黑臭水體綜合整治案例分析
——以沈陽市造化排干流域為例

彭帥，孫坦，吳波，陳建宇，劉志彥，張磊，許丹宇

（1.沈陽市城鄉建設事務服務中心，沈陽 110013；2.沈陽環境科學研究院，沈陽 110167；3.天津市生態環境科學研究院，天津 300191）

1 流域（河流）概況

沈陽市造化排干流域包括造化排干和造化排支，均位于渾北灌區范圍內。渾北灌區地處沈陽市西北部，是沈陽市重要的水稻產區。造化排干起于六零干渠，在沈馬線與京沈客運專線交匯處北側匯入渾北灌區北干渠，全長6.4km；造化排支起點位于青城山路，終點匯入北干渠，全長4.2km。造化排干和造化排支均為土質邊溝，原為灌區農田排水渠，目前主要功能是承載城市排水。

按照《城市黑臭水體整治工作指南》要求，造化排干設置了12 個檢測點，造化排支設置了8 個檢測點，對水體透明度、溶解氧、氧化還原電勢和氨氮（NH3-N）4 個指標進行檢測。根據檢測結果，造化排干流域水質總體為輕度黑臭，主要超標指標為氧化還原電勢和NH3-N。同一時期的造化排干流域的水質略優于造化排支流域。在空間變化分布上，重度黑臭河段主要位于造化排支和造化排干上游；造化排干中下游為輕度黑臭水體，主要超標指標為氧化還原電勢。

2 現狀分析

經過污染源排查和梳理，整治前造化排干流域存在的主要問題如下：

（1）配套管網不完善，污水直排嚴重。隨著沈陽市城市化進程的不斷加快，造化排干流域內的環境基礎設施建設滯后，部分區域存在管網空白，已有管網也存在不同程度的破損、混接、錯接問題，造成污水直排。

（2）河流底泥淤積，垃圾侵占河道。水體中的有機物和氮、磷污染物通過沉淀或吸附作用沉積在底泥中，形成了嚴重的內源污染風險隱患[1]。同時沿岸村屯存在眾多垃圾堆放點，垃圾入河現象嚴重。

（3）生態補水不足，水體流動性差。造化排干及造化排支原為農田排水渠，上游沒有天然水源補給，僅在雨季具有一定的徑流量。由于缺少流量補給，水動力不足，導致河流復氧速率下降，進而加劇了水環境的惡化[2]。

（4）岸線破壞明顯，生態系統退化。河道現有防護岸坎存在不同程度的破損，局部漿砌石護岸年久失修，無防護的岸坡雜草叢生，或被居民利用種植作物。河道內各種水生植物、水生動物已基本絕跡，河流自然生態破壞嚴重，自凈能力消失殆盡。

3 工程方案

3.1 控源截污

針對河道兩岸污水排口，采用直接取締、封堵、截污處理等措施分類解決，共整治造化排干沿線16 處暗排偷排問題、造化排支沿線23 處暗排偷排問題。遠期規劃將污水全部截流至市政排水管網。造化排干沿線高力新城、尚莊丞然等居民區，以及造化排支北岸部分農村地區生活污水直排量較大，但該區域內的排水管網建設工程短期內無法完工，因此近期就地將污水全部攔截處理達標后排入河道。

本工程在高力新城直排口下游、尚莊丞然小區直排口下游、造化排支支流匯入口各新建臨時性污水處理系統1 個。3 個污水處理系統的設計處理規模均為500t/d，采用“厭氧+生物接觸氧化+絮凝過濾+紫外消毒”工藝。污水通過截流泵進入污水處理系統，經過厭氧、好氧等階段去除污水中的化學需氧量（COD）、NH3-N、總氮（TN）等污染物，出水通過絮凝過濾進一步去除總磷（TP）、懸浮物（SS）等污染物，最后經過消毒后水質達到《城鎮污水處理廠污染排放標準》（GB 18918—2002）中的一級A 標準。剩余污泥經脫水后外運處理。

3.2 內源治理

造化排干流域底泥主要受到生活污水及養殖場糞便污染，檢測報告顯示，底泥中重金屬等有毒有害污染物含量較低，泥質屬于輕度污染，符合《城鎮污水處理廠污泥處置 園林綠化用泥質》（GB/T 23486—2009）中綠化泥質要求（見表1）。設計采用機械清淤，使用挖掘機清掏河槽底泥并填壓至岸坡。淤泥作為綠化肥料使用，經晾曬整形后栽植樹木形成景觀綠化帶。

