太湖流域圩區(qū)河道污染綜合治理研究

杜春蘭+錢嘉駿

摘要：通過(guò)項(xiàng)目背景分析、國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展分析，分析太湖流域圩區(qū)河道黑臭原因、存在問(wèn)題，明確河道功能定位，有針對(duì)性的制定治理方案和生態(tài)修復(fù)技術(shù)，整理出具有參考和推廣應(yīng)用價(jià)值的治理模式。

關(guān)鍵詞：太湖流域；圩區(qū)河道；污染治理

中圖分類號(hào)：X522 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2017）04-0094-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.04.043

Abstract： Through the analysis of the project background， research progresses at Home and Abroad， analysis of The Taihu lake basin black smelly river causes，analysis of the problem existing in the river ，determine the river functional positioning，formulate the governance plan and ecological restoration technology，sorting out the pollution control model with reference and popularization value.

Keywords： The Taihu lake basin， polder region river， pollution treatment

由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，河流越來(lái)越受到人類活動(dòng)的影響。太湖流域已成為水質(zhì)型缺水城市，恢復(fù)水質(zhì)迫在眉睫。隨著工程建設(shè)的不斷推進(jìn)，新的問(wèn)題隨之產(chǎn)生，如何協(xié)調(diào)河流自然屬性與保障人類生產(chǎn)生活之間的矛盾成為亟待研究的重要課題。

相比2001年，太湖流域水環(huán)境整體有了明顯改善。2016年平均為Ⅳ類水質(zhì)，但是仍舊有劣五類水質(zhì)存在。而在偏遠(yuǎn)地農(nóng)村地區(qū)，在人口聚居村莊中卻仍然存在著頑固性黑臭的河道。2016年上海市做了全面的現(xiàn)場(chǎng)河道調(diào)查，以上海某區(qū)縣為例，全區(qū)共調(diào)查出疑似黑臭河道點(diǎn)位1002個(gè)，后續(xù)水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果顯示，在水質(zhì)指標(biāo)上達(dá)到黑臭河道76條。本文重點(diǎn)研究郊區(qū)水利控制片內(nèi)頑固性黑臭河道。

1 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展

1.1 國(guó)內(nèi)外研究及實(shí)踐進(jìn)展

西方發(fā)達(dá)國(guó)家較早地經(jīng)歷了先污染后治理得階段，其水環(huán)境整治水平已大幅度領(lǐng)先，進(jìn)入了“環(huán)境水利”、“生態(tài)水利”的綜合治理階段，由經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展時(shí)期所形成的“唯效率主義”河流管理觀念[2]，轉(zhuǎn)向尊重河流的自然規(guī)律，注重河流自然生態(tài)的保護(hù)和恢復(fù)，使河流發(fā)揮功能的同時(shí)可持續(xù)保持健康穩(wěn)定的狀態(tài)。[3]

至上世紀(jì)末，國(guó)際社會(huì)已普遍認(rèn)同“多自然型河流治理法”，提供“多種生物可以生存、繁殖的治理方法”，走在前列的各國(guó)以自身國(guó)情、本地河流水文特性、動(dòng)植物種類、土地資源情況、本地居民的需求等實(shí)施了各種不同形式、結(jié)構(gòu)、適用于本地區(qū)的多自然型河道治理工程。

國(guó)內(nèi)學(xué)者夏繼紅、嚴(yán)忠民、蔣傳豐發(fā)表的《河岸帶生態(tài)系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究》指出河岸帶生態(tài)系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、景觀適宜性、生態(tài)健康性、生態(tài)安全性。使河道岸帶生態(tài)評(píng)價(jià)實(shí)現(xiàn)指標(biāo)化、可評(píng)價(jià)化。[1]

2010年后國(guó)內(nèi)生態(tài)河道整治星期高潮，西湖流域治理提出了強(qiáng)化執(zhí)法力度、健全管理機(jī)構(gòu)、總體發(fā)展規(guī)劃、高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)污水排放系統(tǒng)、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、控制水土流失、建設(shè)人工濕地等措施。另有江蘇鹽城市開展的骨干河道整治、浙江海寧完成了水生態(tài)建設(shè)、浙江紹興市鑒湖水環(huán)境綜合整治、西雙版納州河道生態(tài)治理、大豐市通榆河飲用水源地綜合整治等一系列治理項(xiàng)目，推動(dòng)了我國(guó)河道生態(tài)治理的一大進(jìn)程。

