海綿城市與黑臭水體治理共同建設(shè)探究

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摘要：水體惡臭降低了城市居民的生活質(zhì)量破壞了城市的整體形象，由于城市水體黑臭現(xiàn)象產(chǎn)生的原因多種多樣，需要從根源出發(fā)，采取行之有效地措施，結(jié)合海綿城市的建設(shè)理念，改善城市河道的生態(tài)環(huán)境。本文分析城市水體致黑致臭的機(jī)理，探討出現(xiàn)黑臭水體的主要原因，并提出建設(shè)海綿城市和治理黑臭水體的有效措施，提高城市水體水質(zhì)，促進(jìn)城市生態(tài)文明建設(shè)。

關(guān)鍵詞：海綿城市；黑臭水體；治理；建設(shè)途徑

1城市水體致黑致臭機(jī)理

城市黑臭水體一般發(fā)生在建成區(qū)域內(nèi)，主要表現(xiàn)為令人不適的氣味以及水體呈現(xiàn)較深的顏色。按照黑臭程度將不同的水體分為兩個(gè)等級(jí)，其中分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。由于水體表面存在一些不溶性物質(zhì)，如：FeS、MnS等；或者可溶于水的有機(jī)類物質(zhì)，多以含硫類為主，以上兩個(gè)原因都是使水體在短時(shí)間內(nèi)迅速變黑。水體內(nèi)存在的各種物質(zhì)混合使內(nèi)部產(chǎn)生一種惡臭的氣味，如：硫化物，水體內(nèi)含有的菌類物質(zhì)會(huì)不斷繁殖，對(duì)水體中的有機(jī)污染物進(jìn)行分解，從而代謝產(chǎn)生各類致臭物質(zhì)，進(jìn)一步加深了水體惡臭的程度。

2城市產(chǎn)生黑臭水體的主要原因

2.1面源系統(tǒng)被排除于排水網(wǎng)外

對(duì)于城市面源污染來說，主要包括點(diǎn)源污染以及地表徑流面源污染兩種，主要是由于地表形成的沉積物以及其他生產(chǎn)生活垃圾，這些污染元素主要存在于汽修街、食街以及老屋舊村等，無法通過完善的排水系統(tǒng)及時(shí)收集并處理這些面源、點(diǎn)源污染，導(dǎo)致這些元素直接進(jìn)入到地表徑流，然后流入城市河道，在水體內(nèi)經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)，從而使水體出現(xiàn)發(fā)黑惡臭的現(xiàn)象。

2.2河道內(nèi)源污染

排水系統(tǒng)上游沒有及時(shí)分離雨水、污水，導(dǎo)致流入城市河道的水體攜帶大量泥沙、垃圾等污染元素，致使河道水體深度逐漸下降，水體產(chǎn)生的動(dòng)力無法支持水體進(jìn)行自我修復(fù)，對(duì)水體內(nèi)的微生物以及其他有機(jī)物不能進(jìn)行加速處理，整體水體的溶解氧消耗速度加快，復(fù)氧能力逐漸衰退，內(nèi)部缺氧問題越來越嚴(yán)重，創(chuàng)造了藍(lán)綠藻快速繁殖的適宜環(huán)境，水體內(nèi)部快速爆發(fā)水華，水體水質(zhì)惡化程度加深，水體出現(xiàn)發(fā)黑惡臭現(xiàn)象。此外，由于溫度逐漸升高，底泥的微生物進(jìn)行厭氧反應(yīng)的速度加快，生成的硫化物數(shù)量逐漸增多，這些都是引起水體惡臭加劇的主要元素，河道底泥進(jìn)行自我修復(fù)的功能和水動(dòng)力的環(huán)境被嚴(yán)重破壞，水體惡臭現(xiàn)象得不到有效解決。

2.3污水管網(wǎng)建設(shè)尚未健全

城市比較老舊的城區(qū)或者城中村地區(qū)，普遍存在污水直排現(xiàn)象，加上污水管網(wǎng)尚未健全的原因，大多數(shù)的管網(wǎng)都存在混接、錯(cuò)接等現(xiàn)象。生產(chǎn)和生活產(chǎn)生的大量污水直接通過管網(wǎng)進(jìn)入到城市河道內(nèi)，生活生產(chǎn)污水中含有大量有機(jī)物質(zhì)會(huì)導(dǎo)致水體發(fā)生富營(yíng)養(yǎng)化，在水體表面富集，水體無法進(jìn)行氧氣交換，使整體水體水質(zhì)變差，加快水體溶解氧的消耗速度，而底泥中的厭氧物質(zhì)不斷繁殖產(chǎn)生致臭物質(zhì)，從而進(jìn)一步加劇水體惡臭程度。

