曹偉岳 王正飛 朱海清
(1.常熟市水利技術推廣站,江蘇 常熟 215500;2.常熟市水利工程建設管理處,江蘇 常熟 215500)
常熟市是典型的江南水鄉,水網密布。隨著城鎮化進程的不斷加快,常熟市人口和經濟的快速增長與水生態承載能力不足之間的矛盾日益突出。河道生態系統承受的壓力越來越大,多數河道水體污染嚴重,部分水體甚至出現黑臭現象,不僅影響了周邊居民的生活環境,而且限制了常熟市經濟的可持續發展。為此,常熟市水務局牽頭制定了《常熟市中心城區黑臭河道治理工作方案》,明確了治理目標,計劃從2017年起,利用3年時間,清除中心城區黑臭河道。經過3年的綜合治理,中心城區黑臭河道已全部消除,極大地提升了人居環境,提高了生態建設水平,彰顯了江南水鄉的美麗風韻。
本文通過對常熟市中心城區水質狀況、問題診斷、整治方案和工程措施等方面進行闡述和分析,總結了常熟市在城區黑臭水體治理中的實踐經驗與治理成效,可為其他地區的黑臭河道治理提供參考。
常熟市中心城區范圍為常熟市三環路以內,面積約 80.9km2。常熟市中心城區水系目前已形成以護城河、環城河及城區外的東環河為連通紐帶,以張家港、山前塘、太平港、元和塘、橫涇塘、白茆塘、青墩塘、常滸河、耿涇塘、南福山塘等主干河流為引排水主要通道,以尚湖、琴湖及城區外的昆承湖為調蓄樞紐的總體框架[1]。城區內小河流眾多,形成密集而通達的中心城區水系。
2015年,常熟市環保局對常熟市中心城區典型斷面水質進行了檢測,主要檢測指標包括溶解氧、氨氮、總磷等。從城區11個水質觀測點水質檢測結果分析可知,城區內水質總體較差,其中主要問題是溶解氧含量偏低,氨氮含量嚴重超標,顯示水質基本為Ⅴ類,總磷和化學需氧量這兩項水質分析指標顯示水質基本在Ⅲ~Ⅴ類之間。
中心城區黑臭水體篩查范圍涉及城區16個片區,總計調查河道189條,確認黑臭水體19條,其中輕度黑臭水體11條,重度黑臭水體8條,位置分布見圖1。黑臭河道總長約14.94km,其中,輕度黑臭河道總長為7.93km,重度黑臭河道總長為7.01km。
圖1 常熟市中心城區19條黑臭水體分布
經調查研究,造成19條河道水體黑臭的原因,主要有以下幾方面:
a.沿河污水管網建設與管理不到位。19條黑臭水體中僅蕩墩河仍為雨污合流制,在雨季極易出現雨污水溢流直排入河情況。其他18條河道均已進行了雨污分流改造,但改造并不徹底,仍存在污水直排入河情況,其原因有:沿河違章搭建的污水管道直接排向河內、因地勢原因污水管網未接入市政管網、密集建筑區雨污分流改造不到位、污水管錯接入雨水管道等。中心城區在發展過程中遺留了一定數量的管網建設問題,特別是污水管網的規劃、建設和后期維護存在諸多不足,使其成為影響常熟市中心城區水環境質量的重要因素。
b.河道水體流通不暢。經調查發現,19條黑臭河道均存在水體流通不暢的情況。原因主要有:?河道存在斷頭現象,沒有活水補充,除尤墩河和湖前圩河外,其余17條黑臭河道均有斷頭現象;?河道過水斷面變小,部分河段由明河變成了暗河,部分河段被違章搭建侵占束窄;?河道淤積阻塞嚴重,在調查中發現所有黑臭河道都存在清淤不到位或多年未疏挖的情況,導致河底淤積嚴重,部分河段底泥已達水面位置,嚴重影響河道過水能力。
c.河道管護不到位。多數河道內水草及漂浮的樹葉清理不及時,植物腐爛容易造成水體中懸浮物增多、濁度增大,有機物、一般細菌和大腸桿菌含量增高,藻類大量繁殖,水生態進一步惡化[2]。
2015年4月,國務院以《關于印發水污染防治行動計劃的通知》(國發〔2015〕17號)文件正式發布了《水污染防治行動計劃》(以下簡稱“水十條”),提出了城市黑臭水體整治要求,自此正式拉開全國綜合治理黑臭水體的序幕[3]。為貫徹落實“水十條”要求,加快推進常熟市中心城區黑臭河道治理工作,常熟市水務局牽頭制定了《常熟市中心城區黑臭河道治理工作方案》,明確了從2017年起,利用3年時間清除中心城區黑臭河道。
以改善河道水質、恢復水生態環境為核心,遵循“方案科學、措施針對、工程經濟、管理長效和環境安全”的原則,依據河道摸排調研情況,為19條黑臭水體量身定制不同的整治方案,通過控源截污、清淤疏浚、調水引流和生態修復等多種工程手段的靈活組合,實施黑臭水體綜合整治。
a.實施控源截污工程,完善污水管網設施。根據河道摸排情況,對污水管網建設存在不足的區域進行改造,累計新建污水管網19.89km,新增一體化污水提升泵6臺。
b.實施清淤疏浚工程,疏通河道,減少底泥污染。19條黑臭河道均開展了清淤疏浚工程,累計清淤量達12.74萬m3。
