畢南妮

(唐山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河北 唐山 063299)

黑臭水體直接影響群眾生產(chǎn)生活，是突出的水環(huán)境問題[1]。根據(jù)國務(wù)院頒布的《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》主要指標(biāo)，“到2020年，地級(jí)及以上城市建成區(qū)黑臭水體均控制在10%以內(nèi)，到2030年，全國城市建成區(qū)黑臭水體總體得到消除”[2]。然而，由于城市水體黑臭成因復(fù)雜、影響因素眾多，各地城市發(fā)展、水文、地質(zhì)、氣候條件存在較大差異，整治任務(wù)艱巨[3-4]。近年來，深圳市在黑臭水體治理方面取得了顯著成效。本研究擬以深圳市大康河黑臭水體整治為案例，對(duì)其成因、治理思路及效果進(jìn)行論述。

1 概述

1.1 流域水系

龍崗河為深圳市五大干流之一，大康河為龍崗河右岸一級(jí)支流，主要流經(jīng)龍崗區(qū)園山街道，流域面積25.63 km2，河長5.8 km，平均比降0.013。主源為樟樹河，主要支流包括新塘村排水渠、福田河、簡龍河等。大康河流域內(nèi)地勢西南高、東北低，地形地貌屬低山丘陵區(qū)，河谷呈“V”字形。樟樹河為大康河主源，流域面積3.80 km2，河長4.45 km，平均比降0.052。新塘村排水渠為大康河上游左岸支流，流域面積2.19 km2，河長2.77 km，平均比降0.028 5。福田河為大康河中游右岸支流，流域面積5.39 km2，河長4.8 km，平均比降0.064。簡龍河為大康河下游右岸支流，流域面積7.03 km2，河長6.91 km，平均比降0.037 9。流域內(nèi)建有中型水庫1座——銅鑼徑水庫，水庫控制集雨面積5.84 km2，河長5.65 km，平均比降0.061 4。銅鑼徑水庫以上河段稱響水河，流域范圍內(nèi)植被茂盛，林木良好。大康河的流域區(qū)位及流域水系如圖1,圖2所示。

1.2 黑臭情況

大康河黑臭水體全長約7.39 km，起點(diǎn)為油田路，終點(diǎn)為河口匯入龍崗河，如圖3所示。橫坪公路橋至簡龍河口段，河道左岸是垂直擋墻，右岸是放坡平臺(tái)，有寬約3 m的巡河路，建筑物離河道較遠(yuǎn)，河水發(fā)黑，透明度很低，如圖4所示。簡龍河口至大康河河口段，簡龍河匯入大康河段由于位于新建的沙荷路下，已經(jīng)暗渠化。河道出口至荷康路左岸是沙荷路，右岸是高壓走廊，河水渾濁。荷康路至大康河河口，左岸工業(yè)區(qū)為主，右岸民居區(qū)為主，河水渾濁，底泥發(fā)黑。支流新塘村排水渠黑臭段起點(diǎn)為安康路與沙荷路交匯處西側(cè)，終點(diǎn)為山子下路與安康路交匯處，排水渠內(nèi)污水量大且水質(zhì)渾濁，并有惡臭。經(jīng)調(diào)查，大康河干流整治前共有28個(gè)污水排放口，污水排放量約4.6萬t/d。

2 河道黑臭成因解析

2.1 整治前水質(zhì)

大康河流域，早期建設(shè)的截污系統(tǒng)無法發(fā)揮其效能，特別是福田河口以上部分，建筑密集，建筑物臨河而建，河道空間非常狹窄，截污干管部分埋設(shè)于河床內(nèi)。由于河道空間上的狹小，在建的截污管網(wǎng)對(duì)排污口的截流存在很多空白點(diǎn)，旱季仍有不少污水漏排入河。經(jīng)現(xiàn)場踏勘，入河污水主要是未經(jīng)截流排水口排入河道的污水，主要集中在大康河中上游段。另外，干流福田河口以下河段右岸并未敷設(shè)截污管，但隨著流域開發(fā)強(qiáng)度的增大，而在近期雨污分流難以實(shí)現(xiàn)的情況下，勢必會(huì)導(dǎo)致有更多的污水排入河道。新塘村排水渠點(diǎn)源污染主要為生活污水直排入河、合流制管道雨季溢流等。根據(jù)晴天沿河岸走訪調(diào)查及統(tǒng)計(jì)，新塘村排水渠兩岸共有排污口66個(gè)(新塘村排洪渠黑臭水體治理工程范圍內(nèi))，管徑300 mm～1 200 mm，且有較濃烈的臭味。2016年經(jīng)水質(zhì)監(jiān)測得到主要污染物數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 2016年大康河黑臭段水質(zhì)監(jiān)測值

