汕頭市黑臭水體成因分析及整治方案研究

王 曼

（北京市市政工程設計研究總院有限公司廣東分院，廣東 廣州 510000）

1 汕頭市水環境及黑臭水體現狀

1.1 水環境現狀

汕頭市的自然河流水系形成韓江流域、榕江流域和練江流域，按照水體治理分為榕江-韓江治理單元和練江治理單元。截至2019年6月，全市水環境現狀的典型問題如下。

1）1條跨境的重污染河流 練江流域水污染問題突出，治理任務很重。練江流域治理由省政府牽頭，由汕頭和普寧聯合治理，目前已取得較好的效果[1]。

2）38條黑臭水體 在金平-龍湖城區和澄海城區分布有38條城市黑臭水體，本文主要對這38條黑臭水體進行分析。

1.2 黑臭水體情況

近年來，黑臭水體已成為影響城市水環境的主要問題之一[2-3]，汕頭市黑臭水體共有38條，主要分布在金平-龍湖城區和澄海城區，總長113.256km。黑臭水體的主要污染源為生活污水，主要成因包括設施欠賬多，能力缺口大；外水入侵重，運行效能低；合流比例高，溢流污染重；人口密度大，污染負荷重；四源（散亂污、城中村、餐飲大排檔、農業養殖）數量多，管理難度大；生態基底弱，環境容量小等。

黑臭水體治理具有涉及面廣、關聯度高等特質，為有效實現黑臭水體的源頭治理，根據汕頭市黑臭水體的地理水系分布、行政區劃分布及黑臭成因不同等，將38條黑臭水體劃分為6個分區，分別為大港河分區、西港河分區、梅溪河分區、龍湖南分區、新津河分區和外砂河分區，如圖1所示。

圖1 汕頭市黑臭水體片區劃分

2 黑臭水體成因分析

2.1 主要問題

2.1.1 污水收集處理能力不足，設施存在短板

近年來汕頭市大力推進排水設施的建設，但整體仍無法滿足城市快速發展需求，管網建設整體滯后。截至2019年6月底，現狀建成區面積565.73km2，建成污水管網（含雨污合流管）共3418.25km，管網密度僅6.04km/km2。

北軸污水處理廠已建配套污水管58.7km，現狀服務范圍僅占規劃服務面積的17%；龍珠水質凈化廠在研究區域內已建配套管網90.1km。梅溪河以東的鷗汀街道、汕樟路以西、烏橋島街道、新福街道等區域污水管網幾乎空白，污水廠配套管網存在大量缺口。

管網建設整體滯后，部分污水管道系統不完善及沿河截污管的確實導致黑臭水體沿線仍然存在晴天排污口污染物入河的問題。截至2019年6月，各分區排污口晴天入河污染物統計情況如表1所示。

表1 排水口入河污染統計

2.1.2 外水入侵嚴重，進廠污水濃度偏低，污水處理水平不高

合流渠箱內，地下水入滲、河涌水倒灌等清水混入，降低污水水質，并增加合流渠箱內水量，導致截污干管滿負荷、高水位運行。由于雨污管的錯混接、粗暴的末段截污方式等，又進一步降低進廠污水濃度，造成污水系統無法有效發揮其作用，污水進河污染水體，清水進廠造成浪費。以龍湖溝為例，其主要外水入滲來源有以下方面[4]。

1）結構性缺陷入滲 敷設在溝中或地下水位較高區域的管網，由于截污管暗接井、檢查井破損導致的河水、地下水滲入。

2）拍門（閘門）入滲 河涌水位較高時，部分水閘、溢流口存在河水倒灌。

3）池塘排水混接入截污管。

4）政策性外水 在建工地和自建污水處理設施的排水戶（醫療、大型企業或酒店等）。

2.1.3 合流區占比高，截流能力不足，雨季溢流污染較高

合流區約占現狀建成區總面積的70%，截流倍數基本為1倍，雨季溢流污染情況嚴重。除此之外，由于外水入侵嚴重，占用污水通道，導致污水截污管負荷過大，引起擁堵溢流，進一步加劇溢流污染。采用InfoWorks ICM水力模型系統軟件平臺對溢流污染情況進行分析，各區雨天年溢流入河污染量情況如表2所示。