3海綿城市建設(shè)以及黑臭水體治理的有效措施

3.1控源截污工程

在正式開展水體治理之前，需要對(duì)進(jìn)入河道內(nèi)的水體來源進(jìn)行追溯，一般分為污水口、雨污混流口，前者直接接入市政污水管道；后者需要在晴天時(shí)期進(jìn)行入河道位置逆水流方向的摸排工作，解決錯(cuò)接、混接的問題，實(shí)現(xiàn)雨污分流。在水體治理后期，需要對(duì)已經(jīng)實(shí)行雨污分流但仍然存在污水入河的管道進(jìn)行改造，對(duì)管徑超過300的采取CCTV檢測(cè)；小于300的管道則采取QV進(jìn)行檢測(cè)，及時(shí)修補(bǔ)遺漏的管道問題，避免污水再次進(jìn)入河道。初期雨水徑流是導(dǎo)致水體污染的最大污染源之一，雨水沖刷帶走河流附近道路的大部分沉積物、垃圾等污染物，因此，需要結(jié)合海綿城市的建設(shè)特點(diǎn)，在河道兩側(cè)建設(shè)初雨棄流井，當(dāng)雨季來臨時(shí)，雨水較少時(shí)，可以直接流入河道；當(dāng)雨水較多時(shí)，雨水進(jìn)入初雨棄流井，通過截留管道的雨水會(huì)在調(diào)蓄池進(jìn)行處理，確認(rèn)達(dá)標(biāo)后，再次排出，這種方法能夠有效減少污水的擴(kuò)散，降低水體的污染程度。

3.2清淤疏浚工程

清淤疏浚能夠有效恢復(fù)水體的生態(tài)環(huán)境，一般是通過疏挖底泥帶走底泥中含有的大量污染物質(zhì)。河床分為硬底和軟底兩種，硬底河床采取機(jī)械為主、人工為輔的清淤方案，能夠徹底清除河床底部的淤泥；軟底淤泥的處理需要將河道中間的淤泥先處理，將淤泥排至兩邊后，通過機(jī)械結(jié)合人工的清淤方式將淤泥處理完。確保河道清淤的程度需要達(dá)到原狀土或者設(shè)計(jì)標(biāo)高，檢測(cè)殘留的淤泥，如果存在有害物質(zhì)，則需要及時(shí)清除，在底泥保留一些可供生物生存的環(huán)境，并鋪設(shè)碎石，避免底泥上翻。

3.3生態(tài)補(bǔ)水工程

經(jīng)過雨污分流處理，城市河道缺少一定活水的來源，需要通過引水的方式排除污水，并建立能夠自我修復(fù)、自行清污的水動(dòng)力環(huán)境。對(duì)于一般的河道來說，通過將大型污水處理廠產(chǎn)生的處理尾水作為活水來源，按照相關(guān)的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)確保處理尾水的水質(zhì)要求滿足一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。這種方法能夠有效解決缺乏水動(dòng)力的問題，也能夠提升河道的自我修復(fù)能力，并解決污水處理廠水質(zhì)處理的問題。結(jié)合海綿城市的建設(shè)理念，引用相關(guān)的功能特點(diǎn)，采用沿河建立的棄流井處理后的雨水構(gòu)建生態(tài)補(bǔ)水工程，從而保證水體內(nèi)部具有充分的氧氣。