從表1中可以看出：新塘水黑臭段的主要污染物是CODCr,BOD5,NH3-N和總磷等，屬有機(jī)污染型。

2.2 成因解析

2.2.1 面源污染

通過雨季及旱季現(xiàn)場踏勘，發(fā)現(xiàn)大康河干流黑臭段及新塘村排水渠黑臭段雨季河水的水質(zhì)明顯劣于旱季。干流黑臭段及新塘村排水渠黑臭段片區(qū)的面源污染負(fù)荷量較大，且對(duì)河流水質(zhì)有顯著影響。

2.2.2 污水系統(tǒng)

大康河干流黑臭段以及新塘村排水渠黑臭段，兩岸排水系統(tǒng)未完善，污水口溢流、偷排直接影響其水體的水質(zhì)。通過對(duì)大康河片區(qū)現(xiàn)狀城市干支排水管、現(xiàn)狀河道兩岸截污管、小區(qū)內(nèi)小管徑管網(wǎng)分析，發(fā)現(xiàn)主要有以下三類問題：一是排水主干管道缺少雨水干管，只有雨污混流管；二是河道暗涵段缺少截污措施，污水直接排放入河；三是住宅區(qū)及工廠區(qū)內(nèi)小管徑管道存在排水管網(wǎng)不完善或錯(cuò)接亂排現(xiàn)象。

2.2.3 內(nèi)源污染

因流域內(nèi)城市開發(fā)建設(shè)，部分水土流失引起河道局部淤積，河道淤積物主要為新近堆積物，成分主要為砂土、生活垃圾。

2.2.4 水環(huán)境容量

整治前，大康河片區(qū)截污系統(tǒng)不完善，存在上游基流未釋放、沿河排污口污水直接入河等問題，導(dǎo)致水環(huán)境容量不足。

3 治理措施

3.1 工程措施

3.1.1 干支流綜合整治工程

大康河綜合整治工程：截污方面，干流兩岸敷設(shè)截污管涵，對(duì)岸上排污口進(jìn)行接駁；補(bǔ)水方面，為保障旱季大康河景觀水量，于大康河河口、龍崗河右岸(近橫崗二期)新建補(bǔ)水泵房，補(bǔ)水規(guī)模3萬m3/d。補(bǔ)水水源為橫崗二期一級(jí)A尾水，補(bǔ)水點(diǎn)位于福田河河口，補(bǔ)水管管徑DN600，總長2.57 km。

支流新塘村排水渠黑臭水體整治工程：新塘村排水渠是大康河最上游的一級(jí)支流，上游有兩條河流匯合而成，分別為新塘水左支流與新塘水右支流。新塘村排水渠與沙荷路交匯處至下游左岸沿線敷設(shè)截污管，截污管徑為DN400～DN800，外包封0.2 m素混凝土。右岸為河道擋墻上掛管，最終匯入左岸箱涵。沙荷路至安昌路段左岸有岸上截污，右岸敷設(shè)DN400截污管。莘塘排洪渠左支流在暗涵出口處、安居路暗涵末端設(shè)有兩處點(diǎn)截污，新塘村排水渠右支流下游、安昌路明渠段設(shè)有兩處點(diǎn)截污，最終將污水匯入到市政污水管網(wǎng)。