2010年，上海市以世博會(huì)為契機(jī)，開展了水環(huán)境治理研討會(huì)，綜合開展了包括黑臭河道治理、河道生態(tài)整治、河道綠化治理導(dǎo)則編制等一系列課題，并全面推廣“多自然型河流治理法”在之后的工作中取得了階段性的成就。目前上海市已在全市范圍內(nèi)推廣農(nóng)村生活污水處理工程，并建成多個(gè)以水系功能恢復(fù)為目的的郊野公園，其中尤其以黃浦江上游水源保護(hù)區(qū)青西郊野公園為代表，形成了0.9平方公里生濕地態(tài)保育功能區(qū)。在從傳統(tǒng)河流治理向綜合性流域治理上邁出了一大步。

1.2 河道治理技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

生態(tài)水工學(xué)的發(fā)展，將河道傳統(tǒng)水利推向水利與原生態(tài)系統(tǒng)相交互的階段。目前河道治理技術(shù)已完全認(rèn)同傳統(tǒng)治理模式與生態(tài)治理模式的協(xié)同應(yīng)用。生態(tài)治理技術(shù)發(fā)展日新月異，從物理、化學(xué)法、傳統(tǒng)生態(tài)種群修復(fù)發(fā)展到微生物治理技術(shù)。在國(guó)內(nèi)河道整治市場(chǎng)已開展很多微生物修復(fù)技術(shù)工程，在各種培訓(xùn)上該技術(shù)的推廣力度越來(lái)越大，微生物消除水體污染物技術(shù)在研究和實(shí)踐層面都有了一定的成效。

物理方法主要有截污控源、底泥疏浚、溝通水系、引清調(diào)水（機(jī)械增加水體動(dòng)力增加水體交換）、人工曝氣等。其優(yōu)點(diǎn)是治標(biāo)治本、應(yīng)急處置、見(jiàn)效快、效果好、投資省，缺點(diǎn)是二次污染可能性大，淤泥的轉(zhuǎn)移帶來(lái)污染的轉(zhuǎn)移。

化學(xué)法主要有化學(xué)除藻、絮凝沉淀、調(diào)節(jié)水體pH值等，優(yōu)點(diǎn)是見(jiàn)效快，缺點(diǎn)是治標(biāo)不治本，容易二次污染，容易反彈。

生態(tài)法主要是以人工干預(yù)的手法部分恢復(fù)河道部分自然生態(tài)，待河道本身形成本地化的生態(tài)群落，最終建立良好的水生態(tài)環(huán)境。主要有設(shè)計(jì)河道斷面、河道植物群落布置、水生動(dòng)物放養(yǎng)等措施，應(yīng)用廣泛的有生態(tài)浮島、人工濕地等。優(yōu)點(diǎn)是可持續(xù)的良性發(fā)展，缺點(diǎn)是投資大、周期長(zhǎng)、需要長(zhǎng)效管理，適用于生態(tài)恢復(fù)力強(qiáng)的地區(qū)如：長(zhǎng)三角平原。

生物法主要有微生物菌劑、底泥生物修復(fù)、生物膜法、穩(wěn)定塘等技術(shù)。優(yōu)點(diǎn)是見(jiàn)效快、便于管理，缺點(diǎn)是適用面較小，不適合大江大河以及流域的治理。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)已普遍的認(rèn)識(shí)到人為控制因素改變了河道水力特性、降低了河道納污能力，因此在河道整治中截污納管已列為首選措施，河道治理理念從單一目標(biāo)和治理方式向著多維目標(biāo)和多種組合技術(shù)工藝治理措施轉(zhuǎn)變，最重要的是區(qū)域水環(huán)境治理需要高起點(diǎn)規(guī)劃、綜合治理、全面實(shí)施，以流域綜合治理理念為導(dǎo)向，建立有效的長(zhǎng)效管理網(wǎng)絡(luò)，最終建立健康、可持續(xù)的河道水生態(tài)系統(tǒng)。

1.3 河道黑臭的判定標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)住建部2015年發(fā)布的《城市黑臭水體整治工作指南》，該指南對(duì)城市黑臭水體做了定義并給出了判定標(biāo)準(zhǔn)和分級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)。但農(nóng)村河道不在該范圍內(nèi)，因此本文參照上海市政府辦公廳發(fā)布的《關(guān)于加快本市城鄉(xiāng)中小河道綜合整治的工作方案》，其中了給出了城鄉(xiāng)中小河道黑臭判定標(biāo)準(zhǔn)：堅(jiān)持感官評(píng)判與定量指標(biāo)相結(jié)合，判定河道是否黑臭的標(biāo)準(zhǔn)為：一是投訴多、環(huán)境差、有異味；二是參考水質(zhì)指標(biāo)，主要有三項(xiàng)：氨氮大于5毫克/克、溶解氧小于2毫克/升、透明度小于25厘米。

