汪 燕,陳漢寧
(深圳市水務科技信息中心,深圳 518036)
深圳市河道共310條,其中暗涵115條。河道分布受沿海山脈和丘陵地貌影響,多以海岸山脈和羊臺山為主要分水嶺,大部分河道屬于山溪性河道,河床縱比降較大,最大比降高達30‰,但河道的中、下游比降相對較小。河道中上游水質一般較好,水質均優于國家地表水Ⅴ類標準,但中下游水質氨氮、總磷等指標均超過國家地表水Ⅴ類標準,多為劣V類水體。河道中的暗涵水體水質超標尤為嚴重,尤其以覆蓋段中部的水質惡化現象明顯,氨氮、總氮與進出口相比顯著上升,水體指標均超出重度黑臭的數值。河道點源面源污染負荷重,水環境空間承載力超出極限,水體水質狀況總體不容樂觀。
近年來,深圳市投入大量資金開展河道水環境治理工作,水質呈逐年好轉。2018年全市159條主要黑臭水體基本消除黑臭。全市雨污分流和正本清源完成率已超70%,基本形成了以雨污分流為主,沿河截污為輔的水環境治理格局,全市廠、網、河的工程體系基本構建完成。但是,到2019年底,深圳市要實現所有水體包括小微水體全面消除黑臭的目標,同時,深圳河、茅洲河、觀瀾河、龍崗河、坪山河等5大河流及其支流要穩定達到V類水體,實現上述目標仍然有很多困難需要克服。
(1)水資源時空分布不均勻,水體環境容量小
深圳市河流多為雨源性河流,源短流急。深圳市河流長度變化程度大,平均長度不足4km,深圳地形地貌的特點不利于降雨資源的有效利用,雖然深圳市的多年平均降雨量高達1830mm,但由于降雨多集中在年度的4月到9月,且每場降雨的歷史短,雨強大,深圳市河道短小坡陡,土地資源也相當有限,沒有空間滯蓄雨水,水資源時空分布不均勻與空間資源的矛盾,造成河道水體水量大部分時間偏少甚至干涸,導致河道自凈能力低,水環境承載力嚴重不足。但是反過來,深圳市由于城市發展的速度極快,土地面積不足2000km2的城市,2018年人口已突破2000萬人,GDP總量已突破2.4萬億元,由此帶來的污染負荷也相當大,其中茅洲河、觀瀾河污徑比分別為5.5倍和8倍,水污染負荷遠遠超出了水環境容量。
(2)城市空間嚴重緊促,系統實施難度大
深圳市河道水體質量惡化的進程較長,長期的城市建設過程中,缺乏循序漸進的污水收集、處理系統建設的跟進,造成管網、場站等設施歷史欠賬多,水環境治理需要補充建設大量的工程系統,如小區正本清源、市政雨污分流、河道截污系統、面源治理措施、污水處理場站等,這些措施的建設需要占用比較大的城市建設空間,但與之矛盾的是深圳市開發土地利用比例較高,大部分土地已被廠房、樓盤、市政、交通等設施覆蓋,尤其是特區建設前期留下來大量的城中村和老舊小區,樓宇之間的距離非常有限,但同時又是產污大戶。因此,實施水污染治理的工程系統過程中,空間不足是最大的難題;雖然很多工程采用了非開挖方式進行管道敷設,但仍然有很多管道、場站需要占用土地,工程建設的實施難度非常大。

圖1 龍崗河截污箱涵溢流曲線
(3)雨污設施建設不完善,系統不堪負重
