淺析青浦區中小黑臭河道治理方法

(1.上海市青浦區香花橋水務管理所，上海　201700；2.上海市青浦區盈浦水務管理所，上海　201799)

近年來，城市水污染不斷加劇，上海市絕大部分河道受污染情況嚴重，地表水水質普遍劣于Ⅴ類標準，一些水體甚至出現了黑臭現象。黑臭河道的出現不但嚴重影響了市民的正常生活與生產，而且無法與“國際大都市”的定位相匹配。上海市發布了《上海市水污染防治行動計劃實施方案》，提出了更高更嚴格的整治標準,并提出“2017年底前基本消除黑臭水體，2020年以前基本消除喪失功能水體”的總體目標。

1　青浦區中小黑臭河道現狀及治水歷程

1.1　青浦區黑臭河道現狀

在污染源調查中發現導致青浦區中小河道黑臭的原因主要有以下幾個方面：?河道兩岸分布有工廠、居民住宅以及集市等，房屋密集，臨河而立；?存在地表徑流、農村生活污水直排、沿河廠區初期雨水裹挾廠區內的工業殘留物進入到河道內等多種污染源；?由于道路建設，部分河道形成斷頭浜、阻水壩基，造成水系不通，進而降低河道水體自凈能力，也是河道黑臭的原因之一；?部分河道護岸坍塌、淤積嚴重，以致水動力差；?河面常被浮萍、水葫蘆、垃圾等侵占，造成河道自凈能力明顯下降，生態功能退化，河道水體質量不達標；?河道水體有機污染物及氮磷營養鹽等水質指標超標問題突出、水體溶解氧低下、水體混濁、底泥淤積厭氧黑臭上泛，影響水環境質量。

青浦區當前存在黑臭河道28條段，主要集中在青東和青中等經濟較發達地區，涉及5個街鎮合計全長54.36km。具體細分，分別是趙巷4條段，徐涇7條段，華新5條段，白鶴2條段，香花橋街道10條段。

1.2　青浦區治水歷程

青浦區上承江浙客水，下通吳淞黃浦，內育百湖千河，是上海市的生態護城河和水源保障地。為切實加大對重污染水體、黑臭水體或者水環境臟亂差等河道的整治力度，努力改善青浦區人居環境和生態環境，青浦區水務局開展了三輪治水歷程。

第一輪：2007—2009年，涉及河道74條，總長度112.5km，6鎮3街道：朱家角鎮、趙巷鎮、徐涇鎮、華新鎮、重固鎮、白鶴鎮、夏陽街道、盈浦街道和香花橋街道。

第二輪：2013—2015年，涉及河道46條，總長度70km，5鎮3街道：趙巷鎮、徐涇鎮、華新鎮、白鶴鎮、朱家角鎮、夏陽街道、盈浦街道和香花橋街道。

第三輪： 2016—2017年，涉及河道28條段，總長度54.4km，4鎮1街道：白鶴鎮、華新鎮、徐涇鎮、趙巷鎮、香花橋街道。

經過青浦區三輪治水歷程，從數據中可以看到黑臭河道范圍逐漸縮小、數量逐漸減小。雖然經過整治后河道黑臭情況有所好轉，但仍不容樂觀，并沒有脫離“治反復，反復治”的怪圈。

2　黑臭河道治理技術與分析

2.1　黑臭河道治理技術

黑臭河道的危害很多，包括影響居民生活，危害人體健康；破壞河流生態系統；損害城市景觀等[1]。因此，控制污染、整治河道刻不容緩。整治河道的技術包括：?物理技術有機械的、磁力的和超聲波手段，主要包括清淤、機械除藻、機械曝氣復氧等；?水力學技術方法主要包括引清調水、人工造流、降低水位等；?化學技術如化學試劑除藻，加入鐵鹽促進磷的沉淀，加入石灰脫氮等方法；?生物技術應用十分廣泛，主要有人工濕地處理、水生植物恢復和微生物修復[2-4]等；?新工藝有底泥的生物氧化、懸浮填料移動床、組合生物修復技術、生態浮床等[2,4,5]。

2.2　黑臭河道治理技術分析

曝氣復氧技術于1970年提出，具有復氧量大、見效快、對COD和BOD5的去除率較高等優勢，但設施運行費用高、對NH3-N的去除率不高，一般用于黑臭河道的先期治理，能夠迅速氧化有機物厭氧降解時產生的H2S及FeS等致黑臭物質，有效地改善或緩解黑臭現象。該技術適用范圍廣，跟其他技術結合使用可提升其他處理技術的治理效果。福州白馬支河治理的成功案例就是利用一種輔以曝氣復氧的生態處理工藝，對黑臭河流的凈化效果較好，同時還可實現污水的資源化[6]。

疏浚技術在短期內能移除大量污染物，使水域污染得到一定控制[7]。但隨著時間的推移，人們發現一些疏浚后良好的水質狀態不能在預期內得到保持[8]。原因是清淤破壞了原有生態系統的平衡，尤其是底棲生物原有的生境。另外，清淤的價格高昂、淤泥的處置也是一個需要考慮的問題。

