基于环境容量浅谈温瑞塘河综合整治工作
胡晓镭1 ,吴红斌2,许青青1
(1.温州市水文站 浙江 温州325000;2.温州珊溪水利枢纽管理局 浙江 温州 325000)
摘 要:本文对温瑞塘河的水质特征、环境容量、现状污染物入河量、综合整治现状等方面进行详细分析,指出河流环境容量是目前温瑞塘河综合整治工作的瓶颈。综合整治工作应以减少污染物入河量为出发点,以建立完整的城市污水收集、处理系统为突破口,在大量减少外源性营养物质输入的基础上,进行河道水体生态修复。
关键词:综合整治;环境容量;温瑞塘河
0 前言
温瑞塘河水系(以下简称塘河)位于瓯江与飞云江之间的温瑞平原,主河道全长33.85km,整个水系河道总长近1200km,分属鹿城区、瓯海区、龙湾区、瑞安市,具有防洪、排涝、航运及景观等多种功能,并且曾经长期作为温州市市区及沿河城镇的主要供水水源。20世纪80年代以来,塘河的污染问题日益突出,至90年代,大部分河段的水质恶化为劣V类水。直到1997年底温瑞塘河整治工程指挥部成立,开展温瑞塘河综合整治工程,塘河水质加速恶化的趋势得到遏制,并有所好转。但主要河段水质仍然为劣V类水,个别河道仍存在黑臭现象。对此,本文从环境容量的角度出发,对塘河的综合整治工作进行思考,同时给国内其他类似城市的内河整治工作提供一点参考作用。
1 塘河水质状况与纳污现状
1.1 水质状况
塘河的主要污染类型为有机污染,1992~1998年间,平均有机污染综合指数逐年上升,至98年达到顶峰。1998~2001年间逐年下降,2001年后没有明显变化趋势。在有机污染各项评价指标中,溶解氧、氨氮、总磷在所有断面上均为劣V类,五日生化需氧量也在大部分断面上呈劣V类。其中,污染指数最高的是氨氮,其次是总磷、五日生化需氧量。 2006年市区河网氨氮的年平均值达到11.5mg/L,远高于其它指标。水体有机物降解的关键指标溶解氧,2006年市区河网的平均值为0.93mg/L,说明河网整体上处于缺氧状态。
1.2 环境容量与纳污现状
水污染物的总量控制方法主要有目标总量和容量总量两种[1],其中容量总量与功能区水质具有良好的对应关系,较好地解决了污染源排放总量和环境目标之间的定量关系。因此,依据环境容量确定塘河的污染物入河量,是实现塘河水质目标的基础。
根据《温州市温瑞塘河综合整治规划》[2],塘河2010年水质目标是:三垟(湿地)水网为Ⅲ类水;西部半山区的雄溪、郭溪、仙门河为Ⅳ类水;其余主要河流为Ⅴ类水。在此水质目标下,塘河总的环境容量,CODCr为6384t/a,氨氮为588 t/a。
塘河的污染主要是生活污水污染,其次是工业、城市与农村面源污染,以及河床底泥的二次污染。扣除进入污水处理厂的和直排入瓯江、飞云江的污废水,目前每年排入塘河的CODCr为33780t,氨氮为3511 t。以环境容量作为塘河的污染物入河量的控制量,那么现状CODCr、氨氮的削减率分别为81.1%、83.3%。按行政分区计算CODCr、氨氮的削减量及削减率如表1,CODCr、氨氮削减率最高的都是鹿城区,削减率分别为86.4%、90.2%;CODCr、氨氮削减率最低的都是瓯海区,削减率分别为60.3%、73.1%,说明各行政区的污染物负荷削减任务都很重。
表1 2010年水质目标下的现状CODCr、氨氮的削减率
|
行政
分区 |
CODCr(t/a) |
氨氮(t/a) |
|
现状入河量 |
环境
容量 |
削减
量 |
削减率
% |
现状入河量 |
环境
容量 |
削减
量 |
削减率
% |
|
鹿城区 |
11700 |
1596 |
10104 |
86.4 |
1242 |
122 |
1120 |
90.2 |
|
瓯海区 |
5040 |
2002 |
3038 |
60.3 |
725 |
195 |
530 |
73.1 |
|
龙湾区 |
8790 |
1462 |
7328 |
83.4 |
838 |
150 |
688 |
82.1 |
|
瑞安市 |
8250 |
1324 |
6926 |
84.0 |
706 |
121 |
585 |
82.9 |
|
合计 |
33780 |
6384 |
27396 |
81.1 |
3511 |
588 |
2923 |
83.3 |
2 综合整治现状
据温州市温瑞塘河整治工程指挥部的资料,至2005年底,各级政府和有关企业共投入资金21.02亿元,其中截污治污9.59亿元,景观绿化8.53亿元,清淤2.2亿元,其他0.70亿元,实施了一系列工程与非工程措施,对塘河进行综合整治,力度空前。
温州社会经济快速发展,但排污管网建设却严重滞后,经过几年的建设,至2005年底,已建成排污主干管长300多km,温州主城区建成污水管1000多km,雨污合流管500多km。目前市区每日已拦截生活污水10万t,送入杨府山污水处理厂处理。
引水冲污是塘河整治一开始就实施、效果最直接的手段,目前强烈依赖于该手段,当水体变黑臭或水位较低时即实施调水,主要水源为瓯江山根水源与珊溪水源。2001~2005年,累计向塘河补充水量7.16亿立方米。