深圳市早期的排水體制為合流制,2015年起,深圳市進入大規模的水污染治理行動,完成了一批生活小區、工業區等的正本清源和雨污分流工程,僅2018年就完成正本清源小區改造7146個,完成2855km雨污分流管網的建設,基本完成了全市310條河流的河道綜合整治項目建設,建成集中式水質凈化廠設計處理能力622萬m3/d,全年共處理污水17.39億t,日均處理量504.95萬t,污水處理率97%。但是,由于污染負荷比較大,管網建設歷史欠賬太多,新建管網和存量管網之間的銜接仍然存在諸多問題,雨污管道錯節、亂接、斷接等現象頻發,導致雨污分流很不徹底。城中村、老舊小區、暗涵、支汊流等難點和盲點的雨污分流管網建設還任重道遠。截污系統與污水系統之間的銜接和連通不甚合理,污水溢流入河的現象嚴重,如龍崗河干流截污箱涵,除春節人口大量減少的情況不溢流,其余時間每天存在不同程度的溢流現象,其中旱季最大溢流量達13~20萬m3/d不等,雨季則更大,溢流工程龍崗河截污箱涵溢流曲線如圖1所示。污水廠調蓄錯峰能力不足,高峰期污水無法及時處理;管道質量問題時有發生,導致污水收集和轉輸困難等等系統原因,造成河道水體治理提升不明顯。
(4)城市面污染源缺乏管控,沖擊水體水質
深圳市高速的經濟發展和城市建設的快速化,由于人口規模不斷擴大、城中村的長期存在、城市開發建設持續等因素,導致城市配套設施建設和城市衛生管理水平跟不上,城中村、夜市、農貿市場、汽修廠、垃圾池、化糞池、隔油池、垃圾填埋場、果園菜地等重點污染源的收集、處理措施不完善,城市管理工程中對道路垃圾、餐飲業管理、垃圾運輸管理等環節不夠到位,導致來源于上述原因的固體污染物、還原性有機物、重金屬、油脂、毒性有機物、農藥、氮磷營養物等面源污染物大量存在。同時,城市建設迅速改變了面源污染的特征,大量的建筑物、道路等硬質化下墊面特征的形成,改變了土壤、植被等原有的低沖擊下墊面特征,加之深圳市降雨強度集中、徑流形成短促,水土流失現場一直沒有得到有效管控,面源污染進入河道和合流制管道的負荷較大,對城市水體水質的沖擊影響也很大。
(5)執法力量和力度不足,偷排漏排現象依然存在
雖然政府要求進行污水處理設施的建設,但由于成本較高,并且沒有實時的監控體系監督,深圳市的河道兩側的餐飲企業、工廠廢水,沒有完善的排水系統,經常有不法企業或個人將污水直排河道;有些在建筑工地、工廠企業等為了節省成本甚至將運輸至污水廠處理的污水在夜間偷排至河道;沿河截污系統建成后期新形成的排水戶,未及時進行污水管道的接駁,造成污水漏接現象時也有發生;沿河垃圾、工業廢料等不按規定堆放,形成的污水或雨水沖刷入河現象也比較普遍。上述現象的發生多與執法力量和力度相關,加大執法力量和力度迫在眉睫。
(6)公眾參與程度不高,社會化治水局面尚未形成
新加坡水環境的持續良好得益于每一個用戶都能夠從自己身邊的點點滴滴觸發,身體力行的保護水環境,通過“讓新加坡清潔”特別運動、教育體系和“清潔和綠色周”等多種公眾參與方式,新加坡真正讓每一個市民參與到愛水和護水的行動中來。浙江省全民節水護水行動方面進行了宣傳教育及公眾評價,包括“河長制”宣傳教育、公眾滿意度調查、督查檢查、公眾投訴舉報及處理、媒體宣傳曝光等,形成了公眾參與機制。但深圳市則在這方面的工作很不足,針對一直以來雨季內澇、水體環境治理改善緩慢、治水期間對居民生活和工作帶來不便等問題導致市民對水環境的滿意度不高的問題,深圳市政府一直默默地在政府層面開展系統工程建設,河長制、節水行動、世界水日宣傳、中國水周活動等措施,但對社會參與治水重要作用的認識還不夠,宣傳力度還不夠大。市民沒有真正的了解深圳市水環境的關鍵問題,沒有領會治水需要全面參與,沒有形成良好的節水和護水意識,全民治水的良好氛圍還未形成。