表2 各分區雨天溢流入河污染量情況

2.1.4 工業發達，小企業多，“散亂污”偷排嚴重

流域內工業仍以印染、農副食品加工、造紙等污染密集型產業為主。工業企業集聚化水平不高，相當一部分工業企業分散在園區外，工業結構性和布局性污染突出；工業集聚區內企業廢水治理水平低，金平產業園和萬吉工業區內僅有部分企業廢水納入污水處理廠進行集中處理，相當部分污水經企業自行處理后直排；“散亂污”企業大多沒有廢水處理設施或只有簡易處理設施，難以達到工業廢水排放標準，對黑臭水體的污染有一定影響，也難以監管到位。

2.1.5 餐飲業發達，餐廚污水通過雨水管道直排入河

汕頭發達的餐飲文化，隨處可見的餐飲小吃增加了餐飲污廢水的收集管理難度，不少街邊小吃產生的污廢水就近排河或錯排入雨水口，加劇了水體污染。

2.1.6 農業養殖發達，農業面源污染量大

汕頭市養殖業發達，有不少生豬專業戶、散養戶和水產養殖。畜禽養殖污染整治力度有待加強，散養量大面廣，整治水平較低；水產養殖未配備污水處理設施，養殖戶為控制或改善魚塘水質，將受污染富營養化魚塘水更換外排至河涌的現象時有發生；流域內單位面積化肥年施用強度30.7kg，遠高于國際公認化肥施用安全上限（15.0kg），重肥和農藥施用帶來的氮、磷等營養物的流失，是水體污染的重要影響因素之一。

汕頭市黑臭水體流域總面積195.45km2，其中農業養殖面源污染區域總面積36.10km2，占比18.47%。汕頭市農業養殖污染主要來源于禽畜養殖、水產養殖和農業種植3個方面。

禽畜養殖污染負荷采用排泄系數法，水產養殖污染負荷采用水產養殖排污系數與面積進行核算，農田種植污染負荷采用《全國水環境容量核定技術指南》推薦的標準農田法，各分區農業污染入河情況如表3所示。

表3 各分區年農業污染入河情況

2.1.7 河道底泥淤積，內源污染物加重水質惡化

渠道淤積嚴重，渠床逐年抬高，部分渠道非常狹窄，水流不暢，嚴重影響渠道生態引水和區域排澇能力。經計算，汕頭市38條黑臭水體淤泥量共計206.58萬m3，每年釋放COD總量 113.27t，釋放氨氮總量 60.09t，釋放 TP37.67t。

2.1.8 支溝水動力嚴重不足，水生態退化

多數支溝原為農用排灌渠，坡度小，流速慢，隨著排灌功能消失，河道日漸淤塞，自凈功能退化嚴重。38條黑臭水體均為原有排灌渠，坡度基本都不足0.05%，水動力嚴重不足。其次，由于缺乏上游來水，黑臭水體在枯水期易斷流，進一步降低了水生態水平。除此之外，2018年梅溪河橋閘下泄水量大幅減少，年平均下泄流量為58.6m3/s，較2017年和2016年分別減少61.3%和77.9%，下泄水量減少降低了梅溪河及其流域內連通溝渠的環境承載能力。

2.2 水環境容量分析

統計38條黑臭水體常年平均斷面尺寸、流速和水深，按相關水功能區劃水環境標準，綜合考慮水體自凈和降解能力，估算分區水環境容量。按照污染物降解機理，水環境容量可劃分為稀釋容量和自凈容量兩部分。經計算分析，如表4所示，汕頭市黑臭水體流域旱天污染量為水環境容量的9.93倍（以NH3-N計），雨天污染量為水環境容量的2.15倍（以NH3-N計）。

表4 入河污染物及水環境容量分析

3 整治方案研究

按照海綿城市建設“全面規劃-統籌兼顧-標本兼治-綜合治理-流域治理-問題導向”的思路開展治理工作。針對點源、面源、溢流、內源污染分類施策；“控源截污”+“內源治理”+“生態修復”+“活水保質”多措并舉。針對汕頭市38條黑臭水體分別擬定黑臭水體整治方案，主要采取的治理措施包括控源截污、內源治理、生態修復、活水保質、海綿城市建設、提質增效和能力建設等7個方面，如圖2所示。

圖2 汕頭黑臭水體治理技術路線

流域水環境綜合治理是一項涉及面廣、關聯度高、技術性強、投資浩大的系統工程，汕頭市黑臭水體治理遵循黑臭水體治理“系統性、長效性”的原則[5]，堅持以流域為系統、河涌為單位開展系統治理，工程措施和管理措施協同推進。