天津市中心城區(qū)二級(jí)河道水環(huán)境管理中存在的問題及治理措施分析

馮霽洲

（天津市排水管理事務(wù)中心，天津 300202）

1 天津市中心城區(qū)二級(jí)河道概況

天津市中心城區(qū)共有包括津河、月牙河在內(nèi)的15 條二級(jí)河道。河道按照水源類型劃分為兩類，一類河道以污水處理廠處理尾水作為補(bǔ)充水源，包括北塘排水河、陳臺(tái)子河等；另一類河道水源取自海河等市區(qū)一級(jí)河道，通過換水泵站進(jìn)行換補(bǔ)水，包括津河、月牙河、南運(yùn)河等。河道以人工渠道為主，呈現(xiàn)出區(qū)域分布分散、河道流域較長(zhǎng)且情況復(fù)雜的特點(diǎn)。

2 影響天津市中心城區(qū)二級(jí)河道水環(huán)境的主要問題

2.1 合流制排水及雨污混接串接排水影響河道水質(zhì)

近年來，天津市陸續(xù)實(shí)施了清水工程、清水河道行動(dòng)計(jì)劃等項(xiàng)目，對(duì)中心城區(qū)大部分二級(jí)河道沿河閘門進(jìn)行整治，并實(shí)施排水管網(wǎng)雨污分流改造。但是，目前在已實(shí)現(xiàn)主干管網(wǎng)雨污分流地區(qū)的上游，部分片區(qū)仍存在雨污串接混接現(xiàn)象。汛期中河道保持低水位運(yùn)行，降雨時(shí)雨污分流不徹底區(qū)域的雨水泵站排放大量攜帶污染物的合流水隨著提閘放水進(jìn)入河道，河道水體超量收納外源有機(jī)物，水中的溶解氧快速消耗至極低水平，有機(jī)物在厭氧菌作用下進(jìn)一步分解，產(chǎn)生硫化氫、胺、氨氮等化合物，使水體黑臭。

2.2 初期雨水影響河道水質(zhì)

無論是否實(shí)施了雨污分流管網(wǎng)改造，初次降雨時(shí)仍有超標(biāo)水排入河道，從而降低了河道水質(zhì)。此問題在入汛初期會(huì)對(duì)天津市河道水質(zhì)產(chǎn)生比較廣泛的影響。

2.3 河底存留淤泥釋放污染

河道中沉積的底泥是產(chǎn)生污染物的直接來源。通過工作實(shí)踐得出，河道清淤后2 a 左右，經(jīng)測(cè)量河底平均存留淤泥達(dá)到30～40 cm，在一些泵站出水口下游幾十米處，局部淤積甚至能達(dá)到近1 m。通過化學(xué)反應(yīng)，氨氮等污染物從底泥中釋放，厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的甲烷及氮?dú)鈱?dǎo)致底泥上浮，造成河道水體污染。

2.4 河道水循環(huán)能力偏低

天津市區(qū)二級(jí)河道多為人工渠化的硬底河道，河道水體自凈能力極低，大部分依靠一級(jí)河道補(bǔ)水來維持水質(zhì)。目前，天津市的二級(jí)河道水循環(huán)泵站換水能力總體偏低，換水量明顯不足，降雨后整體換水周期需要5～6 d。同時(shí)，現(xiàn)有泵站布局單一，并且河道流程過長(zhǎng)，導(dǎo)致下游流速緩慢，在橋涵、河道轉(zhuǎn)彎處、河面較窄處容易匯集漂浮物、藻類，河底也更容易淤積淤泥，直接導(dǎo)致水體水質(zhì)變差。在衛(wèi)津河北段（雙峰道—六里臺(tái)）等受歷史建設(shè)原因形成的局部盲腸死頭河段，此問題更為突出。

2.5 污水處理廠出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)不高

北塘排水河下游段、陳臺(tái)子河等河道的水源為污水處理廠處理后的尾水，出水水質(zhì)雖然達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中的一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)，但與地表水相比差距仍然很大。