(1)系統思維、科學治水
深圳市的治水既要打攻堅仗,也要準備打持久戰。應根據市流域水系、降雨特征、污染特性、空間條件等特點,強化水環境治理的系統性,堅持源頭管控、雨污分流、精準收集、高效處理、合理補水、生態修復、精心管養的治水思路,形成全收集、全覆蓋、全處理、全補水、全養護的治水體系,全面開展水環境治理工作,達到污水零直排、水質穩定達標的目標。
正本清源、雨污分流是根本,是確保治水有效性的基礎。由于深圳市具有高密集建設、人口密度大、用地面積小、水環境容量低、降雨歷時段強度大等特殊要素,且多年來的水污染治理思路已基本形成,只有堅定不移地按雨污分流的治水思路,分片、分區、分流域、分污水廠服務范圍扎實開展正本清源和雨污分流工作,做好污水量、管道規模、高程銜接,確保雨水系統和污水系統的獨立運行,最大限度地減少雨水對污水收集和處理的干擾,才能徹底實現污水的全收集、全處理,做到污水零直排、無漏排。
深圳市的暗涵是污水的溫床和盲區,暗涵兩側的排污口不計其數。目前大多數暗涵采用總口截污的方式,以截污管道接入沿河截污系統或污水系統,這一做法不但不能徹底截走暗涵內產生的污水,還截走了大量的雨水和清水,對污水廠的處理能力造成極大沖擊,另外,滯留在暗涵內的污水和淤積物造成水質指標惡化嚴重,雨水沖刷后進入河道,對河道水質污染巨大。因此,暗涵的整治必須采用以排水口為對象,以扎扎實實的溯源分流辦法進行整治,不得有一絲放松,方能徹底解決暗涵水質和對河道水體水質影響的問題。
針對污水處理系統布局存在區域性不平衡的問題,深圳市應通過加快完善污水處理廠的合理布局,按需求加快新、擴建污水處理廠,實現污水全收集、全處理,并做好污水廠產出污泥的處置。針對偏遠、分散區域和近期污水漏排問題,也可以考慮因地制宜建設一體化模塊化污水凈化裝置、人工濕地等分散處理設施。同時,進一步加快規劃建設污水廠之間轉輸系統,實現污水調配的靈活性,具備污水處理的應急能力,真正意義上提高污水處理能力。
河道補水是提高河道水環境容量的關鍵措施。由于深圳市是一個嚴重的缺水城市,多年來,本地水資源多采用水庫滯蓄的方式用于城市供水,造成河道生態水量進一步壓縮,為此,深圳市一方面利用目前境外水源加大水量的有利條件,合理釋放本地水資源,還河道生態水量;另一方面最大限度地研究將水質凈化廠的出廠水質標準提高并補入河道,增加河道水動力;同時,加大推進海綿城市建設,建設雨水利用設施,作為河道補水的重要補充,削減雨季面源污染,臨海河道利用優質海水及感潮動力,實現河道水體水質交換。
做好面源污染的管控,是水污染治理的必要環節。城市面源在雨水的沖刷下進入河道,對河道水體水質造成極大沖擊。因此,加強城市道路、農業、垃圾存放和運輸、餐飲集中區、大型農貿市場等的運行管理工作。強化這些面源產生大戶的雨污分流設施建設和運營,做好商戶、運營商等規范運行的管控。監控建設項目水土流失,貫徹執行海綿城市建設理念,在源頭上最大限度地減少面源污染對河道的沖擊。在此基礎上,合理建設人工濕地、調蓄池等進行面源處置作為進一步消減面源污染的輔助措施。