支流樟樹河綜合整治范圍外河段入河排污口臨時(shí)接駁工程：通過大康河綜合整治及樟樹河綜合整治范圍外河段入河排污口臨時(shí)接駁工程的實(shí)施，樟樹河自?？勇繁眰?cè)總口截污至大康河匯入口段兩岸敷設(shè)有DN700截污干管，最終匯入到大康河截污管涵，在福坑路與樟樹河交匯處設(shè)有總口截污，上游明渠段有兩岸擋墻頂設(shè)有截污管。

支流福田河綜合整治工程：福田河在沙河路暗涵出口至大康河入河口處，左右岸敷設(shè)DN500截污管，箱涵包封。截污管內(nèi)污水最終匯入到大康河截污箱涵，福田河末端設(shè)有溢流堰式總口截污，旱季可將福田河污水及基流悉數(shù)截至大康河截污箱涵。福田山泉至沙荷路段右岸已在岸上設(shè)有截污管。

支流簡龍河綜合整治工程：簡龍河作為銅鑼徑水庫放水通道，現(xiàn)狀河道末端設(shè)有總口截污，簡龍街明渠段兩岸擋墻頂設(shè)有截污管。其余未做任何截污措施?！昂嘄埡泳C合整治工程”擬于2018年施工，該工程擬建截污管為三段，第一段：起點(diǎn)位于聯(lián)惠印刷有限公司附近，左岸新建DN600截污管(埋設(shè)于人行道下)257 m，右岸新建DN600截污管(埋設(shè)于二級(jí)平臺(tái)下)247 m；第二段：沿右岸堤角新建DN800截污管336 m，由于河道為暗渠形式，截污管敷設(shè)在河堤內(nèi)；第三段：本段起點(diǎn)位于黃龍記鞋料制品廠附近，新建DN800截污管169 m，此段埋深較深(埋深約8 m)，采用頂管施工，終點(diǎn)與現(xiàn)狀大康河河口處現(xiàn)狀截污箱涵接駁。

3.1.2 雨污分流工程

保安社區(qū)改造污水管道DN300～DN500，總長度為35 834 m，建筑立管105 840 m；大康社區(qū)改造污水管道DN300～DN600，總長度為1 363 m，建筑立管及其連接管長度為43 183 m；荷坳社區(qū)改造污水管道DN300～DN500，總長度為8 823 m，改造雨水管道DN300～DN1 200，總長度為2 450 m，建筑立管及其連接管長度為47 264 m。

3.1.3 補(bǔ)水工程

為保障旱季大康河景觀水量，于大康河河口、龍崗河右岸(近橫崗二期)新建補(bǔ)水泵房，補(bǔ)水規(guī)模3萬m3/d。補(bǔ)水水源為橫崗二期一級(jí)A尾水，交水點(diǎn)位于福田河上游。為確保大康河截污效果及上游清潔基流釋放，在2019年的龍崗區(qū)龍崗河流域、觀瀾河流域、深圳河流域消除黑臭及水質(zhì)保障工程中需將新塘村排水渠左岸在建DN400沿河截污管上延至安昌路。因新塘村排水渠上游河寬僅2 m～5 m，兩岸空間有限，為避免對(duì)河道行洪影響，新建截污管穿沙荷路后沿安業(yè)路布置。新建截污管管徑為DN400，總長776 m，縱坡為3‰，沿線重點(diǎn)截排5個(gè)大口徑混流口。

3.2 非工程措施

3.2.1 面源污染管控

共計(jì)5處面源污染點(diǎn)存在污染問題，在2019年龍崗區(qū)龍崗河流域消除黑臭及水質(zhì)保障工程中進(jìn)行升級(jí)改造。針對(duì)5處農(nóng)貿(mào)市場的問題，2019年龍崗區(qū)龍崗河流域消除黑臭及水質(zhì)保障工程采用新建污水管的方式解決雨污混接問題，對(duì)排入雨水管的面源廢水設(shè)置環(huán)保雨水口進(jìn)行隔渣沉沙，最終通過棄流井進(jìn)入市政污水管。

3.2.2 河道管養(yǎng)