c.實施泵站活水工程,引入活水,消除斷頭現象。通過新建換水泵站或引水管道,實現黑臭河道與外圍水系的水體交換,實現水體的流動,增強自凈能力。
d.實施水生態修復工程,恢復河道生態環境。?設置曝氣增氧設施,通過機械增氧方式,提高水體的溶解氧含量;?布設人工生物浮島,為動植物和微生物生長、繁衍、棲息提供場所,并利用一系列生物、化學功能,發揮生態修復功效;?人工種植生態基地,建立完備的水下微生態系統。生態修復技術具有費用低、靈活且對環境友好的特點,結合各黑臭河道具體情況,通過對多種不同生態修復措施進行組合使用,以發揮最大功效。
常熟市中心城區19條黑臭水體經過3年的綜合整治,其水體透明度、溶解氧、氨氮等相關水質指標明顯好轉,均成功實現了消除黑臭的目標。并且因整治成效顯著,特色鮮明,曹家灣河、山湖苑河整治工程分別被列入蘇州市城鎮黑臭水體整治工程典型案例和蘇州市城鎮黑臭水體整治工程“示范河道”創新案例。
以黑臭原因、整治措施具有代表性,且整治成效較為明顯的曹家灣河、山湖苑河為例,分析其如何對癥下藥,根據河道特征及不同的黑臭原因,靈活組合工程整治措施,達到消除黑臭的目的。
a.河道概況。曹家灣河位于常熟市虞山尚湖旅游度假區,全長1.545km。整治前,河水感官效果較差,透明度低,且散發陣陣惡臭,夏季尤為明顯。造成曹家灣河黑臭的主要原因包括:?因兩岸多年開發建設,河道面積不斷減小,部分河段由明河變為暗河,由連通變為斷頭,河道過流能力不斷被削弱;?河道底泥淤積嚴重;?河道內水草叢生,未能及時清理,水草腐爛后加劇了水質惡化。
b.整治措施。根據曹家灣河黑臭成因,因地制宜地采用如下措施進行整治:?清淤疏浚,消除底泥污染,疏浚長度約1.545km,疏浚土方7273m3,新建生態砌塊護岸1.746km;?新建箱涵,溝通水系,新建3座雙孔箱涵,增加原有過路涵管截面積,提高河道過流能力;?其他整治工程措施包括拆除臨河違章建筑、雨污分流改造、垃圾清理、河道長效保潔等。
c.治理成效。通過采取的一系列整治措施,曹家灣河水質得到較大改善,河流顏色由深黑色逐步轉為淡綠色[4],對比整治前后第三方的水質監測數據(見表1),相關水質分析指標明顯好轉,表明采取的整治措施有效、治理效果良好。整治前后水環境見圖2。
表1 曹家灣河整治前后水質監測數據對比
圖2 曹家灣河整治前后對比
a.河道概況。山湖苑河位于常熟市虞山街道甸橋村,北端為斷頭,南端連通外河,全長750m,其中環形段河道長300m。夏季該河道經常暴發藍藻,并散發強烈腥臭味,居民投訴時有發生,嚴重影響周邊居民日常生活。造成山湖苑河黑臭的主要原因包括:?沿河污水管網改造不到位,錯接、漏接、混接情況較多,導致生活污水直排入河;?河道淤積嚴重,底泥中沉積的污染物不斷被釋放,持續污染水體;?河道北側斷頭,導致水流不暢,水體自凈能力不足。
b.整治措施。根據山湖苑河黑臭成因,因地制宜地采用如下措施進行整治:?控制外源污染,沿河道兩側設置三相凈化系統,通過物理隔離、微生物降解、植物吸收等多種方式,對排入河道的污水、雨水進行攔截和處理;?控制內源污染,對河道底泥采用原位消減技術,并加入底泥修復材料,控制底泥中有機質的含量;?活水循環,增強水動力,通過設置水位控制壩及水泵,實現環形河道及主河道內水體循環流動,有效改善河道內水動力條件;?修復水生態,提升河道景觀,通過增設5臺復氧曝氣機,提高水體溶解氧含量,通過新建1640m2復合人工濕地,設置860m2復合生態浮島以及種植5330m2生態修復能力較強的水生植物,增強河道水體凈化能力,美化河岸生態環境。
c.治理成效。經過上述一系列整治措施后,山湖苑河水質得到了明顯改善,透明度達到80cm以上。對比整治前后第三方的水質監測數據(見表2),相關水質分析指標明顯好轉,溶解氧濃度和氨氮含量均能達到地表水環境質量標準Ⅱ類水標準[4]。山湖苑河整治前后水環境見圖3。
圖3 山湖苑河整治前后對比
常熟市通過對中心城區進行先期摸排調查,確定黑臭水體數量,摸清河道致黑原因,并在此基礎上研究制定出控源截污、清淤疏浚、泵站活水、生態修復等多種工程整治措施。按照“一河一策”的原則,綜合考慮不同黑臭河道的致黑原因,靈活組合工程整治措施,成功消除了黑臭,實現了3年目標計劃。與此同時,及時跟進河道管理措施,加強河道治理后的有效監管,進一步鞏固治理成果。在今后的治水工作中,將更加注重統籌規劃,從全局出發,實現區域河網的合理規劃,進一步提升常熟市水環境質量。