對沿岸生活垃圾及水面漂浮物進行清理，設計采用小型挖掘機對河道內垃圾進行清理；采用小型挖掘機、推土機對可通行區域的垃圾進行清理；利用人工對工程設備不能抵達的區域的垃圾流域進行清理。打撈出的垃圾在岸邊集中堆放并最終運輸至垃圾填埋場。造化排干流域清理垃圾1100t，造化排支流域共清理垃圾1130t。

3.3 引蓄水源

必要的生態流速或換水周期是城市河道水體水質保持的基本條件[3]。為了保持河流的正常水動力，維持正常蓄水位，工程采用引入外來水源的方式為河道提供清水補給。

工程設計在六零干渠建設1 個分水閘，從源頭對造化排干流域進行調水補水。分水閘由節制閘和引水閘兩部分組成，過閘流量為18.5m3/s。在造化排干中游建設氣盾閘1 個，用于調蓄景觀用水。氣盾閘壩體縱向長度為8.0m，設計分為2 個壩段，各長4.0m，各壩段均可獨立塌泄。

造化排支上游無清潔水源，工程設計在北干渠與造化排支交匯處建設提水泵站1 個，設計引水流量為0.4m3/s，通過管道輸水至造化排支上游，為河道提供生態補水。同時在上游新建溢流堰1 個，攔蓄氣盾閘1 個（設計尺寸與造化排干中游的氣盾閘相同），用于調蓄景觀水位。景觀用水僅在灌溉期補給，補給最大流量為0.4m3/s。

表1 河道底泥檢測結果

3.4 生態修復

造化排干流域多為土質岸坡，存在立陡、塌岸等情況，局部防護段存在不同程度的破損。設計主槽河岸采用鋼筋籠直墻護岸，迎水面為階梯形結構。岸坡采用蜂巢土工格室草皮護坡，土工格室采用錨釬固定于坡岸，巢室用加筋帶固定，巢室內填充種植土并鋪設草皮。

鋼筋石籠直墻防護以上設置慢行系統。慢行系統路面采用彩色瀝青或混凝土路面，路寬4.0m，兩側各設0.7m 寬植草溝生態帶，沿線配套座椅、導視牌及垃圾桶等。

針對河道生態退化問題，工程設計在河道兩岸建立生態緩沖帶。緩沖帶植物以挺水植物為主，物種主要選擇水蔥、蒲草及香蒲，其中在造化排干流域配置139 892 株，在造化排支流域配置178 132 株。植物栽植寬度為沿兩側岸腳1.5m 寬的范圍，栽植間距為0.3m。

3.5 區域監控

為了加強日常監督巡查，河道兩岸安裝槍式攝像頭用于對河道沿岸情況進行實時監控。攝像頭布置間距為120m，河道轉彎處適當加密，采用內部光纖傳輸數據。造化排干流域共布設攝像頭60 處，鋪設光纜3.9km；造化排支流域共布設攝像頭74 處，鋪設光纖4.9km。

4 治理成效

造化排干及造化排支流域治理完成后，公眾調查報告結果滿足《城市黑臭水體整治工作指南》要求。第三方水質檢測單位提供的水質監測報告顯示造化排干流域水質指標均能滿足不黑不臭要求（詳見表2），實現了治理目標。

綜合整治工程改善了水體水質，營建了良好的河岸帶生態系統，實現了“水清岸綠、河暢景美”的治理目標，為市民提供了高品質的濱水休閑空間，治理成效顯著（見下圖）。

5 結語

（1）本項目的整治方案遵循系統性、規范性、適用性、經濟性的原則進行編制設計，從水環境、水生態和水景觀等方面對河道開展綜合整治，注重水生態濱河景觀的營建。

（2）造化流域黑臭水體經綜合整治后，4 項水質指標（透明度、溶解氧、氧化還原電勢、NH3-N）均滿足《城市黑臭水體整治工作指南》要求，實現了工程目標。

表2 水質監測指標

工程實景圖

（3）黑臭水體整治取得階段性成果后，應進一步健全長效管理機制，建立跨流域、多部門的綜合監管體系，確保良好水質長期保持。