大康河為雨源型河道，周邊工程較多，水土流失情況較嚴(yán)重，大洪水后泥沙淤積嚴(yán)重。運(yùn)行過程中應(yīng)視實(shí)際淤積情況確定清淤頻率。清淤僅限于污水中的沉積物，攔污柵攔截不到的成分，如部分泥沙和絮凝物，其沉積于截污管中，當(dāng)沉積物影響截污管正常運(yùn)行時(shí)，便須清除，以免長期沉積固結(jié)堵塞過水?dāng)嗝?，又增添清除的難度。

由于截污管按無壓設(shè)計(jì)，為保證截污管在正常運(yùn)行中留有富余度并便于實(shí)際運(yùn)行操作，建議以截污管淤積深度達(dá)到設(shè)計(jì)過流斷面的10%作為清淤啟動(dòng)條件。每兩周及洪水過后，在檢查井處用測錘測量淤積面的深度，汛期適當(dāng)加大測量密度。

無雨期工作人員檢查巡視頻次為每周一次，重點(diǎn)檢查截污管接縫的密封性、截污井截流效果，若出現(xiàn)污水外溢入河應(yīng)及時(shí)報(bào)告處理。每周在檢查井處用測錘測量箱涵淤積深度；降雨期工作人員需加強(qiáng)巡視，重點(diǎn)檢查各截污管溢流口狀況，大雨期若出現(xiàn)影響行洪的情況如截污管溢流口堵塞等情況應(yīng)及時(shí)報(bào)告處理；雨后期工作人員重點(diǎn)檢查截流管、過河管淤積情況；洪水過后，在檢查井處用測錘測量箱涵淤積深度。若出現(xiàn)淤積、堵塞等應(yīng)及時(shí)報(bào)告處理。同時(shí)需要定期對(duì)每個(gè)截污井?dāng)r污柵處的垃圾進(jìn)行清理，確保截污口有效過流面積。

4 治理成效

4.1 污染源削減

經(jīng)治理后調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如表2所示，旱季點(diǎn)源污染物COD削減量1 032.8 t/a，氨氮削減量120.2 t/a。通過開展護(hù)岸改造及海綿城市建設(shè)，面源污染物COD削減量106 t/a，氨氮削減量2.6 t/a。部分重污染河段開展清淤工作，內(nèi)源污染COD削減10.6 t/a，氨氮削減量2.0 t/a。

表2 近幾年大康河黑臭段旱季點(diǎn)源污染物削減量

由上述數(shù)據(jù)分析可以看出，大康河在雨污分流工程、截污工程和分散式污水處理設(shè)施，以及岸帶改造措施完成后，河道生態(tài)基流恢復(fù)，水體環(huán)境容量提升，氨氮指標(biāo)能控制在不黑不臭的范圍內(nèi)。

4.2 水環(huán)境質(zhì)量提升

通過生態(tài)修復(fù)、活水保質(zhì)等系列措施，增強(qiáng)了河道的流動(dòng)性，強(qiáng)化了水體的自凈能力。2020年經(jīng)水質(zhì)監(jiān)測得到污染物數(shù)據(jù)如表3所示，環(huán)境容量(以氨氮計(jì))增大為40.42 t/a。

表3 2020年大康河黑臭段水質(zhì)監(jiān)測值

對(duì)比分析2016年與2020年大康河黑臭段水質(zhì)監(jiān)測值，得到如圖5所示對(duì)比分析圖，可以看出，經(jīng)過采取河道綜合整治工程、雨污分流工程治理及非工程管控措施，大康河水質(zhì)得到明顯改善。

5 結(jié)語

1)大康河黑臭主因?yàn)槊嬖次廴?、管網(wǎng)錯(cuò)混接及沿河污水排放。2)經(jīng)過河道綜合整治工程、雨污分流工程治理及非工程措施管控，可實(shí)現(xiàn)黑臭水體消除，主要污染物指標(biāo)達(dá)到或優(yōu)于Ⅴ類水。3)下一步，可在消黑基礎(chǔ)上，適時(shí)開展生態(tài)修復(fù)工作，逐步提高水生動(dòng)植物的豐度及多樣性。