2 圩區(qū)河道黑臭原因調(diào)查

2.1 歷史沿革

上世紀(jì)建國(guó)初期，太湖流域多為自然河流，雖有古代水工構(gòu)筑的痕跡，但總體未形成封閉式水利控制片區(qū)。由于該地區(qū)地形為碟形，易積難拍，易發(fā)澇災(zāi)，自上世紀(jì)六七十年代起，逐步建立起大規(guī)模水利控制片圩區(qū)，圩內(nèi)建圩，最終形成完全人為控制的水利防線。為區(qū)內(nèi)河道相互間可交換，但因水位受人為控制，水力特性徹底改變，圩內(nèi)河道水流交換能力急劇下降。

隨著交通出行的變革，公路的發(fā)展逐步取代了水鄉(xiāng)水路的通行。早期公路網(wǎng)的建設(shè)簡(jiǎn)單粗暴的阻斷了河道網(wǎng)系統(tǒng)，進(jìn)一步降低了水體的溝通交換能力。因而四通八達(dá)的水網(wǎng)逐步退化為水利控制片圩區(qū)內(nèi)一條條靜態(tài)的泄水小溝。至上世紀(jì)70年代末，改革開放推動(dòng)了大量村辦企業(yè)的發(fā)展，至2000年左右，規(guī)?；墓I(yè)園區(qū)開始建設(shè)，工業(yè)污水納管隨之跟進(jìn)，但仍有許多零星企業(yè)游離在污水管網(wǎng)系統(tǒng)外。這些企業(yè)雖然班里的排水手續(xù)，但由于污水排放未標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置原因，部分企業(yè)在污水中混入河水以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，事實(shí)上沒(méi)有減少污染物的排放，而處罰與獲利的巨大差距造成企業(yè)一而再、再而三的做出污染行為。

鄉(xiāng)村工業(yè)的發(fā)展隨之而來(lái)的是勞動(dòng)力的聚居，環(huán)境負(fù)荷劇增。生活污水處理系統(tǒng)未普及，生活污水不做處理直排河道現(xiàn)象普遍。

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，圩區(qū)河道水體完全受人為控制，需趁潮排水或經(jīng)控制片動(dòng)力排水實(shí)現(xiàn)流動(dòng)，納物能力極差；在地區(qū)污水廠建成后，工業(yè)廢水基本實(shí)現(xiàn)截污納管，不排除部分企業(yè)排污行為的存在。因外來(lái)人口過(guò)量引入居住，連同本地居民產(chǎn)出的生活污水直接排放入環(huán)境中，污染周邊河道。

2.2 圩區(qū)黑臭河道污染源調(diào)查

經(jīng)調(diào)查，導(dǎo)致河道黑臭原因有：

（1）農(nóng)村生活污水、企業(yè)生活污水污染。部分農(nóng)戶建有化糞池，但污水未納管，滿溢后通過(guò)地下水進(jìn)入河道；部分農(nóng)戶及岸邊違章建筑污水直排河道。部分企業(yè)因雨污分流，食堂、廁所生活污水排放河道。如圖1所示。（2）企業(yè)工業(yè)廢水排放。因部分企業(yè)未納入市政管網(wǎng)系統(tǒng)，污水預(yù)處理后排入河道；基層水務(wù)執(zhí)法查到違法裝運(yùn)工業(yè)廢水偷排河道；雨污混流導(dǎo)致企業(yè)污水排放進(jìn)入河道。（3）農(nóng)、牧業(yè)污染。水田氮肥隨排水排放，目前尚無(wú)全面推廣農(nóng)業(yè)截污措施，排水溝多為水泥明溝，化肥、農(nóng)藥直接通過(guò)排水排入河道。養(yǎng)殖業(yè)牧場(chǎng)糞便排放，影響范圍大、時(shí)間持久，即使牧場(chǎng)停止經(jīng)營(yíng)，陳舊糞便若不作處理仍將持續(xù)影響水質(zhì)。

