居民點(diǎn)附近，便于居民垃圾的傾倒，并及時(shí)清運(yùn)垃圾。

3.2 實(shí)施河道生態(tài)補(bǔ)水，提高水體自凈能力

生態(tài)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(tài)補(bǔ)水不僅可以增加水體生態(tài)流量，同時(shí)可以促使水體加快流動，縮短水體循環(huán)周期，從而提高河流的自凈能力和生態(tài)功能。對三里河公園實(shí)施生態(tài)補(bǔ)水措施，采用 14天的換水周期計(jì)算景觀用水量，并考慮蒸發(fā)量，忽略滲漏量，計(jì)算得到三里河公園最小生態(tài)用水量為1.44m3/d，豐水期季節(jié)不需要補(bǔ)水。補(bǔ)水來自于城市污水處理廠深度處理后的中水，設(shè)計(jì)中水水質(zhì)為IV類。

3.3 開展河道生態(tài)治理，逐步恢復(fù)水體生態(tài)系統(tǒng)

（1）底泥疏浚工程。底泥疏浚工程是以減少內(nèi)源污染負(fù)荷為目的的河道底泥生態(tài)疏浚技術(shù)，被認(rèn)為是控制河道內(nèi)源污染效果明顯的工程技術(shù)措施之一。三里河公園底泥污染較重，總氮、總磷和有機(jī)質(zhì)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(jié)合三里河河道窄、水域面積小、水深有限等特點(diǎn)，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(tài)護(hù)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(tài)。根據(jù)城區(qū)及農(nóng)村對河道生態(tài)、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(hù)坡現(xiàn)狀和經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求進(jìn)行分段生態(tài)護(hù)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(yán)重，宜采用液壓噴播植草護(hù)坡方式，利用植物舒展而發(fā)達(dá)的根系穩(wěn)固堤岸，增強(qiáng)其抵抗洪水、保護(hù)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(hù)坡，阻隔水陸生態(tài)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(zhì)護(hù)岸，南北岸均用采用網(wǎng)格生態(tài)護(hù)坡。

3.4 加強(qiáng)綜合管理，減輕工業(yè)和農(nóng)村面源污染

（1）強(qiáng)化對工業(yè)污染的環(huán)境監(jiān)管。嚴(yán)格控制新建工業(yè)項(xiàng)目。合理控制城區(qū)工業(yè)總規(guī)模及布局，加大產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整力度，城區(qū)不再新上高耗水型、高污染項(xiàng)目，新上項(xiàng)目嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)境影響評價(jià)和“三同時(shí)”制度。同時(shí)，建立工業(yè)污染信息公開制度，鼓勵公眾參與工業(yè)污染的監(jiān)督，提高對規(guī)模以下企業(yè)的監(jiān)督力度。

（2）控制三里河上游畜禽污染。加快畜禽養(yǎng)殖區(qū)劃建設(shè)，將三里河流域城市建成區(qū)、青年水庫飲用水源地保護(hù)區(qū)及周圍劃定為禁養(yǎng)區(qū)，已有的規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖應(yīng)限期搬遷。同時(shí)，建立專項(xiàng)獎勵資金，鼓勵生態(tài)養(yǎng)殖技術(shù)的推廣。三里河農(nóng)村地區(qū)地處城市郊區(qū)，經(jīng)濟(jì)條件相對較好，并且周圍有農(nóng)田可做為墊料出路。結(jié)合三里河流域畜禽養(yǎng)殖特點(diǎn)，鼓勵生物發(fā)酵床和種養(yǎng)結(jié)合等清潔生產(chǎn)的養(yǎng)殖模式。由于生態(tài)養(yǎng)殖的建設(shè)成本較高，建議市財(cái)政局建立獎勵資金補(bǔ)貼農(nóng)戶。

（3）控制農(nóng)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(nóng)田，參考國內(nèi)面源污染控制實(shí)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(xiàng)資金，補(bǔ)貼于依照配方加工配方肥的企業(yè)，最終使得賣給農(nóng)戶的配方價(jià)格不高于或稍高于化肥。②強(qiáng)化企業(yè)與農(nóng)技推廣體系的有機(jī)結(jié)合，鼓勵企業(yè)積極參與測土配方肥料的生產(chǎn)與推廣。

4 結(jié)語

三里河是北方縣域城市河道的典型代表，其水環(huán)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(yōu)先開展。包括：完善污水管網(wǎng)，提高污水的收集能力；優(yōu)化污水處理廠的技術(shù)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(tǒng)的循環(huán)；完善垃圾收運(yùn)體系，減少對城市水體的生態(tài)空間侵占及其他不利影響。（2）生態(tài)補(bǔ)水是緩解資源性缺水問題的重要手段。生態(tài)補(bǔ)水措施，可以增加河道生態(tài)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(tài)治理措施可以逐步恢復(fù)水體生態(tài)系統(tǒng)，是河流生態(tài)治理的最終目標(biāo)。包括：放棄單純的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，改用生態(tài)護(hù)坡的“親近自然河流”概念和“自然型護(hù)岸”的技術(shù)；開展以減少內(nèi)源污染負(fù)荷為目的的河道底泥生態(tài)疏浚技術(shù)。（4）綜合管理是控制面源污染的重要手段。對于數(shù)量多而小的工業(yè)污染企業(yè)，農(nóng)田面源及分散的畜禽養(yǎng)殖，必須采用行政、經(jīng)濟(jì)、法律等綜合手段加強(qiáng)管理，從而減輕污染。

［1］范小杉，高吉喜.中國食品生產(chǎn)消費(fèi)過程中農(nóng)用化學(xué)品足跡分析［J］.現(xiàn)代化工，2008（05）：79-84.

［2］柏學(xué)凱.城市河道底泥污染分析與抑制方法研究［D］.山東大學(xué)，2011.

［3］余國泰，郭作金，喬立新，劉樹增.關(guān)于土壤背景值研究方面的幾個觀點(diǎn)—以京津唐地區(qū)土壤背景值研究為例［J］.干旱環(huán)境監(jiān)測，1989（03）：11-20.

［4］劉靜玲，楊志峰.湖泊生態(tài)環(huán)境需水量計(jì)算方法研究［J］.自然資源學(xué)報(bào)，2002（05）：604-609.

［5］苗小勇，張建設(shè).北方缺水型城市城區(qū)河道景觀用水水源問題探討［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012（06）：111-112.

［6］趙博，王鐵良，周林飛，楊培奇.生態(tài)環(huán)境需水計(jì)算方法概述［J］.南水北調(diào)與水利科技，2007（02）：53-57.

［7］陳荷生，張永健，宋祥甫，等.太湖底泥生態(tài)疏浚技術(shù)的初步研究［J］.水利水電技術(shù)，2004，11（35）：11-13.

［8］周早弘.農(nóng)業(yè)面源污染實(shí)證分析與政策選擇［D］.南京林業(yè)大學(xué)，2009.

TV213.4

B

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。