天津市中心城區二級河道水環境管理中存在的問題及治理措施分析

馮霽洲

（天津市排水管理事務中心，天津 300202）

1 天津市中心城區二級河道概況

天津市中心城區共有包括津河、月牙河在內的15 條二級河道。河道按照水源類型劃分為兩類，一類河道以污水處理廠處理尾水作為補充水源，包括北塘排水河、陳臺子河等；另一類河道水源取自海河等市區一級河道，通過換水泵站進行換補水，包括津河、月牙河、南運河等。河道以人工渠道為主，呈現出區域分布分散、河道流域較長且情況復雜的特點。

2 影響天津市中心城區二級河道水環境的主要問題

2.1 合流制排水及雨污混接串接排水影響河道水質

近年來，天津市陸續實施了清水工程、清水河道行動計劃等項目，對中心城區大部分二級河道沿河閘門進行整治，并實施排水管網雨污分流改造。但是，目前在已實現主干管網雨污分流地區的上游，部分片區仍存在雨污串接混接現象。汛期中河道保持低水位運行，降雨時雨污分流不徹底區域的雨水泵站排放大量攜帶污染物的合流水隨著提閘放水進入河道，河道水體超量收納外源有機物，水中的溶解氧快速消耗至極低水平，有機物在厭氧菌作用下進一步分解，產生硫化氫、胺、氨氮等化合物，使水體黑臭。

2.2 初期雨水影響河道水質

無論是否實施了雨污分流管網改造，初次降雨時仍有超標水排入河道，從而降低了河道水質。此問題在入汛初期會對天津市河道水質產生比較廣泛的影響。

2.3 河底存留淤泥釋放污染

河道中沉積的底泥是產生污染物的直接來源。通過工作實踐得出，河道清淤后2 a 左右，經測量河底平均存留淤泥達到30～40 cm，在一些泵站出水口下游幾十米處，局部淤積甚至能達到近1 m。通過化學反應，氨氮等污染物從底泥中釋放，厭氧發酵產生的甲烷及氮氣導致底泥上浮，造成河道水體污染。

2.4 河道水循環能力偏低

天津市區二級河道多為人工渠化的硬底河道，河道水體自凈能力極低，大部分依靠一級河道補水來維持水質。目前，天津市的二級河道水循環泵站換水能力總體偏低，換水量明顯不足，降雨后整體換水周期需要5～6 d。同時，現有泵站布局單一，并且河道流程過長，導致下游流速緩慢，在橋涵、河道轉彎處、河面較窄處容易匯集漂浮物、藻類，河底也更容易淤積淤泥，直接導致水體水質變差。在衛津河北段（雙峰道—六里臺）等受歷史建設原因形成的局部盲腸死頭河段，此問題更為突出。

2.5 污水處理廠出水水質標準不高

北塘排水河下游段、陳臺子河等河道的水源為污水處理廠處理后的尾水，出水水質雖然達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）中的一級B標準，但與地表水相比差距仍然很大。

3 針對現狀問題需采取的治理措施

3.1 加快實施合流制及串接混接雨水管網的改造

要徹底解決合流制及串接混接雨水排放口對河道水質的影響，需要排水主干管網、企業產權設施、居民小區的雨污分流改造同時到位才能實現，這需要投入大量資金和較長時間才能完成?，F階段要按照合理規劃、分步實施的原則，集中加快推進具備條件的合流制下游地區主干管網改造。

同時，考慮使用先進設備降低合流水對河道的污染?？蛇x擇在泵站出水口安裝溢流污染凈化控制設備：一種是PAS雨水過濾凈化裝置，水流由潛水泵抽吸沖洗，篩網將水中直徑大于6 mm的固形污染物過濾掉，并將洗滌清理出的污染物留在污水一側；另一種是POK 雨水過濾凈化裝置，將過濾裝置水平安放在過水堰后，當雨水穿過濾網時，固形垃圾將被分離。以上2 種設備可根據泵站出水口所處位置及安裝條件進行選擇，從而達到減少污染物進入河道的目的。

3.2 加快推進調蓄池建設

借鑒國內外先進經驗建設雨水調蓄池，將初期雨水集中收集并利用凈化設施進行處理，是解決初期雨水污染問題、減少雨水對河道水質影響的有效措施。目前，天津市已完成先鋒河調蓄池的建設并投入使用，正在進行新開河調蓄池建設。今后，要加快雨水調蓄池建設，編制中長期規劃，結合海綿城市建設積極推進，使該類項目盡快落地實施。

3.3 繼續實施河道清淤

3.3.1 實施常態化河道清淤

從以往的清淤工程效果來看，清淤對一段周期內恢復河道水質的作用非常明顯，但效果隨著時間推移逐步減弱。因此，要對中心城區二級河道逐條編制以年為單位的具體清淤計劃，將河道清淤納入一個固定周期，循環實施。通過常態化河道清淤，消除大量底泥，減少河道底泥污染源，使河道重新恢復原有的深度與寬度，提升河道水體流速和水質，恢復河道功能。

3.3.2 對河道淤積嚴重的局部區域實施重點清淤

傳統的河道清淤工程需要一定的準備周期，同時需要全流域或分段實施調水，在對清理出的淤泥進行運輸及處置的環節上，也要有周全的考慮以避免污泥上岸二次污染。對河道淤積嚴重的局部區域，如大型泵站出水口附近，可定期采用吸泥船等設施對其進行常態化帶水清淤，以減輕污染物對河道水生態環境帶來的影響。