石灰脫氮的方法，對水環境和水生態造成不利影響和二次污染問題一直是需要解決的難題之一[9]。

西方國家普遍采用生態護岸、保持河流自然形態等近自然的修復工藝，達到了恢復水生生物多樣性的目的[10]。然而生物修復的功能和范圍有限，單獨使用會因為外源污染物的不斷注入或生物修復本身的局限性而影響治理效果[11]。王蕓[12]通過對上海市中小河道背景特征的分析,提出對于重有機污染型河道以高效生物膜技術為主體技術，對氮和磷高的有機污染河道以生態浮床為主體技術，對于富營養化型河道以水生植被重建為主體技術。因此可以采取建設生態工程的措施，同時優選組合非生物方法，彌補生物修復的不足。

黑臭河道由于污染嚴重，生態系統結構已被嚴重破壞，整個生態系統功能喪失殆盡，單一修復方法往往不能達到理想的效果。總的來說，物理法主要用于黑臭河道的先期治理，化學法具有反應迅速、見效快的特點，適用于水質和水量經常發生變化的河道。目前河道治理技術正朝著組合工藝的方向發展，隨著環保要求的不斷提高和生物技術的發展，更傾向于采用環境生態工程來對黑臭河道進行治理。

王英才[13]文中所選的幾條河，治理方法不盡相同，效果也各異。曹家宅采取部分清淤，定期投放生物復合酶的方法，生物復合酶的效果只在短期內有作用，增加了水體的BOD含量，收效甚微。薛家浦采用底泥氧化、機械曝氣、水力置換、種植水生植物，投放土著菌等措施。許漁河是底泥氧化、生態組合浮床、機械曝氣及邊坡護理等措施。老段浦采用部分清淤、人工濕地、潛流曝氣，種植水生植物、投放鰱、鳙魚及當地螺，進行邊坡護理等。其中老段浦治理效果最好，硫化物去除率較高。經過綜合生態修復后，河道的抗外界干擾能力加強，系統彈性力升高。因此，治理方法各有利弊，要根據具體情況，特別是水體污染狀況及污染物的種類加以選擇利用，發揮各種方法的長處，才能取得較好效果。

上海市自從1998年大規模治理蘇州河黑臭開始，經過合流污水工程、水資源調度、大規模清淤和投放污染物高效降解組合菌群等措施，使得蘇州河干流基本消除黑臭，各項水質指標已恢復到或接近Ⅴ類地表水的標準[14-15]。然而，上海市青浦區中小河道的地理位置、邊界條件、水動力狀況與蘇州河等水流速度較快、水域面積較大的河道不相同，因此不能完全依照蘇州河的治理模式。

3　青浦區中小黑臭河道污染源調查

治理青浦區中小河道黑臭現狀必須轉變觀念，抓住關鍵，按照“控源截污、內源治理；活水循環、清水補給；水質凈化、生態修復”的基本技術路線來實施。其中，“控源截污” “內源治理”是選擇其他技術類型的基礎與前提。從源頭出發，調查造成污染的根本原因，因河制宜，選擇治理的最有效方法。

3.1　點源污染調查

造成點源污染的主要有直排廢水、合流制管道溢流、分流制初期雨水、旱季雨水管常流水。在對青浦地區中小河道點源污染進行調查中發現污水管網全覆蓋，直排污染源全治理。1288個污染源中，建成未納管的污染源僅31個，納管率達98%以上。

造成點源污染的主要原因是分流不徹底和合流不完整，其中分流不徹底存在兩種情況：污水系統進入外來水和雨水管道混入廢棄水。

2015年對青浦區污水廠進水量和雨量進行統計，結果表明雨季污水廠進水量明顯增大。青浦區排水所年報中數據顯示2015年10個污水處理廠中有5家進水COD濃度大大低于260mg/L，2016年有5家進水濃度大大低于260mg/L。青浦區水務局水利科和排水所采集的數據結果顯示：隨著農村生活污水接入量的增加，商塌污水廠進水COD濃度逐漸降低。水文隊的113個樣本采樣結果分析表明COD檢測平均值42.6 mg/L,最大值352 mg/L，最小值11.6 mg/L，其中33%屬劣V類水，12.3%屬Ⅴ類水，30.48%屬Ⅳ類水，Ⅰ～Ⅲ類水占23.48%。

大量的數據表明青浦區污水系統混入農村污水、雨水或地下水，使得分流不徹底，造成進水濃度偏低，污水廠投加碳源(三水乙酸鈉)單位處理成本增加0.4元。

雨水管道混入廢棄水以2005年以前建成小區為主，以陽臺污水接入雨水管道為主。王鐘[16]在研究典型城市居民家庭排水產污系數時發現陽臺污水總磷排放也位居前列，年COD排放量3828.15t，年總磷排放量244.76t。化學需氧量近1.4倍，總磷近0.4倍。

