北孝仁塘河道黑臭问题与治理思路
张孝忠
(徐州市水利建筑设计研究院有限公司,江苏徐州221000 )
摘要:为贯彻落实昆山“一河一策”行动计划,本文主要站在河道管理的角度,以北孝仁塘为主要案例,阐述河道黑臭成因并提出治理思路。北孝仁塘河道属劣Ⅴ类水体,污染因子主要为氨氮和总磷;河道黑臭主要由出入水系、河道周边土壤、边坡较大以及雨污合流管道直排等造成;针对对污染问题的梳理,提出实施雨污分流、完善引换水制度、加强制度建设、构建水域生态系统等技术和管理措施。
关键词:河道管理;黑臭河道;污染成因;治理措施
01 前 言
随着人们生活水平的提高,对人居环境质量的要求也越来越高。河道作为城市的风景线,其水质的优劣直接关系到城市建设。改革开放以后,城市快速的发展,忽略了对水质的保护。作为城市病之一的很丑河道问题愈发严重。昆山作为国内百强县之首,黑臭河道问题尤为严重。基于此,昆山市政府根据中央《关于全面推行河长制的意见》、省《关于在全省全面推行河长制的实施意见》和苏州《全面深化河长制改革的实施方案》要求,结合昆山实际,制定了《关于全面深化河长制改革工作方案》,确立“一河一策”行动计划,即以改善河道水质为根本点,遵循“外源阻断、内源控制、活水引流、水质净化、生态修复”的技术路线,建立河长制信息共享平台,优化调整水系布局,兼顾水景观及滨水生态空间,构建以河道为轴线的生态廊道,全面改善水环境,提升人居环境质量。
目前全世界针对黑臭河道治理的技术已日趋成熟,主要包括物理方法、化学法、生物法。其中,物理方法包括人工曝气、底泥疏浚和调水等;化学法包括强化絮凝、化学氧化和化学沉淀等,所使用的化学药剂主要有铁盐和铝盐等混凝剂、双氧水等氧化剂和生石灰等沉淀剂;生物法包括微生物强化技术、生物膜技术、植物净化技术和生态净化技术。总的来说,目前世界上针对黑臭河道治理技术多种多样,但治理后河道水质容易反复,导致治理效果欠佳。笔者认为治理后的长效管理是以后治理黑臭河道的重中之重,本文笔者站在管理的角度去系统性阐述黑臭河道治理方案及举措,笔者在总结前人经验的基础上,以北孝仁塘为例,梳理河道黑臭问题清单、分析黑臭成因,提出治理思路,以期为以后黑臭河道治理后的管理维护提供借鉴。
02 研究材料与方法
本文涉及的水质指标检测方法如下:色度采用便携式色度测定仪;pH测定采用pH计;总磷的测定采用钼酸铵分光光度法;耗氧量采用高锰酸钾法;氨氮用纳氏试剂比色;铁的测定采用邻二氮杂菲分光光度法;氟化物测定采用氟试剂分光光度法;铜的测定采用2,9-二甲基-1,10-菲啰啉分光光度法;镍的测定采用丁二酮肟分光光度法。
03河道现状情况
北孝仁塘南起新塘河,北至杨林塘,总长1100m,河口平均宽度19m,河道面积58.72亩,河道水位1.2±0.6m,河底标高-1.2m,边坡1:2.4;昆山夏季降雨多,尤其是台风过境期间河道水位短时间内急剧上升,冬春季节水位在0.6-0.8m之间。河道两岸侵占河道蓝线违法建设(主要为民用建筑)已余2019年底规划拆除。北孝仁塘有出入水系新塘河、杨林塘、五号河共计3条。
表1-1 河道出入水系情况表
序 号 | 河道名称 | 起点 | 止点 | 总长 M | 现状断面 | 河道面积 亩 | ||
底高 m | 边坡 | 面宽 m | ||||||
1 | 新塘河 | 茆沙塘 | 皇仓泾 | 4890 | 0 | 1:2 | 22.1 | 225.44 |
2 | 杨林塘 | 茆沙塘 | 常泾河 | 4150 | -0.8 | 1:0.5 | 16.5 | 93.9 |
