北方季节性河渠黑臭水体治理探析

郝 永 刚

(太原市市政工程设计研究院，山西 太原 030002)

2015年4月国务院发布《水污染防治行动计划》，简称“水十条”，提出“到2020年，地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在10%以内，到2030年，城市建成区黑臭水体总体得到消除”的控制性目标。2015年8月住建部、环保部联合印发《城市黑臭水体整治工作指南》(以下简称“指南”)，用于指导地方各级人民政府组织实施城市黑臭水体的排查与识别、整治方案的制定及实施、整治效果评估与考核、长效机制建立与政策保障等工作。可以说城市黑臭水体整治已经成为地方各级人民政府改善城市人居环境工作的重要内容。

1 北方季节性河渠黑臭成因

城市黑臭水体是指城市建成区内，呈现令人不悦的颜色和(或)散发令人不适气味的水体的统称。北方城市中除通过山洪冲刷形成的自然河道外，还存在许多人工开拓的退水渠，这些河渠最明显的特点就是一年当中90%以上的天数干涸，只有雨季中到大雨时才会产生连续水流。因此只要在旱季时存在水流必然是生产、生活污水，按照评价城市黑臭水体的指标：透明度、溶解氧(DO)、氧化还原电位(ORP)和氨氮(NH3-N)来评判，其必然是“重度黑臭”。

2 污染源调查方法

2.1 点源污染

结合管网普查资料，沿河渠两岸逐个进行排污口详细调查、监测，收集日常排污量、排污时段、水质等。重点要分清排污口是属于城市集中的排污口还是沿岸建筑的临时排污口，或者是企业的排污口，因为后期的治理需针对性的分别提出措施；譬如沿岸建筑的临时排污口，如果结合城市环境综合整治，可能会拆除大量的沿岸临建、违建，如此一来其对应的排污口就会“物理消失”。根据经验，对于季节性河渠的排污口大部分属于城市的生活污水，其产生的原因主要在于老城区大量合流制管网的存在、片区内雨污分流不彻底、雨污混接现象严重、截留井内截留槽或堰淤堵等造成。

2.2 面源污染

面源污染，主要包括各类降水所携带的污染负荷、城乡结合部地区分散式畜禽养殖废水的污染等。对于北方干旱城市来说重点在于分析中小降雨的污染、暴雨初期雨水的污染、冬季冰雪融水的污染、畜禽养殖污染等。

另外，城中村和城边村也是重点关注对象。随着城中村改造、集中拆除，城中村垃圾遍地、污水横流的现象逐渐消失，但是城边村依然存在，其垃圾、污水治理任重道远，短期内仍然会通过径流进入河渠形成污染。即使通过在其排出终端采取临时截留措施，雨季时大量溢流污水、地面垃圾仍然会进入水体。

2.3 内源污染

北方季节性河渠的内源污染是应该引起足够重视的重要污染源。由于多年污水横流导致的淤泥有机质丰富，部分河渠内夏季植物疯长、冬季腐烂变质；由于北方中小雨偏多，如果对初期雨水、截流式管网的溢流污水、面源污染治理不彻底，即使集中治理完成也容易再次沉积、污染。内源污染的调查内容应包括河渠底泥厚度、颜色、嗅味及主要污染物特征；岸边垃圾及其主要来源和特征、河渠内生植物及其腐败情况；河床底部地质构造等。

3 整治技术特点

按照《指南》的要求，针对性地采取控源截污、垃圾清理、清淤疏浚、生态修复等措施是黑臭水体治理的常规措施，但对于北方季节性河渠黑臭水体治理的技术选择具有明显的地域特征。

3.1 控源截污

如前所述，季节性河渠内日常的水流基本上就是污水，因此实现污水全收集、全处理是治理此类黑臭水体的根本之道。目前我国大部分城市规划的排水体制是分流制，只有按照规划逐年的完成源头的雨污分流才是彻底的治理方法。但是源头的雨污分流需要一个较长历时，为了完成“水十条”的治理目标，需要沿河渠修建截流污水管，将直接入河的污水管接入、将合流管内污水截流。与此同时，需要对入河雨水管涵所服务范围内的污水误接、错接点实施“微创手术”，予以纠正，而不是简单的在入河口实施截流。

对于城边村、城市边缘的企业等水体的黑臭污水来源点，在经济技术综合比较的基础上可以选择就地处理、达标排放，而不是一味的纳入城市污水厂集中处理。目前污水处理设施的集成化、小型化、高标准化在长江上游地区做得非常成功，虽然吨水投资、运营成本均很高，但相对于远距离管网的建设、运维还是具有相当竞争力的。可以结合美丽乡村建设统筹规划建设。

面源污染控制是一项长期的、艰巨的工作，属于城市双修范畴，离不开海绵城市建设中的径流污染控制，尤其是对于老旧城区低影响开发(LID)设施、初期雨水控制与净化设施建设都需要根据城市改造建设计划逐年进行。

3.2 内源治理

垃圾清理、清淤疏浚都是内源治理的具体措施，对于北方季节性河渠具有非常明显的地域特征。首先，是一个长期、不间断的过程，河渠内日常无水，即使一次性将淤泥清理干净、换填，夏季时仍然会杂草丛生，这就需要每年清理杂草、落叶、沉积漂浮物，防止其腐烂变质。