3.4生態(tài)修復(fù)工程

3.4.1生態(tài)溢流。生態(tài)溢流作為構(gòu)建城市水系生態(tài)環(huán)境的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，補(bǔ)充生態(tài)溢流能夠保證河道的基本形態(tài)、基本生態(tài)工程以及水系正常運(yùn)轉(zhuǎn)的最小流量。在城市的發(fā)展過程中，為了滿足人們的生活生存用水需求，建設(shè)大規(guī)模的水利工程，對(duì)河道的原始連通系統(tǒng)產(chǎn)生較大的破壞，導(dǎo)致河道的流量出現(xiàn)減少或者中斷的現(xiàn)象，更為嚴(yán)重還會(huì)破壞水系的初始系統(tǒng)，造成大量的水系生物數(shù)量的減少甚至滅絕。即使后期河道得到一定的補(bǔ)充，也無法恢復(fù)初始的水生生態(tài)系統(tǒng)，還會(huì)導(dǎo)致水體復(fù)氧能力降低，水體底泥發(fā)酵引起水體出現(xiàn)惡臭現(xiàn)象。因此，在黑臭水體的治理過程中，需要保證河道不會(huì)出現(xiàn)斷流的現(xiàn)象，保證河道的最基本形態(tài)，基于海綿城市建設(shè)的理念，對(duì)河道生態(tài)溢流進(jìn)行改善，根據(jù)原有的地形地貌進(jìn)行規(guī)劃，將適當(dāng)?shù)奈恢靡?guī)劃為生態(tài)溢流堰，另外的地區(qū)設(shè)置為景觀水位，建立充氧曝氣生態(tài)修復(fù)的環(huán)境，也能夠適當(dāng)減緩暴雨環(huán)境的泄洪速度，有效降低面源污染。生態(tài)溢流堰主要分為生態(tài)凈水堰、生態(tài)透水低堰等類型，前者一般采用的設(shè)計(jì)方式為模塊化形式，將以HDPE材料類型的網(wǎng)格單元作為框架，在其頂部采取密封的方式，并根據(jù)河道的寬度及時(shí)調(diào)整尺寸，高度要大于景觀數(shù)位的10cm，避免對(duì)泄洪產(chǎn)生影響，如圖1所示。后者采用的材料為填料，能夠?qū)λw內(nèi)的雜質(zhì)進(jìn)行過濾、吸附，從而實(shí)現(xiàn)水體的凈化。3.4.2浮動(dòng)濕地。傳統(tǒng)的人工濕地已經(jīng)不適合河道的生態(tài)建設(shè)，需要結(jié)合海綿城市的理念，采用浮動(dòng)濕地，也稱為浮式濕地，也就是說在河道建立類似于人工濕地的結(jié)構(gòu)，能夠有效清除水體中的廢棄物，從而提高水體的自我修復(fù)能力。浮動(dòng)濕地主要構(gòu)架分為植被層、種植土、浮動(dòng)濕地起填料以及固定系統(tǒng)。采用復(fù)合纖維材料的浮動(dòng)濕地能夠有效清除重金屬、氮磷等污染元素，對(duì)藻類物質(zhì)有效控制，并改善水體水質(zhì)，適合于不同水體條件。在不同的水體進(jìn)行大面積的布設(shè)，能夠提高水體本身的透明度，減少底泥，從而改善水生生態(tài)環(huán)境。浮動(dòng)濕地能夠高效處理水體污染，主要是通過根系結(jié)合基質(zhì)材料形成較大面積的“海綿體”，形成一層生物膜，從而實(shí)現(xiàn)吸附和過濾的作用。浮動(dòng)濕地能夠?yàn)槲⑸?、兩棲?dòng)物建立可棲息的生態(tài)環(huán)境，在水體形成一條完整的生物鏈，從而提高水體的自我修復(fù)能力。

3.5初期雨水控制

初期雨水指的是較短時(shí)間內(nèi)的5mm的降雨量，這些雨水能夠帶走地表的大部分污染物，流經(jīng)污水管道，進(jìn)入城市河道，成為水體惡臭面源污染的主要來源。根據(jù)海綿城市的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)可知，控制好建成區(qū)初期雨水徑流污染，就能夠有效控制城市面源污染，因此，需要通過科學(xué)的開發(fā)方案，對(duì)地表的散排雨水進(jìn)行收集處理，如：透水鋪裝、生態(tài)草溝以及生態(tài)渠道等，減少并凈化面源污染量，避免對(duì)城市管網(wǎng)系統(tǒng)造成較大的負(fù)荷。基于城市的總體規(guī)劃采取合理的初期雨水控制技術(shù)，建立完善的海綿景觀，改善河道周圍居民的生態(tài)環(huán)境。

3.6治理面源污染

徹底解決城市黑臭水體，正本清源并不能完全阻止污水進(jìn)入河道，需要從根源入手，將污染源徹底去除，才能有效改善河道的生態(tài)環(huán)境。面源污染主要發(fā)生在老屋舊村、汽修街以及食街，針對(duì)老屋舊村的治理，由于該地區(qū)的形式多為散排，一般根據(jù)村子的規(guī)模對(duì)雨污分流系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃，高效收集處理生活污水、雨水，根據(jù)村子的建筑物并以1：3的比例補(bǔ)建化糞池，并翻修老舊的化糞池，清除淤堵區(qū)域，出水管道直接接入市政干流污水管道系統(tǒng)。對(duì)于汽修街的整治，需要在散排洗車區(qū)設(shè)置相應(yīng)的污水收集系統(tǒng)以及沉砂池，對(duì)污水進(jìn)行收集、過濾和處理，選擇合適的管道線路接入市政干流污水管道，徹底排除洗車水流入河道。至于食街的整治工作，由于產(chǎn)生的油量較大，需要在餐飲店前設(shè)置隔油池，并統(tǒng)一建設(shè)污水收集系統(tǒng)，封堵出現(xiàn)錯(cuò)接的管道。

4結(jié)束語

綜上所述，對(duì)城市河道建設(shè)實(shí)行雨污分流、污水處理的相關(guān)設(shè)施，能夠有效解決水體黑臭的現(xiàn)象。結(jié)合海綿城市的理念，解決現(xiàn)階段水體存在的主要問題，減少生活污水對(duì)河道水體水質(zhì)的影響，對(duì)城市水體的凈化起到非常重要的作用，加強(qiáng)水體和系統(tǒng)間的循環(huán)，提高水體的自我修復(fù)能力，從而實(shí)行綠水青山的發(fā)展目標(biāo)，建立綠色生態(tài)、可持續(xù)發(fā)展的城市。

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作者:徐凱國(guó) 單位:江蘇瑞金建設(shè)投資發(fā)展集團(tuán)有限公司