3 針對(duì)現(xiàn)狀問題需采取的治理措施

3.1 加快實(shí)施合流制及串接混接雨水管網(wǎng)的改造

要徹底解決合流制及串接混接雨水排放口對(duì)河道水質(zhì)的影響，需要排水主干管網(wǎng)、企業(yè)產(chǎn)權(quán)設(shè)施、居民小區(qū)的雨污分流改造同時(shí)到位才能實(shí)現(xiàn)，這需要投入大量資金和較長(zhǎng)時(shí)間才能完成?，F(xiàn)階段要按照合理規(guī)劃、分步實(shí)施的原則，集中加快推進(jìn)具備條件的合流制下游地區(qū)主干管網(wǎng)改造。

同時(shí)，考慮使用先進(jìn)設(shè)備降低合流水對(duì)河道的污染?？蛇x擇在泵站出水口安裝溢流污染凈化控制設(shè)備：一種是PAS雨水過濾凈化裝置，水流由潛水泵抽吸沖洗，篩網(wǎng)將水中直徑大于6 mm的固形污染物過濾掉，并將洗滌清理出的污染物留在污水一側(cè)；另一種是POK 雨水過濾凈化裝置，將過濾裝置水平安放在過水堰后，當(dāng)雨水穿過濾網(wǎng)時(shí)，固形垃圾將被分離。以上2 種設(shè)備可根據(jù)泵站出水口所處位置及安裝條件進(jìn)行選擇，從而達(dá)到減少污染物進(jìn)入河道的目的。

3.2 加快推進(jìn)調(diào)蓄池建設(shè)

借鑒國內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)建設(shè)雨水調(diào)蓄池，將初期雨水集中收集并利用凈化設(shè)施進(jìn)行處理，是解決初期雨水污染問題、減少雨水對(duì)河道水質(zhì)影響的有效措施。目前，天津市已完成先鋒河調(diào)蓄池的建設(shè)并投入使用，正在進(jìn)行新開河調(diào)蓄池建設(shè)。今后，要加快雨水調(diào)蓄池建設(shè)，編制中長(zhǎng)期規(guī)劃，結(jié)合海綿城市建設(shè)積極推進(jìn)，使該類項(xiàng)目盡快落地實(shí)施。

3.3 繼續(xù)實(shí)施河道清淤

3.3.1 實(shí)施常態(tài)化河道清淤

從以往的清淤工程效果來看，清淤對(duì)一段周期內(nèi)恢復(fù)河道水質(zhì)的作用非常明顯，但效果隨著時(shí)間推移逐步減弱。因此，要對(duì)中心城區(qū)二級(jí)河道逐條編制以年為單位的具體清淤計(jì)劃，將河道清淤納入一個(gè)固定周期，循環(huán)實(shí)施。通過常態(tài)化河道清淤，消除大量底泥，減少河道底泥污染源，使河道重新恢復(fù)原有的深度與寬度，提升河道水體流速和水質(zhì)，恢復(fù)河道功能。

3.3.2 對(duì)河道淤積嚴(yán)重的局部區(qū)域?qū)嵤┲攸c(diǎn)清淤

傳統(tǒng)的河道清淤工程需要一定的準(zhǔn)備周期，同時(shí)需要全流域或分段實(shí)施調(diào)水，在對(duì)清理出的淤泥進(jìn)行運(yùn)輸及處置的環(huán)節(jié)上，也要有周全的考慮以避免污泥上岸二次污染。對(duì)河道淤積嚴(yán)重的局部區(qū)域，如大型泵站出水口附近，可定期采用吸泥船等設(shè)施對(duì)其進(jìn)行常態(tài)化帶水清淤，以減輕污染物對(duì)河道水生態(tài)環(huán)境帶來的影響。

3.4 增加水體循環(huán)能力

為加強(qiáng)河道水體循環(huán)，需要在現(xiàn)有規(guī)劃的基礎(chǔ)上，針對(duì)河道水循環(huán)能力較弱的河道以及局部河段，加大水循環(huán)泵站的建設(shè)力度，大幅度提升泵站取水及泄水能力，從而提升河道流速，力爭(zhēng)將中心城區(qū)二級(jí)河道單次全域換水周期從目前的5～6 d 提升至2～3 d。由于工程建設(shè)周期較長(zhǎng)，可采取先修建簡(jiǎn)易臨時(shí)調(diào)水泵站的方式暫時(shí)發(fā)揮替代功能。

