(株洲市規劃設計院,湖南 株洲 412000)
因地制宜綜合治理株洲市黑臭水體
張芳童鑫蔣旭東
(株洲市規劃設計院,湖南 株洲 412000)
城市黑臭水體治理需要結合黑臭水體產生的原因以及污染的程度來選擇適當的治理技術進行處理。本文通過介紹株洲市黑臭水體現狀,分析黑臭水體的原因及其危險,并針對這些問題提出相應的工程建議。
黑臭水體;危害;綜合治理;株洲市
自“水十條”及《城市黑臭水體整治工作指南》發布以來,湖南省政府也多次印發《關于水污染防治——黑臭水體綜合治理的通知》和工作指南,各級政府都高度重視生態文明建設及環境治理,并將黑臭水體的綜合治理列為“十三五”住建部重點工作內容。
近幾年來,株洲市在排水改造方面做了不少的工作,但重點主要放在排水防澇,解決暴雨時易澇點水患的問題上。而在雨污分流、污水管網建設、污水處理、垃圾處置以及水系內源治理等方面做得不夠,導致城市黑臭水體日趨嚴重。
對株洲市各主要水系的全面排查摸底,株洲市水體黑臭主要有六處,包括建寧港、楓溪港、鑿石港、西湖(石子湖)、天鵝湖、翠塘。
六處黑臭水體的服務面積共計約85hm2。其危害、風險相當大,主要體現在以下幾個方面:
a. 影響居民生活,危害人體健康。水體黑臭的本身即是水環境惡化的表現,河流水系的“黑臭”一方面不僅從身體上使人感覺不悅和厭惡,另一方面水體還會釋放危害人體健康的H2S、NH3等有毒氣體。如果人們長期生活在此環境下,會使人產生惡心厭食甚至嘔吐等現象。與此同時,人們的飲水健康也同樣會受到水源污染的威脅。
b. 破壞河流生態系統。城市黑臭水體存在著一種非常重要的生物化學反應,即水體中的有機物參與的厭氧反應。由于水體中死亡有機質會消耗水中的溶解氧,致使水體呈現溶解氧減少而缺氧的現象,從而影響水體中其他水生生物的生長和發育。一旦出現嚴重缺氧的情況,還會導致魚類等生物因缺氧而出現死亡,破壞河湖水系岸線的生態系統。
c. 損害城市景觀。2016年7月對株洲市建寧港、西湖、天鵝湖等河道水系進行調查,發現以上幾條河湖水系污染十分嚴重,水體黑臭現象十分明顯。東西湖聯通渠(東湖路—勝利街)段水體水質已被嚴重污染,合流水體在渠道岸邊留下一層黑褐色的沉淀物,嚴重損害了株洲市的城市景觀。
d. 影響污水處理廠的處理效率,浪費資金。城市水體黑臭越嚴重,說明城市水體單位COD削減量越少,污水處理廠進水COD越低。株洲市全市現狀污水處理規模約47.2萬t/d,污水處理收費0.75元/t,進入管網的地下水、雨水、河水按20%計,一年浪費約47.2×104×365×20%×0.75 =2584萬元。
水體的污染源主要有面源污染和點源污染兩大類。面源污染包括垃圾、農藥化肥、河港淤泥;點源污染包括工業廢水、生活污水、禽畜養殖廢水等的排放。導致株洲市水體黑臭的原因主要是生活垃圾、河港淤泥、生活污水的排放。
a. 垃圾圍城。城區邊緣地帶,特別是近郊垃圾的收集系統不完善,存在死角,生活垃圾收集不全;居民隨處傾倒生活垃圾,往港、渠亂扔垃圾的現象比比皆是。
b. 點源污染嚴重。大量未經處理的生活污水直接排入河湖、水系,導致水環境惡化。經調查,目前株洲市的黑臭河段散布著密集的排污口,絕大部分排污口來源為生活污水。如河西片區由于污水管網未按規劃實施到位,導致鑿石港附近小區污水沒有去向,只能排入鑿石港,過高的污染負荷使得鑿石港水體持續黑臭。
c. 淤泥污染與底泥再懸浮。由于較長時間內未及時清淤,沉積嚴重,形成厚厚的底泥,經厭氧發酵后,持續不斷地釋放出有機污染物和臭氣,污染河道水體。底泥是城市水體黑臭的重要影響因素,且其作為水體的內源污染物之一,在河流水力作用以及其他社會活動和生物活動的作用下,使得水體底泥再次懸浮,從而引起水體發黑發臭。如東西湖連通渠由于本身底泥污染,再加上汛期水量較大,在水力沖刷作用下使底泥再次懸浮,導致連通渠在夏季水體黑臭十分嚴重。
d. 生活污水的排放。生活污水含有大量的N、P、有機質,未經處理直接排放造成水體污染。城區雨污分流不完全,部分生活污水直排入港、渠,或者未完全截留,導致部分污水隨雨水排入河道,污染水體,造成黑臭。
針對株洲市目前六處黑臭水體,遵循“適用性、綜合性、經濟性、長效性以及安全性”的基本原則,根據六處黑臭水體的污染程度、原因以及污染階段不同,有目的、有針對地確定各黑臭水體的治理技術以及相應的處理措施。
4.1 內源治理
黑臭水體內源治理技術包括:湖泊水系周圍的沿岸垃圾清理、湖泊水系的生物殘體及水面漂浮物的清理、黑臭水體的底泥清淤疏浚。
株洲市湖泊水系周邊的沿岸垃圾清理是黑臭水體整治在污染源控制方面的重要措施,應確保一次性清理到位,避免堆放點再次成為污染源。而湖泊水系中的生物殘體、水面漂浮的動植物以及懸浮垃圾的清理是一種能夠快速降低水體中污染負荷的手段。根據株洲的氣候與降雨特性,結合各黑臭水體的臨時排水措施,分析底泥的干化效率,確定合適的底泥清淤季節,且清淤后應從水量平衡以及生態需水量等多方面分析是否滿足水體無黑臭的要求。
4.2 生態修復
黑臭水體的生態修復主要包括:硬化河岸以及湖岸的岸帶生態修復、去除水體湖泊中污染物的水生生態凈化技術、保持水體復氧能力的人工增氧技術等。