如果將系統建設稱為治水攻堅戰,系統運行和維護則可以稱為是治水持久戰。要維持治水攻堅戰的勝利果實,收集系統、截污系統、轉輸系統、處理系統等全鏈條系統的安全健康運行是重要保障,因此,進行管道、污水廠站等設施的精細呵護是至關重要的,同時,在此基礎上,建立全要素、全過程的智慧調度運行系統非常迫切,深圳市應加快建成集基礎信息、運行數據、動態調度、故障診斷、系統分析、科學決策于一身的智慧水務平臺。
(2)正確認識污染負荷與水環境容量的矛盾
由于深圳市各河道均為雨源型河道,縱坡均較大,河水補給水源主要是降雨補給,而深圳市的降雨時空分布亦很不均勻,因此,河道內水量除降雨期間,大部分時間都只有少量水體,水環境容量低。近年來對河道進行了補水,補水水源基本是污水處理廠的尾水,按深圳市各流域地表水達到V類水標準為基準,雨季深圳灣流域即使不排放污水,COD、氨氮、總磷仍然超過水環境容量;茅洲河、深圳河流域即使不排放污水,氨氮仍然超過水環境容量。旱季除坪山河、大鵬灣和大亞灣流域有一定水環境容量外;其他流域即使不排放污水,COD、氨氮、總磷也已經超過水環境容量,其中茅洲河、觀瀾河污徑比分別為5.5倍和8倍。水環境容量嚴重不足,而深圳市又承載了約2000多萬人、GDP總量超2.4萬億元的污染負荷,兩者之間的矛盾異常突出,也是深圳市水污染最為突出的特征,在水環境治理中也應正視這一特點,客觀評價水環境治理的難度,正確判斷水環境改善的周期。
(3)提高公民護水意識
只有提高全民治水意識,才能做到治水行動滲透到每一個角落。治水的工程建設需要公眾的配合和理解,需要全面監督,應充分發揮人大代表、政協委員、媒體的監督作用,發動社會力量,形成治水合力,興起全民治水的新氛圍。通過主流媒體,公益廣告,積極宣傳河長制以及治水提質工作做法成效,爭取公眾的理解和支持。要誠邀人大代表、政協委員、環保志愿者、社會人士等參與和監督治水提質工作。要充分發揮新聞媒體的輿論正確引導和監督作用,采用新媒體產品等群眾喜聞樂見的形式,弘揚水環境保護觀念,宣傳水環境保護知識,倡導全民參與治水、共建美好家園。治水全過程要加強信息公開,不斷通過互聯網、廣播電視等媒介及時公開水體環境監測數據,公布水污染水環境執法信息,完善和便捷水污染投訴和舉報途徑。
(4)完善水污染管控法制建設
制度完善的成體系的水污染防治法律法規是確保治水成敗的關鍵,也是保障,同時通過加大監管執法力度,實現對重點污染源、黑臭水體、散亂污企業的監管,嚴查嚴懲違法排污行為,做到污水排放和處理有效管控。比如從法律層面明確公眾參與水污染防治的具體途徑,充分保障公眾的參與渠道和權利;又如明確水事糾紛調解、水事行政訴訟等的法規依據,從嚴從重處理水污染違法和水環境破壞行為,設立律師水事訴訟制度,完善深圳各類水事法律訴訟制度,用法律手段保障深圳水污染治理工作和水環境改善成果,保證深圳河流、水庫、灣區和近岸海域水體潔凈,用法規和制度捍衛水的尊嚴。
深圳市的水污染特征具有典型代表性,本文主要針對深圳市的水資源條件、河道特征、水環境容量等基本特征提出以流域為單元、以雨污分流為核心的系統治理觀點,該思路也是深圳市目前的治水實施思路,到目前為止,深圳市治水已初見成效,對于與深圳市相似特點的城市水污染治理有一定的指導意義。但水污染治理要考慮的因素還有很多,鑒于篇幅和經驗所限未能全面分析,同時深圳市的治水成效在實際的水污染治理技術路線和方案制定時,應根據每一座城市的具體特點,有針對性的進行部署實施。