3 | 五号河 | 龙江站 | 皇仓泾 | 4006 | 0 | 1:1.5 | 28.1 | 168.85 |
通过对出入水系水质检测发现,新塘河氨氮浓度23±0.3mg/L,化学需氧量维持在8.6±0.5mg/ L之间,DO大于5.2mg/L,无明显黑臭现象,orp在25±7mv;杨林塘氨氮浓度1.1±0.2mg/L,化学需氧量维持在5.6±0.2mg/ L之间,DO在3.5-4.6mg/L之间,无明显黑臭现象,orp在42±2mv;五号河氨氮浓度0.9±0.1mg/L,化学需氧量维持在38.5±0.9mg/ L之间,DO介于2-2.6mg/L,水质轻微发黑,orp在15±3mv。三条出入水系河流,新塘河、五号河底高高于北孝仁塘,河道水量流向北孝仁塘。
为了全面分析对北孝仁塘水质状况,对其进行了6次水样采集。检测指标为PH、高锰酸盐指数、氨氮、总磷、氟化物等。选择总磷、高锰酸盐指数、氨氮三项指标为评价因子,进行断面水质综合评价。河道检测数据及水质评价结果见表1-2。
表1-2 北孝仁塘河道水质检测数据表
序号 | 样品名称 (采样点) | 感官指标 | 检测项目及结果 | 采样日期 | ||||||||
色 | 臭 | pH | 总磷 (mg/L) | 氨氮 (mg/L) | 高锰酸盐 指数(mg/L) | 氟化物 (mg/L) | 铬(六价) (mg/L) | 铜 (mg/L) | 镍 (mg/L) | |||
1 | 北孝仁塘 北门路恒盛路西 | 无色 | 弱 | 7.08 | 1.67±0.6 | 28.0±3 | 26.2±5.6 | 0.46±0.1 | ND | ND | ND | 2020.1.4 |
标准限值 | 6~9 | ≤0.4 | ≤2.0 | ≤15 | ≤1.5 | ≤0.1 | ≤1.0 | 0.02 | / | |||
执行标准 | GB3838–2002《地表水环境质量标准》 表1 V类 表3 | |||||||||||
备注 | 1、 “ND”表示未检出,六价铬的检出限为0.004 mg/L;铜的检出限为0.04mg/L;镍的检出限为0.007mg/L。 |
从表1-2可以看出,北孝仁塘河道水质呈弱碱性,氨氮浓度分布在22.5-28.3mg/L之间,高于地表水环境规定的标准限制的11.25-14.15倍,总磷浓度均在2mg/L以上,溶解氧浓度普遍低于2mg/L,氧化还原电位呈电负性,感官指标出现轻微黑臭,属劣Ⅴ类水体。
04 河道问题清单梳理
1、河道点源污染问题突出。根据《昆山高新区污水接纳现状排查及控源截污方案》,北孝仁塘沿线范围内有2家企业及周边地块(国际模具城、世模投资)为雨污分流,有1个小区地块(美陆佳园)为雨污合流。详见表1-3。
表1-3 河道周边地块接纳现状统计表
排水区编号 | 区域名称 | 污水性质 | 接纳现状 | 污水去向 |
1-10 | 国际模具城 | 生活污水、工业废水 | 雨污分流进管网 | 市政污水管网 |
1-16 | 世模投资 | 生活污水、工业废水 | 雨污分流进管网 | 市政污水管网 |
1-29 | 美陆佳园 | 生活污水、餐饮污水 | 雨污合流进管网 | 排河 |
2.河道周边现状引换水制度不完善,导致区域河网水动力条件差,水环境容量不足,水体的自净能力较低。
3.水资源管理不力:北孝仁塘共有13个排口,其中10个排口存在旱流污水;沿线无取水口、无入河排污口,周边地块用水效率尚未全面提高,水资源节约与保护管理有待加强。
4.水生态修复能力差。北孝仁塘河道水体景观单一,无水生植物种植,河道水生态功能恶化。