3.4 增加水體循環能力

為加強河道水體循環，需要在現有規劃的基礎上，針對河道水循環能力較弱的河道以及局部河段，加大水循環泵站的建設力度，大幅度提升泵站取水及泄水能力，從而提升河道流速，力爭將中心城區二級河道單次全域換水周期從目前的5～6 d 提升至2～3 d。由于工程建設周期較長，可采取先修建簡易臨時調水泵站的方式暫時發揮替代功能。

3.5 改善污水處理廠水源

隨著天津市咸陽路、東郊等污水處理廠進行提標改造，將排放的處理尾水標準進一步提升可以極大地解決北塘排水河、陳臺子河等依靠污水處理廠尾水作為補水水源河道的水質問題。但污水處理廠的提標改造非一日之功，需要較長的建設周期。在改造工程完成之前，要充分利用現有條件，豐富補水水源，保障現有河道臨時調水泵站的正常運行。作為后備方案，必要時采取臨時調水的方式從備用換水河道取水，以減輕現狀下污水處理廠水源對河道水質帶來的影響，同時也可以利用備用河道水源補水來稀釋污水處理廠排放的處理尾水，改善河道水質。

3.6 多種手段實施水生態綜合修復與維護

建立良好的、可持續的河道水生態系統是長期維持河道水質的根本所在。目前，生物生態技術是國內外河流生態修復治理的主要技術手段，其目的是恢復并建立河流自身的良性水生態系統。其主要手段包括水生植物技術、微生物制劑技術、生態浮床技術、人工植物浮島技術等。由于河床的硬底結構使水體喪失了基本生態自凈能力，需要在人工干預條件下，采用生態修復技術原位凈化水質、恢復水體中的生態結構、增加水體自凈能力，在一定程度上使河道水生態體系得到恢復。同時，生物生態技術也可作為河道水質突發惡化時的應急處理手段使用。

以微生物制劑修復技術為例，該技術通過投放高效菌株制成的微生物復合制劑來處理水體。其工作原理是以釋放制劑迅速提高污染水體中的微生物濃度，利用特殊蛋白質作為催化劑，實現酶促反應，較大幅度提高污染物的生物降解速率，以達到分解淤泥、凈化水質、消除黑臭的目的。微生物制劑技術對水體條件的要求較高，適合運用在采取其他措施有效提升河道水質的基礎上，并在較為封閉緩流的水體中使用，以達到長效維護水質的效果。

4 天津市中心城區二級河道水環境綜合治理成效

4.1 河道清淤治理效果

近年來，天津市陸續對中心城區多條二級河道進行清淤，通過河道打壩調水將河中淤泥水稀釋并清運后，有效消除了河道內源污染、提升了河道水質、恢復了河道功能、保證了河道運行通暢，為人民群眾營造了良好的生活環境。同時，通過對北塘排水河（東郊污水處理廠）等易淤積底泥的重點河段進行局部清淤，從污染物產生的源頭進行治理，很大程度上減輕了對下游河道水體的影響。

4.2 河道換補水成效

科學調度生態水源，對市區河道加強水體循環是維持河道水質的關鍵一招。從數據上看，近年來天津市每年向海河干流及二級河道補水超過2億m3，有效改善了河道水質和水體流動性。同時，在局部水循環較差的點位如衛津河雙峰道排水口處運行一體化處理設備（3 000 m3/d），汛期降雨后，通過對入河污水進行處理和水體循環，提升了河道水質。

4.3 利用備用水源，保障河道水質

咸陽路污水處理廠提標改造期間，其日處理污水量銳減，導致以該廠處理尾水為補水水源的陳臺子河受到較大影響。為保障該河道正常的水生態環境，河道管理單位因地制宜，協調利用外環河作為備用水源，通過架設臨時泵站的方式，將臨近的外環河水調入陳臺子河，從而在特定時間段內使該河的水量與水質維持在正常水平。近年來，天津市中心城區多條二級河道上興建了多座應急取水泵站，大大提升了對河道水體循環的保障力度。

4.4 護倉河等河道水生態修復及維護項目

該類項目以PPP 模式（一種在公共基礎設施領域政府和社會資本合作的項目運作模式）開展水體環境生態綜合修復與維護工程，通過在河道中采用EHBR 強化耦合生物膜、EPSB 工程菌底泥處理、投放復合硅酸鋁處理劑、種植水生植物浮島、曝氣增氧等一系列生態修復技術，結合對河道水面漂浮物等開展日常打撈清理、對堤頂和內堤坡垃圾撿拾及砌石護坡雜草清除等工作，體系性地恢復河道水生態系統。目前，該類水生態修復項目均已取得較為顯著的環境提升效果，達到了預期目標。

4.5 應對突發性河道水質問題

河道水體中的營養物質過剩會促使藻類過量繁殖，形成藍藻現象。藻類生長初期給水體補充氧氣，死亡后分解礦化形成耗氧有機物和氨氮，最終大量聚集導致河道出現水華現象，帶來嚴重污染。2017年夏季，針對河水的藍藻問題，天津市中心城區河道管理部門加大二級河道的水循環力度，通過大量投撒生物藥劑并輔以架設曝氣噴泉、鋪設納污生態浮床、種植水生植物浮島等措施，對中心城區11 條河道共計50 km、160萬m2的二級河道水體實施了水環境應急修復工程，有效抑制了藍藻暴發勢頭，恢復了河道正常水質，為今后類似河道水環境治理工作積累了寶貴經驗。

5 結論

河道水生態環境的好與壞，會直接影響老百姓的生活質量。作為河務工作者，要把人民群眾對優美水環境的向往當作不懈奮斗的動力，通過運用安全、高效、可持續的現代化手段，逐步改善并穩固天津市的河道水環境整體水平，恢復河道生物多樣性，為城市景觀建設添彩，為天津市帶來更大的社會與環境效益。