硬化河岸、湖岸的岸線生態修復工程屬于黑臭水體治理的長期有效整治措施,針對建寧港、天鵝湖等水系岸線情況,通過對原有硬化岸線的改造,采用木樁駁岸、自然駁岸、石籠駁岸以及生態袋駁岸等形式,達到還原水系(湖泊)岸線特征和水體的凈化能力,從而強化其他方面的整治效果。根據六處黑臭水體不同岸線情況,如曹塘壩的南側岸線為垂直的漿砌片石護岸,北側岸線兼具擋墻功能,不宜對此進行改造,建議在此基礎上垂直綠化,從景觀上豐富岸線形式。
生態凈化能使河流湖泊的水質得到長效保證,通過配置水生植物和水生動物從而構建水系湖泊新的生態系統。針對株洲市各黑臭水體深度、水系形狀綜合分析,確定各水體的動植物配置方案,合理確定沉水植物、浮水植物種植面積、位置和植物種類,確定植物種植模式,投放肉食性魚類的種類與數量。
作為階段性處理措施的人工增氧,能輔助提升水體的流動性能。建議天鵝湖、翠塘等具有景觀需求的湖泊,采用浮水噴泉式的增氧設備,這種設備不僅可以使水體產生垂直循環運動,破壞自然分層,增加水體的溶解氧,還能維持生態平衡、改善水質,還具有優美的噴泉造景功能。
4.3 截污納管
截污納管是一項最直接有效的工程措施,但該整治措施一次性投入大、實施難度大、施工周期長。
針對建寧港、鑿石港、楓溪港水體黑臭現象,通過在港道兩側鋪設污水截污干管,將水系兩側區域產生的污水截流并輸送至污水處理廠或污水提升泵房。對于天鵝湖內環這種房屋建筑密度大,且水系駁岸為硬質擋墻,無條件建設截污干管的,建議采用就地分散處理、旁路處理或實施真空虹吸管道收納污水等工程措施,避免污水直排入水系、湖泊。
4.4 其他措施
除上述三方面的整治措施外,黑臭水體整治還包括清水補給、活水循環等。
清水補給是利用城市清潔水(包括城市再生水、清潔的地表水以及自來水等)作為黑臭水體的補給水,從而增加水體的水力流動能力和水體環境容納能力[1]。采用清水補給措施時,需要對各種補給水源進行充分論證,從水量平衡和生態需水量等多方面論證所選補給水源的需水量和具體的補給措施。
活水循環一般是通過機械動力循環(提升泵站、風力或太陽能等)達到水體循環流動的目的。活水循環的布水口需根據水體的形狀、面積來確定,增大水體的復氧量,并消除湖泊中的死角。
治理黑臭水體是一項復雜而又系統的工程,如果單純僅靠工程技術措施是很難達到治理目的的,除必要的工程技術外,還需配套政策的調節與管控,從而達到與工程技術措施同步并行的效果。
株洲市黑臭水體整治涉及住建、水務、環保、園林綠化以及國土等多個部門,受各主管單位和部門職能管轄范圍和相關利益因素的限制,任何一個部門在整治黑臭水體上都只能從某一個方面入手,會導致處理效果不佳,并且也無法達到系統處理的目的。因此,須加強各主管單位和職能部門之間的協同作用。
在黑臭水體整治和生態修復完成之后,還需對其進行運營管理與維護。鞏固黑臭水體整治成果,將水體環境管理與維護納入城市環境衛生保潔管理的范圍,落實到具體的部門責任人,明確環衛人員、巡視員等相關人員對水體管理維護的責任。完善水體信息通報、考核獎懲以及應急處置等機制,切實做好市區河道長效管理工作[2]。
株洲市的黑臭水體整治已到了迫在眉睫的程度,已經登記在冊的六處黑臭水體僅能反映出城市黑臭問題的冰山一角。而黑臭水體的治理是一個復雜而又系統的工程,其涉及專業之廣,涉及部門之多,是其他水體整治工程所不能及的。為了保障治理措施的科學合理及可操作性,應避免“被動應付,不從根本上解決問題”的整治方案。
[1] 田建波,范擎虹.淺析我國黑臭水體現狀及整治技術[J].技術與市場,2016(8):65-66.
[2] 潘梅,李海宗,康琳琦.鹽城市黑臭河道現狀分析及綜合治理建議[J].廣東化工,2016(12):150-151.
ComprehensivemanagementofblackandsmellywaterbodiesofZhuzhouaccordingtolocalsituation
ZHANG Fang, TONG Xin, JIANG Xudong
(ZhuzhouPlanningDesignInstitute,Zhuzhou412000,China)
The causes of black and smelly water bodies and pollution degree are combined for selecting a proper treatment technique for treatment aiming at management of black and smelly water in the city. In the paper, the present situation of black and smelly water bodies in Zhuzhou is introduced for analyzing its reasons and risks. Corresponding engineering suggestions are proposed aiming at the problems.
black and smelly water; harm; comprehensive management; Zhuzhou
10.16616/j.cnki.10-1326/TV.2017.011.007
TV213.4
A
2096-0131(2017)011-0026-03