在实现源头真正意义的雨污分流、彻底控制面源污染之前，中雨、大雨时仍然有污染物进入河渠沉积变质，形成污染，因此，河道清淤是一项经常性的工作。

4 整治误区分析

4.1 对所有排污口进行截流

随着环保督查、黑臭水体专项督查力度的不断加强，地方面临的压力越来越大，为了完成治理任务，有些地方在截污纳管阶段采取了非常极端的截流措施，只要管道里有污水就将之全部截流进污水厂进行处理，为后期的管网、污水厂的运行埋下了隐患。雨季时大量雨水进入污水管网，而污水管网相对于雨水管道管径有数量级的差距，造成污水外溢、臭气熏天，泥沙进入污水管道造成淤积，过量雨水对污水厂的运行造成冲击。给污水厂带来新的挑战——雨季如何防汛、保证安全，有些落差较大的地区甚至出现污水管顶井盖现象。

因此，在点源调查及后期设计阶段，一定要细致的摸清情况，尤其是管道的性质、旱季流量及其变化，区别对待不同的排污口。在设置截流井时要根据旱季流量选择合适的截流倍数，尽可能的选择可远程控制的智慧截流井，保证污水厂、污水管网的安全运行。通过精确控制可以有效拦截旱季时污水(见图1,图2)，在中小雨时通过闸门开启度精确拦截污水厂能够消纳的初期雨水量，并在暴雨时保证污水厂的运行安全。

4.2 新建污水厂重复处理上游来水

对有些跨地区的河道，越是下游的城市面临的黑臭水体治理压力越大，现在环保实行出境断面考核，河道从上游城市合格的出境断面流出后，沿途由于新的污染源进入，即使下游城市自身城区范围内污水处理达标，其河道出境断面也不达标。因此，下游城市在河道边新建污水厂，将河道内的不达标水拦截处理，达标排放。这样就造成该污水厂规模很大，并且将上游城市污水处理厂已经处理但沿途二次污染的水又处理一次，很不合理。针对这种情况，建议还是立足于河道的综合施治，下大力气建设管网集中处理或者小型污水处理站分散处理，加强河道沿途的日常巡查，对农村地区的地面固体废弃物加大收集力度，加大宣传力度。将黑臭水体治理和农村环境综合整治结合起来，改“短期效益”为“长效管理”，化“简单处理”为“精细控制”。

4.3 水体修复技术的滥用

南方城市水资源丰富，河道内水长流，黑臭水体在完成初步治理后，为了巩固治理成果需要对水体进行人工干预一段时期，防治黑臭再生。石墨烯光催化技术、生态过滤技术(EFT)、纳米曝气等技术应运而生。这些技术的使用都有它特定的条件和环境，是不适用于季节性河流的。因为季节性河流旱季无水，即使有水也全是污水，利用这些技术处理污水是不可能达标的；雨季时尤其是暴雨时，泥沙俱下，河道内的水处理设施还需要拆除以不影响行洪。目前有些地方应用这些技术作为黑臭水体的治理方案或者应急处理方案，都是错误的决策，属于技术滥用。

对于黑臭水体治理的理解有人认为只要治理的不黑不臭即可，因此采取一级强化、投加药剂等措施，这也是不正确做法。黑臭水体治理最终是要实现水体自然生态恢复本真，要落脚到断面水质考核上。

4.4 对初期雨水治理的理解不到位

初期雨水由于污染程度高，有毒有害物质多而复杂，甚至超过污水，是黑臭水体治理不可回避的主要问题。按照我们几十年发展的惯性思维，初期雨水治理单纯的通过工程措施是无法解决的，或者说急功近利的利用工程措施来解决是会误入歧途的。有许多人认为在雨水管入河口附近建设初期雨水调蓄池是解决初期雨水见效最快的途径，这种理解是片面的。因为降雨是有时空差异的，同时雨水产流也是一个由距离入河口最远点自远而近的过程，等最远点的初期雨水进入调蓄池时，附近区域的来水已经相对比较干净了，越是大流域雨水系统这种情况越明显。解决初期雨水必须从产流源头、全过程来控制，必须结合海绵城市建设从建筑、小区、管网系统等细致的划分收集处理。尤其是北方干旱城市，全年90%以上降雨是中小雨，被污染的初期雨水可能就是降雨的全部，都需要收集处理；而历时较短的暴雨，防汛的重要性超过了初期雨水的处理，这些都是需要长时间实践、调查研究解决的问题。

4.5 生态修复

《指南》对于岸带修复提到“采取植草沟、生态护岸、透水砖等形式，对原有硬化河岸进行改造，通过恢复岸线和水体的自然净化功能，强化水体的污染治理效果”，对于北方季节性河流由于常年无水，暴雨来临防汛压力骤增，水体自然净化功能根本谈不上，更多的是要考虑如何快速行泄洪水。因此对河岸硬化改造从生态修复方面来看无此必要，但如果从河道糙率系数造成洪水流速过快的角度考虑改造硬化河岸，那就是另外一回事了。

5 结语

自2015年《水污染防治行动计划》《城市黑臭水体整治工作指南》颁布以来，环保督查力度逐渐加强，城市黑臭水体治理达到前所未有的高度，而《指南》偏重于有恒定过境水流的河道。对于北方季节性河流，具有河道内常年无水、黑臭水全是污水、汛期暴雨来水集中防汛压力大等特点，其黑臭水体治理必须结合当地的实际情况，因地制宜针对性的制定相应措施、方案，切不可机械的照本宣科、生搬硬套，更不可人云亦云、病急乱投医。