2.3 黑臭河道存在的其他問(wèn)題

（1）黑臭河道岸坡以硬質(zhì)護(hù)岸和自然土坡為主，鮮有生態(tài)護(hù)岸。自然土坡水土流失、坍塌情況較為普遍，河道的堤頂高程高低不一，部分河道堤頂已臨近水面（常水位2.6米吳淞高程），遠(yuǎn)不能滿足區(qū)過(guò)低的河段達(dá)不到圩區(qū)設(shè)防要求，過(guò)高的地方坍塌嚴(yán)重。（2）沿岸違章搭建多。有些違建直接建在河中，侵占河岸及河濱空間，形成硬質(zhì)河坡，切斷了陸地環(huán)境與河道環(huán)境的物質(zhì)交換，阻斷了防汛通道，惡化了沿河居民建筑物的地基條件、危及沿河道路及建筑物的安全。（3）平原河網(wǎng)農(nóng)村地區(qū)水利控制片圩區(qū)河道，普遍水流較緩、水利坡降極小、河勢(shì)變化快、水位變化大、水土流失嚴(yán)重、淤積嚴(yán)重等特點(diǎn)。根據(jù)青浦地區(qū)河道淤積成因研究結(jié)果顯示，該地區(qū)河道理論上需要6到8年輪疏一次以恢復(fù)河床斷面。淤積導(dǎo)致防洪排澇能力下降，同時(shí)納污能力下降。

2.4 圩區(qū)河道功能定位

安全功能，主要抗洪排澇，同時(shí)承擔(dān)資源功能，作為區(qū)域農(nóng)田灌溉應(yīng)急水源，農(nóng)民在特別時(shí)期用臨時(shí)泵抽水灌溉。

環(huán)境功能，提高河流納污能力，強(qiáng)化河流自凈能力。

景觀功能、文化功能、休閑功能，作為村莊內(nèi)人居河道，承載了人們生活的寄托，需要滿足營(yíng)造景觀、文化休閑等生活需求。

3 黑臭河道治理方案

3.1 黑臭河道治理措施

根據(jù)里河道黑臭原因、存在問(wèn)題以及功能定位，結(jié)合生態(tài)化、系統(tǒng)化、動(dòng)態(tài)化以及可持續(xù)性的河流治理與管理要求，研究認(rèn)為圩區(qū)黑臭河道需要從以下方面進(jìn)行治理和改變：

（1）滿足河道的環(huán)境功能、景觀功能。還原河道濱水空間，拆除沿河違章建筑，拆除河道管理范圍內(nèi)房屋附屬結(jié)構(gòu)或附屬建筑，歸還河道濱水空間。（2）清退非法經(jīng)營(yíng)牧場(chǎng)、養(yǎng)殖場(chǎng)，改造合法經(jīng)營(yíng)牧場(chǎng)、養(yǎng)殖場(chǎng)。對(duì)于養(yǎng)殖糞便處理立項(xiàng)專題改造。（3）河道淤泥檢測(cè)。檢測(cè)合格的結(jié)合還田處理；檢測(cè)不合格的，根據(jù)預(yù)算情況選擇合適的處置方式。（4）河道斷面設(shè)計(jì)，清淤疏浚改造。保證圩區(qū)防洪排澇要求，有條件的在河道管理范圍內(nèi)設(shè)置防汛通道。調(diào)整河道斷面，設(shè)計(jì)生態(tài)型護(hù)岸。目前上海市發(fā)布的《水利工程施工質(zhì)量檢驗(yàn)與評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（DG/TJ 08-90-2014），明確了石籠護(hù)岸的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。在有條件的河段可以布置石籠護(hù)岸。（5）溝通河道水系。拆壩建橋、拆壩建閘。盡可能增加水體交換的可能，為調(diào)水提供條件。（6）利用成熟技術(shù)對(duì)有條件截污的農(nóng)村生活污水進(jìn)行截污治理；對(duì)于區(qū)域內(nèi)的雨污混流現(xiàn)象，檢測(cè)后全面改造；研究推廣農(nóng)業(yè)面源污染控制和截污技術(shù)。（7）采取生態(tài)措施人為干預(yù)河道生物群落的恢復(fù)，對(duì)河道生物群落人為干預(yù)恢復(fù)，選擇適用于本地區(qū)河道的植物修復(fù)河道水環(huán)境，以此逐步恢復(fù)水生生物生存環(huán)境，吸引水生動(dòng)物棲息，形成復(fù)雜、穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展的生物群落。建議進(jìn)行生態(tài)調(diào)查，輔助河道治理工作。（8）滿足河道文化功能。充分挖掘地區(qū)文化，以河道功能變遷為主線，貫穿農(nóng)耕文化、臨水而居文化、船運(yùn)文化、水工文化及至現(xiàn)代的人水和諧，將內(nèi)容通過(guò)河道設(shè)施一一呈現(xiàn)。（9）滿足河道休閑功能。適當(dāng)布置休閑步道、親水平臺(tái)、預(yù)留健身活動(dòng)區(qū)，滿足居民休閑、親水需求。（10）完善河道長(zhǎng)效管理機(jī)制。對(duì)于圩區(qū)內(nèi)易淤積河道制定清淤規(guī)劃，有計(jì)劃地進(jìn)行輪疏，河道設(shè)施推廣市場(chǎng)化養(yǎng)護(hù)，制定考核標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)選擇

