从综合水质指数变化分析城市中小河道治理

来源:用户上传      作者:孙元俊

　　摘要：通过对杨浦区Q河道治理前后综合水质指数变化情况进行对比，分析了目前河道治理采用方法的实际效果。并且进一步提出了城市中小河道治理应该从治理思路、治理原则和保证机制三方面开展。
　　关键词：中小河道;河道治理;综合水质指数;上海杨浦
　　中图分类号：X522 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2020）03-0-02
　　DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.03.083
　　Analysis on the management of small and medium rivers in cities from the change of comprehensive water quality index
　　Sun Yuanjun
　　（Shanghai Yangpu District Environmental Monitoring Station，Shanghai 200093，China）
　　Abstract：By comparing the changes of the comprehensive water quality index before and after the Q channel treatment in Yangpu District，the actual effects of the current channel treatment methods are analyzed.And it is further proposed that the management of small and medium rivers in cities should be carried out from three aspects： governance ideas， governance principles and guarantee mechanisms.
　　Key words：Small and medium rivers;River management;Comprehensive water quality index;Yangpu，Shanghai
　　过去几十年国家在水污染治理方面的投入大幅增长，目前全国范围内的河道生态治理与修复工作正如火如荼推进中，国家和地方投入的资金数以万亿计，河长制、湖长制等正推行实施中[1]。上海在城市化進程发展中曾出现过区域水系破坏，河流自然环境生态系统部分丧失等一系列问题，导致部分河道出现黑臭现象。但是上海市已经意识到水环境保护的重要性，并且治理和保护的力度不断增大。本文对杨浦区Q河道近五年的水质变化情况进行跟踪，通过分析Q河道综合水质指数的变化情况来判断河道治理的成果。同时结合Q河道的治理措施来探讨适合城市中小河道的治理方法。
　　1 研究简介
　　1.1 Q河道水系基本特征
　　Q河道位于杨浦区北部。全长约7km，河面宽30～40m，通航能力在10t级以下。作为杨浦区的主干河道，它承载着泄洪、航运、城市景观、调节局部气候等多重作用。
　　Q河道的地理位置及流域范围人口密集，水质常年处于重度污染水平。主要原因有以下几点：（1）水动力不足，底泥淤积严重。引入黄浦江水源的同时也会将大量泥沙带入，在Q河道静置的水环境中发生沉降形成底泥。（2）水体表面人为污染问题较为严重。流域周围多为学校、居民小区、医院以及一些私人餐馆，人为活动较多。（3）外源输入影响巨大。由于当地仍然存在雨污合流情况，在汛期时大量污染物也随市政管网进入河道，造成严重的污染。叠加Q河道自身较差的水动力，外源输入后需要很长的时间才能够自净处理。
　　1.2 综合水质指数
　　为更好地表述河道治理前后的水质变化情况，本文采用中国环境监测总站制定的综合水质指数作为评价方法依据。（总站 [2004]72号）
　　综合水质标识指数法一般以溶解氧、高锰酸盐指数、生化需氧量、氨氮、总磷五项计算。具体计算见公式1、公式2。
　　综合水质指数
　　除溶解氧外，Pi计算公式：
　　式中：P——综合水质指数;
　　 Pi——单项污染指数;
　　 Ci——污染物实测浓度;
　　 Si——相应功能类别的标准值
　　 n ——参与评价的水质项目
　　上海地区以地表水Ⅲ类水为标准，计算各个水质监测断面的综合水质标识指数并根据计算结果进行评级，对应评价结果见表1：
　　2 Q河道水质变化分析
　　2.1 综合水质指数变化
　　作为区域主干河流，Q河道被市政府列入全市重点关注的黑臭河道名录。从2016年起杨浦区加大对黑臭河道的治理力度，Q河道水质情况趋于好转（见表2）。
　　Q河道水质综合指数自2016年起连续三年出现好转的迹象。水质评价也从最先的重度污染逐步恢复至轻度污染，整体等级优化了两个档次（图1）。
　　2.2 主要污染物变化
　　除了水质综合指数改善明显之外，Q河道的主要污染物浓度下降也非常明显（见表3），氨氮等富营养污染物下降幅度达到72.6%。