3.5 改善污水處理廠水源

隨著天津市咸陽路、東郊等污水處理廠進(jìn)行提標(biāo)改造，將排放的處理尾水標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步提升可以極大地解決北塘排水河、陳臺(tái)子河等依靠污水處理廠尾水作為補(bǔ)水水源河道的水質(zhì)問題。但污水處理廠的提標(biāo)改造非一日之功，需要較長(zhǎng)的建設(shè)周期。在改造工程完成之前，要充分利用現(xiàn)有條件，豐富補(bǔ)水水源，保障現(xiàn)有河道臨時(shí)調(diào)水泵站的正常運(yùn)行。作為后備方案，必要時(shí)采取臨時(shí)調(diào)水的方式從備用換水河道取水，以減輕現(xiàn)狀下污水處理廠水源對(duì)河道水質(zhì)帶來的影響，同時(shí)也可以利用備用河道水源補(bǔ)水來稀釋污水處理廠排放的處理尾水，改善河道水質(zhì)。

3.6 多種手段實(shí)施水生態(tài)綜合修復(fù)與維護(hù)

建立良好的、可持續(xù)的河道水生態(tài)系統(tǒng)是長(zhǎng)期維持河道水質(zhì)的根本所在。目前，生物生態(tài)技術(shù)是國內(nèi)外河流生態(tài)修復(fù)治理的主要技術(shù)手段，其目的是恢復(fù)并建立河流自身的良性水生態(tài)系統(tǒng)。其主要手段包括水生植物技術(shù)、微生物制劑技術(shù)、生態(tài)浮床技術(shù)、人工植物浮島技術(shù)等。由于河床的硬底結(jié)構(gòu)使水體喪失了基本生態(tài)自凈能力，需要在人工干預(yù)條件下，采用生態(tài)修復(fù)技術(shù)原位凈化水質(zhì)、恢復(fù)水體中的生態(tài)結(jié)構(gòu)、增加水體自凈能力，在一定程度上使河道水生態(tài)體系得到恢復(fù)。同時(shí)，生物生態(tài)技術(shù)也可作為河道水質(zhì)突發(fā)惡化時(shí)的應(yīng)急處理手段使用。

以微生物制劑修復(fù)技術(shù)為例，該技術(shù)通過投放高效菌株制成的微生物復(fù)合制劑來處理水體。其工作原理是以釋放制劑迅速提高污染水體中的微生物濃度，利用特殊蛋白質(zhì)作為催化劑，實(shí)現(xiàn)酶促反應(yīng)，較大幅度提高污染物的生物降解速率，以達(dá)到分解淤泥、凈化水質(zhì)、消除黑臭的目的。微生物制劑技術(shù)對(duì)水體條件的要求較高，適合運(yùn)用在采取其他措施有效提升河道水質(zhì)的基礎(chǔ)上，并在較為封閉緩流的水體中使用，以達(dá)到長(zhǎng)效維護(hù)水質(zhì)的效果。

4 天津市中心城區(qū)二級(jí)河道水環(huán)境綜合治理成效

4.1 河道清淤治理效果

近年來，天津市陸續(xù)對(duì)中心城區(qū)多條二級(jí)河道進(jìn)行清淤，通過河道打壩調(diào)水將河中淤泥水稀釋并清運(yùn)后，有效消除了河道內(nèi)源污染、提升了河道水質(zhì)、恢復(fù)了河道功能、保證了河道運(yùn)行通暢，為人民群眾營造了良好的生活環(huán)境。同時(shí)，通過對(duì)北塘排水河（東郊污水處理廠）等易淤積底泥的重點(diǎn)河段進(jìn)行局部清淤，從污染物產(chǎn)生的源頭進(jìn)行治理，很大程度上減輕了對(duì)下游河道水體的影響。