合流不完整包括兩種情況，截流不徹底和截流倍數偏低。調查中發現管網存在不健康的情況，利用CCTV管道內窺鏡對管道進行檢測，管道多存在結構性缺陷或功能性缺陷情況，發現每50m不到就有1處問題，共發現問題管段2854處。發現的常見問題有：埋設深度不到位，低于0.7m；管道接口不嚴實，樹根侵入；溝槽回填不密實。在管理過程中同樣存在一些問題，例如管道檢查不到位、管道巡查不到位。

3.2　面源污染調查

造成面源污染主要為降雨徑流和畜禽養殖，各占56%、31%，農藥化肥占9%，其他面源占4%。青浦中小黑臭河道兩岸分布有工廠、居民住宅以及集市等，房屋密集，臨河而立。存在地表徑流、農村生活污水直排、沿河廠區初期雨水裹挾廠區內的工業殘留物進入到河道內等多種面源污染源。

3.3　內源污染調查

造成內源污染的主要有水體底泥污染、岸邊垃圾污染、水面漂浮污染。調查中發現青浦區中小黑臭河道河面常被浮萍、水葫蘆、垃圾等侵占，部分河段底泥淤積嚴重。

4　青浦區中小黑臭河道治理方法

針對青浦區中小黑臭河道的污染源及黑臭現狀問題，綜合考慮治理方法的適用性、綜合性、經濟性、安全性、長效性確定綜合治理方法如下：

a.控源截污，進一步提高污水收集處理率。控源截污“四必”：雨污分流必改，入河排污必堵，生產廢水必治，生活污水必納。?摸清底數。摸清所有入河排放口基本情況，包括排放口的數量、口徑和管底標高，并在地形圖上予以標注；?甄別類型。通過旱天用水高峰期和雨天查看排放口是否有水流出甄別雨水口、污水口、合流口、溢流口；?分類整治。規范雨水口；直接封堵污水口；企業排口封堵并予處罰，居民排口工程措施規范，市政排口增加截流設施；提標減少雨天溢流量；?加快小區雨污分流改造。改造小區雨污主干管，對于建設年份較久管道進行翻排。改造小區出戶管，尤其是陽臺雨水管。

b.溝通水系，進一步增加河道水動力。拆除沿河違建。拆壩建橋或箱涵，溝通水系，提高水系循環能力。通過原有河道疏拓、新開挖河道，實現河道蓄水、引水及排水等河道的基本功能。通過改造泵閘，滿足圩區封閉擋水和引水調度的功能要求。

c.河道底泥疏浚，做好污泥處置工作。嚴重污染的黑臭河道底層的沉積物很厚，生態系統已嚴重破壞，幾乎沒有底棲生物。做好污泥處置工作，防止二次污染。清淤后要重建河流生態系統的結構，恢復其自凈功能。

d.新建生態凈化設施，提高河道水體的自凈化能力。采用人工增氧、復合生態浮床和沉水植物凈化技術，提升河道水質，同時提高水體感官效果。改善水體感官質量，達到水清、無味、岸綠、天藍、景美的效果，透明度保持在1.0m以上。

e.新建護岸，提高河道整體穩定。修建生態護岸，緩解洪澇災害，增加雨水利用，降低徑流污染，同時提高河道的生態性。

f.建管并舉，加強施工現場管。堅持“建管并舉、重在管理”原則，加強監管。關注施工場地垃圾處理情況，避免邊治理邊污染的情況；選擇合適的中小黑臭河道治理的施工期；抓住施工干河期關鍵時期，尋找其他新增污染源的突破口。夏季施工降雨頻繁，有必要建立雨水收集系統，對入河雨水進行處理，清除河道周圍的垃圾及污染源，防止暴雨期間由于地表徑流導致污染物大量入河，造成水質在短期內劇變。

g.加強可持續管理，落實河道長效養護。不走形式，不應付突擊檢查，從源頭出發減少污染的發生。對排水系統定期清洗養護，定期檢測管道，及時整改缺陷。管道檢查以功能性狀況為目的的普查周期采用1～2年1次；以結構性狀況為主要目的的普查周期宜采用5～10年1次。管道巡視每周不少于1次，并應包括下列內容：檢查管道是否塌陷；是否存在違章占壓；是否存在違章排放；是否存在私自接管；檢查井蓋是否缺失；建設工地及周邊排水設施巡視檢查。

建立完善的黑臭河道整治成效評估體系、水質生態學評價體系，定期采樣分析整治后河道的水質、浮游生物、底泥、底棲動物，根據分析結果制定下一步的養護重點。

完善河道長效養護市場化管理及考核機制，做好陸域、河面的保潔、護岸的維護、河岸綠化等工作，將河道問題及時發現并處理。

5　結　語

青浦區中小黑臭河道治理工作任重而道遠，為了從根本解決河道黑臭現象，必須做好沿河截污，集中處理。通過河道疏浚、新建護岸、綠化布置、新建箱涵、改造泵閘及生態凈化等工程措施，清除內源污染，擴大河道槽蓄量，改善河道的水動力、水質、水環境。同時必須進一步加強綜合整治施工現場管理、河道長效管理，加強宣傳力度，營造社會參與的良好氛圍。

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