　　从污染物负荷率变化（图2）的角度来看，污染物性质也在发生变化。氨氮的贡献率明显下降，从41%下降至21%;五日生化需氧量占比从15%提升至24%，该项污染物的浓度数值还呈现降低的趋势。主要原因在于目前采用的水体生态治理方法对氨氮等营养盐的处理量较大，对底泥等有机污染物没有太针对的解决办法。
　　经过多年的水体治理，Q河道主要污染物指标均已达到了地表水Ⅴ类标准。水体影响因素也从之前的氨氮等营养盐为主导转变为有机物与营养盐共同影响。 　　3 主要治理措施
　　王寿兵教授在《中国中小河道生态治理与修复策略》中提到：传统以环境工程、水利工程为主的中小河道治理对点源污染治理或防洪安全等具有重要作用，但对河道生态系统的修复却多是治标不治本的工程，有的甚至因为设计和施工不当还起副作用[2]。
　　河道黑臭“问题在水里，根子在岸上”，杨浦区对Q河道采取了“标本兼治”的策略，取得了不错的治理成果。
　　3.1 源头治理
　　针对前期调查中发现的外源污染物进入河道这一情况，杨浦区采取源头把控，严格管理。坚持违建必拆、污水全截。河道治理与城市发展配套基础设施全盘规划，实施生活污水截留、雨污分流，减少外污染源进入河道。
　　3.2 内源控制
　　底泥中吸附的污染物会随环境的变化会不断地释放，形成二次污染。研究表明，在河道外源污染得到控制后，底泥成为主要污染源。2017年杨浦区对Q河道实施了清淤行动，在清除大部分底泥后河道水质有了明显的改观（图3）。
　　清淤前后水质综合指数的巨大差异说明河道底泥中确实吸附了大量污染物，并不断释放进水体。通过清除内源可以很大程度上降低水质污染。但是内源控制归根到底是一个污染物的二次释放，只有在切断外源的前提下控制内源才能起到良好的效果。
　　3.3 河道生物修复
　　生物修复技术是充分利用水体中的植物、水生动物和微生物的吸收、降解和转化作用，将水体中的有害污染物浓度降至最低，实现河道水质生态恢复的目标[4]。这种方法相比化学修复不会产生二次污染并且有助于更好的构建河道生态系统，因此被广泛的使用。Q河道目前使用的是人工浮床和人工增氧两种方法。
　　通过人工增加水体中氧含量起到恢复和增强水体中微生物的作用，促进水生植物吸收氮、磷等物质。实践表明两者协同使用对水中氨氮有明显的降低作用。
　　Q河道通过运用标本兼治的治理措施后，除了前文提到的水质综合指数得到改善外，各项污染物的绝对浓度都有了明显的下降。
　　4 中小河道治理的思考
　　通过Q河道治理的成功经验以及其他河道的一些经验教训，城区中小河道治理还是应从治理思路、治理原则和保证机制上下功夫。
　　4.1 水陆一体化的治理思路
　　河道治理是一个系统工程，治理需要上升到社会高度进行综合考虑。建成区的河道担负着调节城市生态、行洪泄洪、景观美化等一系列任务。既要考虑水生态又要考虑水安全，偏废了任何一方对河道治理来说都将出现难以弥补的损失。
　　通过入河管道的控制减少外源进入。针对水动力较差的河道应适当增加清淤频率，减少内源污染物的释放。
　　4.2 坚持生态修复原则
　　中心城区河道形态宜遵循河道现有形态布局，生态治理重点放在河道内部的微地形构建、护岸改造以及生态修复上。
　　在开展生态修复之前需要做好前期的基础调研，针对河道水深、流速、水质富营养状况等实际情况，结合水生植物和动物的生长习性选择合适的种群，构建近自然的稳定生物群落，达到修复生物多样性，最终全面恢复水生态系统。切忌照搬某些成功案例而不加以辨识。
　　4.3 贯彻“河长制”的保证机制
　　过去条块分割的管理体制已经很难适应河道治理这一多部门全方位的工作要求。“河长制”是由各级党政主要负责人担任辖区内河道水污染治理负责人的一种工作制度，它能够很好地协调各部门的工作内容，从而形成合力。
　　5 结语
　　绿水青山就是金山银山，河道的生态治理对于城市建设至关重要。要从根本上解决城市中小河道面临的生态问题，总的原则是降低外源污染物进入水体，通过清除内源减少二次污染。其次是运用生态技术手段逐步恢复水生生态系统。最后是真正解决条块分割的河道管理体制，形成合力解决难题。
　　参考文献
　　[1]唐克旺.我国水污染治理存在“四不清”[J].水资源保护，2017，33（1）：15-16.
　　[2]王壽兵，李百炼.中国中小河道生态治理与修复策略[J].水资源保护，2018，34（4）：12-15.
　　[3]中共中央办公厅，国务院办公厅.关于全面推行河长制的意见[EB/OL][2016-12-11].
　　[4]居艳阳，宋伟，金洋，王弘元.生态修复在上海中小河道治理中的应用实践[J].上海水务，2018，34（3）：32-34.
　　[5]蔡海挺.上海中小河道治理和管理对策浅议[J].上海水务，2017，33（1）：37-39.
　　[6]徐祖信.上海城市水环境质量改善历程与面临的挑战[J].环境污染与防治，2009（12）：8-11.
　　[7]上海市水务局，上海市环境保护局.关于加快本市城乡中小河道综合整治的工作方案[Z].2016.
　　收稿日期：2019-12-19
　　作者简介：孙元俊（1983-），男，汉族，工程硕士，工程师，研究方向为生态环境监测。
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