太湖流域?qū)儆陂L(zhǎng)三角沖擊平原，水草豐美，物種豐富。上海市青浦區(qū)經(jīng)過(guò)幾年的河道生態(tài)治理研究顯示，該地區(qū)河道在截污清淤后能在短期內(nèi)形成穩(wěn)定的生物群落。在沒(méi)有特別需求的情況下，一般不建議河道治理中使用化學(xué)法和生物法，一則存在二次污染的可能性，二則成本較高，投入大，效果維持時(shí)間并不長(zhǎng)。推薦生態(tài)法修復(fù)河道生態(tài)環(huán)境。一是對(duì)河道植物群落配合景觀進(jìn)行修復(fù)；二是對(duì)于水體較為封閉的湖區(qū)可以采取水生動(dòng)物放養(yǎng)措施。對(duì)于水系溝通較好的河網(wǎng)區(qū)域，因放養(yǎng)動(dòng)物需要配合網(wǎng)籪攔截，造成本地水生動(dòng)物洄游障礙，不推薦水生動(dòng)物放養(yǎng)措施。

4 展望

平原河網(wǎng)水利控制片河流深受人類活動(dòng)影響，本文研究的河道大多位于郊區(qū)農(nóng)村，周邊大量農(nóng)田，農(nóng)業(yè)面源污染問(wèn)題目前在國(guó)內(nèi)還沒(méi)有可以實(shí)現(xiàn)一步到位工程措施，主要還是依靠農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理、排水管理等措施來(lái)降低排放。如何實(shí)現(xiàn)技術(shù)手段與人文制度雙管齊下全面攔截農(nóng)業(yè)面源污染還需要更多更深入的研究和試驗(yàn)，并在將來(lái)的河流治理中發(fā)揮重要的作用。由于水利施工相關(guān)規(guī)范涉及的中小河流生態(tài)型護(hù)岸形式單一，生態(tài)護(hù)岸市場(chǎng)尚未成熟，實(shí)踐應(yīng)用中可以選擇的護(hù)岸形式很少。在今后的研究中，可以繼續(xù)深入研究生態(tài)型護(hù)岸，發(fā)展出維穩(wěn)性好、施工簡(jiǎn)單易行、景觀性能好的生態(tài)型護(hù)岸。完善生態(tài)護(hù)岸的國(guó)家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的，建立成熟的市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)推廣應(yīng)用。農(nóng)村地區(qū)集中居住規(guī)劃應(yīng)盡早研究并實(shí)施，目前上海郊區(qū)的農(nóng)村村落均分布在村溝宅河兩側(cè)，隨著社會(huì)的發(fā)展，農(nóng)民的生活方式和消費(fèi)觀念也發(fā)生著變化，然而環(huán)境保護(hù)意識(shí)卻沒(méi)有跟上步伐，生活垃圾、生活污水以及其它人類活動(dòng)對(duì)河道的影響日益嚴(yán)重，集中居住，減少對(duì)河道影響，有助于恢復(fù)河道原始屬性，有利于實(shí)現(xiàn)太湖流域河網(wǎng)大面積濕地化，促進(jìn)涵養(yǎng)水源，改善長(zhǎng)三角地區(qū)水質(zhì)狀況。

深入開展水資源保護(hù)立法研究工作?！短饔蚬芾?xiàng)l例》的頒布開了我國(guó)流域性綜合立法的先河。而相對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)的水資源保護(hù)立法相對(duì)落后，還有許多值得需要補(bǔ)齊的短板有待研究。

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作者簡(jiǎn)介：杜春蘭（1984-），女，本科，水利（中級(jí)）工程師，研究方向?yàn)檗r(nóng)村水利。