5. 河道长效管护涉及多部门责任主体,以水利部门为主的河道管护机制已基本落实,但与其他部门联动性不足,信息化水平较低,公众保护意识不强。联动执法机制虽已建立,但违法行为打击力度不够,信息化水平较低,公众保护意识不强,河道监管仍存在不足。
05 河道黑臭成因
根据现场摸排、调查情况来看,北孝仁塘污染源主要来自过量的外源污染物进入水体,河道黑臭成因如下:1、 出入水系向北孝仁塘河道输入大量污染物,新塘河氨氮浓度较高,且氨氮为溶解性物质,容易随河道水流流动汇入北孝仁塘;吴新河可能携带一定浓度的化学需氧量汇入北孝仁塘,致使北孝仁塘化学需氧量升高;2、北孝仁塘河道周边存在大量裸露土壤,且边坡较大,周边污染物容易受到雨水冲刷随雨水汇入河道,继而引发河道污染物浓度升高;3、洗手池、废料垃圾堆放区渗流出来的污水,倾倒生活废水至雨水口形成的污水量随河流管道直排入河,直接造成河道水质变差。
06 河道治理思路及对策
基于对北孝仁塘河道问题的梳理,在明确成因的基础之上,针对性地提出治理对策。
1、针对点源污染问题,措施如下:实施美陆佳园及周边地块的雨污分流、混接点改造;对恒盛路管网进行修复、混接点改造;同时对河道周边其它地块、市政道路雨污水管网混接点进行摸排,发现问题及时整改;加强对河道周边企业检查、管理、监督,杜绝周边企业废水偷排河道的可能。
2、完善引换水制度。在保障区域防洪除涝及供水安全的前提下,通过合理引换水调度,增加河道水体容量、促进水体流动,改善河道水环境;对河道岸坡进行整治,清理岸坡垦种现象。
3. 加强制度建设。落实最严格的水资源管理制度,严格取水许可管理,严格地下水开采管理,严格入河排污口设置水资源论证和许可审批。大力推进“节水型企业建设”,积极推进工业企业用水审计及水平衡测试,加快开展沿线企业节水升级改造,提高工业用水重复利用率。深入推进节水型社会载体建设,创建节水型小区,加大节水力度,提高用水效率,推广安装节水器具,杜绝跑冒滴漏。
4. 进行水域生态系统构建,主要为水生植物群落构建。通过引入本地的优势植物种群,利用生态演替的原理和规律,兼顾景观美学,打造健康稳定的水生生态系统,提高水体的自净能力。
5. 明确管理机制,落实管护机构、管护人员和管护经费,加强河道及河道管理范围的观测、巡查、维护、养护、保洁等长效管护工作。强化部门联动机制,加强多部门的统筹协调管理;积极推广“政府主导、社会参与”的市场化运作机制,加强监督考核,确保管护到位。建立河长制信息共享平台,实现水环境监测信息共享,加强部门联合治水能力。鼓励公众参与和监督河道管理保护工作,营造依法治水、齐抓共管的良好社会氛围,通过搭建公众信息平台、电话热线等畅通公众知情、参与渠道,聘请社会监督员对河湖管理保护进行监督和评价。
07 结论
1、北孝仁塘河道现状水质较差,为劣Ⅴ类水体,污染因子主要为氨氮和总磷。
2、出入水系一定程度上加剧了河道水质变差;河道周边存在大量裸露土壤,边坡较大,污染物容易随雨水汇入河道,引发河道污染物浓度升高;雨污合流管道直排入河,直接造成河道水质变差。
3、针对点源污染问题,实施雨污分流、混接点改造;完善引换水制度;加强制度建设;进行水域生态系统构建,主要为水生植物群落构建。明确管理机制,落实管护机构、管护人员和管护经费,加强河道及河道管理范围的观测、巡查、维护、养护、保洁等长效管护工作。
作者简介:张孝忠(1992-),男,硕士研究生,徐州市水利建筑设计研究院有限公司设计师,主要从事现代水处理理论与技术等方面的研究,E-mail:1403691909@qq.com.