黃 凱 李光倜
(中國市政工程西南設計研究總院有限公司, 四川 成都 610081)
每個地區都有不同類型的水體,以各種形式結合在城區內,特別是江南水鄉,更是水體分布密集。水是人類的生命之源,是每個地方區域不可或缺的組成部分。在城市建設過程中,既要引水,又要防洪排澇,同時還要增添城市發展需要的景觀、居民休閑以及人文故事等重要功能,但是隨著社會發展,城市居住人口越來越密集,現代化生活質量不斷提高,人們逐漸忽視了河道的重要性,河道水體成了建設用地侵占的目標,也成了一個巨大的納污容器,造成河道水體周邊環境越來越差,水體散發臭味,呈現臟、亂、差現象,嚴重影響人居環境。要想改善城市環境,讓居民有一個高質量的生活環境,加大黑臭水體治理、修復生態環境是當務之急。在城市現狀河道的運行管理中,黑臭水體治理工作是河道管理、生態系統提升的重要組成部分,而河道治理工作,需要明確各項治理工作內容,明確工程實施要達到的目標和效果,河道管理責任單位需在維持現狀的基礎上進行生態修復,這些都是河道治理成功與否的決定性因素。
隨著國家相關政策的出臺和資金的投入,我國黑臭水體治理工程已經取得了較大的成功,但是由于我國黑臭水體總體存量較大,目前還未完全解決黑臭水體問題。根據相關信息發布的數據,截止到2017年6月,全國地級以上城市中,黑臭水體個數共計約2100個,其中完成黑臭治理工作的927個、開工建設的843個、開展前期工作的252個;重點城市(直轄市、省會城市、計劃單列市)黑臭水體個數共計約681個,其中完成黑臭治理工作的有348個、開工建設的有330個、開展前期工作的有3個。目前,全國已完成城市黑臭水體治理工作的城市僅有四個(杭州、成都、昆明、西寧),城市黑臭水體治理工完工率低于40.0%的城市達10個,根據《水污染防治行動計劃》,到2020年全國地級市以上城市黑臭水體應控制在10%以內,2030年應總體得到消除。
從總體情況來看,目前城市黑臭水體工作仍面面臨著時間緊、任務重的局面,在今后地段時間內,應加快治理進程。
城鎮黑臭河道水體污染通常是因為工程建設占用河道,造成水系不通,生活污水和工業廢水隨意排放,造成河道生態破壞后形成的黑臭水體。按照行業內熟話講,黑臭水體污染在河道內,但污染源來自岸上,河道自身并不會產生污染源。只有生態功能遭到破壞后的河道,才會造成水體發臭。造成河道水體黑臭的岸上污染源,主要存在以下幾種情況:
(1)鄉鎮工業發展迅速,公共基礎設施不能及時跟上,以及企業發展不按規范要求實施,導致污水、廢水隨意排放進入河道。
(2)集鎮經濟發展,各類經營商店產生的污水通過雨水管網排入河道。
(3)沿河居民密集,臨河居住,生活污水直排入河道水體,造成嚴重污染,導致河道水體嚴重缺氧,形成黑臭水體。
(4)沿河居民生活垃圾和企業偷倒垃圾倒入河道岸坡滑入河道水體。臨河居民及企業填河修建建筑物,造成河道水體面積減少或破壞水系流通等行為。
沒有城市雨水排水系統的區域,城鎮發展造成各種水、土、氣污染物較多,污染物被雨水沖刷最終進入河道,各種污染物侵入河道水體后,造成水溶解氧較低,破壞水生物、植物的生存環境,使水體逐漸失去自凈能力。同時,由于河道被侵占,導致河水滯流或斷流,大量超標有機物、氮、磷、重金屬等污染物質在河床淤泥內沉積,并且逐漸富集,導致河道水體底泥內富含氮、磷等元素,形成營養物質負能量。隨著水體惡化,當污染物淤積堆滿河道、水體失去流動能力,隨著溫度升高,淤泥中的有機物迅速分解出氮、磷等物質,發酵釋放出惡臭氣味或者排出病原菌,嚴重影響水體周圍環境。
因此,岸上外部污染物是導致河道水體惡化的根本原因,另外,大部分地區缺乏初期雨水截流系統,大部分非點源污染直接進入水體,造成水質污染;大量的垃圾直接堆積在水體的堤岸上,也會加劇水質的惡化。
造成水體黑臭的原因有很多,在確定外部污染源后,采取針對性措施對減少污染物排放具有積極作用。在城市黑臭水體整治技術中,控源截污是直接有效的工程措施之一,也是最主要的手段之一,通過在河道兩岸敷設污水截流管道,將截流的污水統一送至污水處理廠進行處理,減少排河污染物。同時,還應完善和維護好城市污水管網,加強海綿城市建設,采取入滲、滯留、封存、凈化等措施,減少排入河道的污染物,減少地面徑流對河道水體的污染。另外,城市垃圾處理不當也會造成水體污染,相關部門要充分重視,嚴格監督城市垃圾的堆積和治理,從源頭做好垃圾分類、收集、處理等工作,落實好垃圾無害化處理。
做好外部污染源控制后,水中的污染物也要及時去除,主要是因為這些污染物經過長時間的累積沉積在水底,對水體水質影響較大,破壞水體生態系統,造成水體持續黑臭,通常做法是對河道淤泥進行疏浚,重建水生態系統,逐步恢復水環境功能,改善水質。在城市黑臭水治理中,水質凈化主要是通過物理、化學和生物凈化等手段,改善水環境質量。其中,物理凈化法更適合于流動性較差的水體處理;化學凈化方法主要是是通過添加化學試劑引發污染物的反應,達到水凈化的目的;生物凈化主要是通過微生物、功能性水生植物等實現污染物攔截和吸收。
通過生態修復方法治理黑臭水體,不僅可以提升城市景觀,還能提高水體凈化能力,保障水質,特別是水生植物的應用,不僅可以突出景觀功能,還可以吸收水中的污染物。例如,在一些城市公園里種植了大量的沉水植物,如荷花、水葫蘆等,不僅可以提高水中溶解氧的含量,還可以吸收和降解河底的有毒物質,逐步控制水體污染。由于我國幅員遼闊,不同地區的水生植物存在差異,在具體項目中應結合城市的實際情況,合理選擇和應用人工濕地、生態護岸、生物浮床、水生植物池等工藝。
生物修復技術比上述幾種方法都更有效,通過對河水的綜合生物處理,可以恢復受損的水生態環境,恢復水生生物多樣性,這種方法具有良好的治理效果,得到了廣泛的應用。生物修復過程包括植物純化、生物膜和微生物強化,處理成本低,但處理時間長,效果穩定,不會對環境造成二次污染,改善黑臭水體效果明顯。
城市黑臭水體治理工程,涉及社會科學、自然科學、工程技術、經濟學和管理科學等,需要進行跨學科研究,包含生態、社會、經濟等各方面。根據國內外最新研究進展以及熱點趨勢,未來黑臭水體治理技術,需具備效果穩定可靠、運行經濟合理的要求,涉及到的污染源控制、生態修復與監管新技術應以高效脫氮、脫碳、除磷及資源、能源化先導技術為主。
黑臭水體治理是一項綜合性系統工程,需要多部門、各行業共同努力配合,需要法制部門制定一系列相關政策、法律文件,全面統籌規劃。需要職能部門建立多元化資金投入機制,落實河長跟蹤機制、河道長效管護機制,才能使黑臭水體逐步消除,達到人、水和諧的目標。