2003年开始,温瑞塘河整治工程指挥部陆续开展河道生态修复工程,包括横河、花柳塘河、王宅河、瑞安环城河、上河潭、北嚎河等。利用生物浮岛技术、生物膜技术、产品菌底泥原位降解硝化技术进行生态修复,取得一定效果:种植观赏植物营造了生机盎然的水体景观,但由于源源不断进入的污水大大超过水体自净能力,目前水质仍然劣于Ⅴ类。
3 综合整治存在的问题与建议
3.1 存在的问题
经过多年的治理,塘河水质加速恶化的趋势得到遏制,但部分河道仍存在黑臭现象,特别是近年塘河水质未见明显改善,综合治理遇到了瓶颈。
3.1.1 生态调水
目前强烈依赖调水置换来消除黑臭现象,而引水冲污只是将塘河的污水置换到瓯江,消除了塘河黑臭现象的同时污染了瓯江,这只是权宜之计。另外,从水源的角度,珊溪水源主要作生活饮用水源,远期不能保证生态用水,而瓯江水源设计引水能力为30万t/d,因此现状调水量已不可能大量增加,引水冲污已用到极限。
3.1.2 截污与污水处理
现状已经建成日处理能力20万t的杨府山污水处理厂,由于污水管网和污水泵站建设跟不上,每日只有10万t污水进入污水处理厂,造成污水处理能力闲置与塘河急需减排并存的局面。观察已经完成截污工作的九山外河、洪殿河、勤奋河、吕浦河、南塘河,仍然发现不少排污口在排污,截污很不彻底。
3.1.3 生态修复
生态修复成本高,在纳污量严重超过河流环境容量的河段上进行生态修复,很难达到水质目标。
3.2 对策与措施
近期目标水质下的塘河环境容量CODCr为6384t/a,氨氮为588 t/a,而排入塘河的CODCr、氨氮是其河流环境容量的5~6倍,如何减少塘河污染物入河量,使其与河流环境容量相适应,是目前塘河治理的首要任务。从操作层面考虑,对面源很难实行总量控制[3] ,故水污染物入河量控制主要针对点源。只有通过控制点源污染、控制污染物入河总量,才能从根本上改变塘河的水环境。
3.2.1 城市污水收集、处理系统
控制污染物入河总量的主要手段是控制生活污水入河量,措施就是建立和完善城市污水收集、处理系统。2006年,市政府把排污管网建设列入“五个一”民生工程,计划在十一五期间,投资16亿元,按照分片实施、雨污分流、截污纳管的要求,加快东片、西片排污管网及污水处理厂的建设,逐步形成“一城一网”的体系。目前正在建设卧旗山污水处理厂(20万t/d)、瑞安污水处理厂(7万t/d,中期14万t/d),远期还将建设五座污水处理厂,未来污水处理能力将极大提高。
在截污纳管工作中,需要借鉴杭州市的经验[4],利用先进的物探综合方法进行地下管网探测,并调查污染源,同时建立地下管网及污染源管理信息系统,为做好塘河截污纳管工作,建立完整的城市污水收集系统打下良好的基础。
在新区建设上,要做到城市管道建设先于居民区、公建及工厂建设,做到先地下后地上,实行雨、污分流制;旧城区实行雨、污分流制改造,积极利用旧城改建进行雨、污分流制建设,从根本上消除城市合流制管道溢流的污染。在目前无法进行大规模改建的区域,沿河岸驳坎架空挂设截污管,或者沿河岸埋地敷设截污管。建立完整的城市污水收集系统,避免新建的污水处理厂来水不足、处理能力闲置与河道严重污染并存的局面。
3.2.2 多措施应对面源污染
与点源污染相比,面源污染具有时空分布的分散性和不均匀性、污染途径的随机性和多样性、污染成分的复杂性和多变性。在完成截污控制点源后,面源将成主要污染源,提倡在农村实行沼气化、农业施肥科学化、城市路面清洁化等一系列非工程措施。近年来,国外对雨水径流的水质调查发现,初期雨水径流对水体的污染相当严重,在雨水管道入河口前修建雨水溢流井(或叫污水截流井),截流排入雨水管道的污水和初期雨水,通过污水干管输送至污水处理厂处理,能够有效防止城市面源污染河流。
3.2.3 清除内源污染
塘河超负荷的污染物质沉积在河床淤积形成底泥,底泥不仅是河流营养物质循环的中心环节,也是营养物质的主要聚集库。在塘河外源污染得到一定控制后,以减少内源污染负荷为目的清淤,将污染物从水域系统中清除出去,可以较大程度地削减底泥对上覆水体的污染贡献率,进而解决内源释放而造成的二次污染。
3.3.4 生态措施
目前塘河治理中生态修复措施齐全,力度较大,处于国内领先地步。需要注意的是,大量减少外源性营养物质的输入,是城市河道水体生态修复的重要前提。在成功截污后,生态修复的效果才能明显出现。
在大量减少污染物入河量的基础上,逐步淡化引水冲污的作用,强化生态补水的功能。
4 结语
利用环境容量来制定塘河的污染物入河控制量,紧紧围绕减少污染物入河量开展塘河综合整治工作,目前的工作重点是加快建立完整的城市污水收集、处理系统。在控制污染物入河量的基础上,重建河流生态系统,最终实现环境、经济、社会的可持续发展,人与自然的和谐发展。
参考文献:
[1]梁博,王晓燕.我国水环境污染物总量控制研究的现状与展望[J].首都师范大学学报(自然科学版),2004,3(1):93— 98.
[2] 温州市温瑞塘河综合整治规划[z] .清华大学环境科学与工程系,2002
[3]张晓颖,李亚峰,蒋白懿.城镇生活污水回用技术研究[J].辽宁化工,2006,35(2):86—87.
[4]王春华 ,张希.排水地下管线探测在河道水环境治理中的应用[J].工业水处理,2005,25(11):72—74.