4.2 河道換補(bǔ)水成效

科學(xué)調(diào)度生態(tài)水源，對(duì)市區(qū)河道加強(qiáng)水體循環(huán)是維持河道水質(zhì)的關(guān)鍵一招。從數(shù)據(jù)上看，近年來天津市每年向海河干流及二級(jí)河道補(bǔ)水超過2億m3，有效改善了河道水質(zhì)和水體流動(dòng)性。同時(shí)，在局部水循環(huán)較差的點(diǎn)位如衛(wèi)津河雙峰道排水口處運(yùn)行一體化處理設(shè)備（3 000 m3/d），汛期降雨后，通過對(duì)入河污水進(jìn)行處理和水體循環(huán)，提升了河道水質(zhì)。

4.3 利用備用水源，保障河道水質(zhì)

咸陽路污水處理廠提標(biāo)改造期間，其日處理污水量銳減，導(dǎo)致以該廠處理尾水為補(bǔ)水水源的陳臺(tái)子河受到較大影響。為保障該河道正常的水生態(tài)環(huán)境，河道管理單位因地制宜，協(xié)調(diào)利用外環(huán)河作為備用水源，通過架設(shè)臨時(shí)泵站的方式，將臨近的外環(huán)河水調(diào)入陳臺(tái)子河，從而在特定時(shí)間段內(nèi)使該河的水量與水質(zhì)維持在正常水平。近年來，天津市中心城區(qū)多條二級(jí)河道上興建了多座應(yīng)急取水泵站，大大提升了對(duì)河道水體循環(huán)的保障力度。

4.4 護(hù)倉河等河道水生態(tài)修復(fù)及維護(hù)項(xiàng)目

該類項(xiàng)目以PPP 模式（一種在公共基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域政府和社會(huì)資本合作的項(xiàng)目運(yùn)作模式）開展水體環(huán)境生態(tài)綜合修復(fù)與維護(hù)工程，通過在河道中采用EHBR 強(qiáng)化耦合生物膜、EPSB 工程菌底泥處理、投放復(fù)合硅酸鋁處理劑、種植水生植物浮島、曝氣增氧等一系列生態(tài)修復(fù)技術(shù)，結(jié)合對(duì)河道水面漂浮物等開展日常打撈清理、對(duì)堤頂和內(nèi)堤坡垃圾撿拾及砌石護(hù)坡雜草清除等工作，體系性地恢復(fù)河道水生態(tài)系統(tǒng)。目前，該類水生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目均已取得較為顯著的環(huán)境提升效果，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。

4.5 應(yīng)對(duì)突發(fā)性河道水質(zhì)問題

河道水體中的營養(yǎng)物質(zhì)過剩會(huì)促使藻類過量繁殖，形成藍(lán)藻現(xiàn)象。藻類生長(zhǎng)初期給水體補(bǔ)充氧氣，死亡后分解礦化形成耗氧有機(jī)物和氨氮，最終大量聚集導(dǎo)致河道出現(xiàn)水華現(xiàn)象，帶來嚴(yán)重污染。2017年夏季，針對(duì)河水的藍(lán)藻問題，天津市中心城區(qū)河道管理部門加大二級(jí)河道的水循環(huán)力度，通過大量投撒生物藥劑并輔以架設(shè)曝氣噴泉、鋪設(shè)納污生態(tài)浮床、種植水生植物浮島等措施，對(duì)中心城區(qū)11 條河道共計(jì)50 km、160萬m2的二級(jí)河道水體實(shí)施了水環(huán)境應(yīng)急修復(fù)工程，有效抑制了藍(lán)藻暴發(fā)勢(shì)頭，恢復(fù)了河道正常水質(zhì)，為今后類似河道水環(huán)境治理工作積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

5 結(jié)論

河道水生態(tài)環(huán)境的好與壞，會(huì)直接影響老百姓的生活質(zhì)量。作為河務(wù)工作者，要把人民群眾對(duì)優(yōu)美水環(huán)境的向往當(dāng)作不懈奮斗的動(dòng)力，通過運(yùn)用安全、高效、可持續(xù)的現(xiàn)代化手段，逐步改善并穩(wěn)固天津市的河道水環(huán)境整體水平，恢復(fù)河道生物多樣性，為城市景觀建設(shè)添彩，為天津市帶來更大的社會(huì)與環(huán)境效益。