蘇州河富有成效的河長管理體系,為河流黑臭治理提供成功借鑒
【上海水處理設(shè)備網(wǎng)straitstimes.cn】改革開放以來,隨著中國內(nèi)地鄉(xiāng)村化進(jìn)程不時加快,鄉(xiāng)村人口比例從1978年不足20%2018年增長為約60%人口總數(shù)達(dá)到8億。由于環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)起步晚,人口密度高,國鄉(xiāng)村河流水系單位面積的污水排放量是歐美鄉(xiāng)村的3~4倍,污染治理更為困難,處于探索階段,卻背負(fù)最嚴(yán)格的考核指標(biāo)。2020年,地級及以上鄉(xiāng)村建成區(qū)黑臭水體均控制在10%以內(nèi),2030年,全國鄉(xiāng)村建成區(qū)黑臭水體總體得到消除。政策效應(yīng)和資本助力下,黑臭水體整治工作被空前重視并迅速開展,取得了階段性和局部性的效果。
鄉(xiāng)村河流黑臭治理是一項長期的系統(tǒng)性工程,與鄉(xiāng)村規(guī)劃不合理、基礎(chǔ)設(shè)施不匹配、監(jiān)督管理不完善等復(fù)雜因素密切相關(guān)。一項需要系統(tǒng)謀劃的工程急匆匆開展,經(jīng)常缺乏對癥下藥的關(guān)鍵技術(shù)和因地制宜的治理分析,政府訴求和參與各方的利益不相統(tǒng)一,有不少城市河流黑臭治理項目,工程投資浪費,水質(zhì)改善并不明顯,反復(fù)治理,工業(yè)純水設(shè)備治理反復(fù)”當(dāng)下我國黑臭水體治理的頑疾。
鄉(xiāng)村河流黑臭是當(dāng)今中國最突出的環(huán)境問題之一。本文詳細(xì)分析了國河流黑臭的成因,針對我國鄉(xiāng)村環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)情況,將鄉(xiāng)村河流黑臭分成管網(wǎng)高覆蓋率鄉(xiāng)村河流黑臭、污水高截污率鄉(xiāng)村河流黑臭、晴天不黑臭但是雨天黑臭三類。針對這些問題,研究了鄉(xiāng)村水環(huán)境污染源的溯源與追蹤技術(shù)、河網(wǎng)水系水流調(diào)控技術(shù)、溢流污染控制技術(shù)、村鎮(zhèn)污水人工濕地處置技術(shù)等。由此,建立了管網(wǎng)與河網(wǎng)耦合、上游與下游耦合、治理與調(diào)控耦合的系統(tǒng)性治理技術(shù)。系統(tǒng)介紹了相關(guān)技術(shù)在國蘇州河治理中的勝利應(yīng)用以及蘇州河富有成效的河長管理體系,以期為中國河流黑臭治理尤其是東南沿海地區(qū)河流黑臭治理提供借鑒。
1國鄉(xiāng)村河流黑臭類別與成因
根據(jù)相關(guān)部委統(tǒng)計數(shù)據(jù),國地級以上鄉(xiāng)村管網(wǎng)覆蓋率大都在85%以上,鄉(xiāng)村污水處置率達(dá)到90%由此,國鄉(xiāng)村河流黑臭可以分為三類,一是管網(wǎng)高覆蓋率鄉(xiāng)村的河流黑臭,二是污水高截污率城市的河流黑臭,三是晴天不黑臭但是雨天黑臭。這是中國和發(fā)展中國家特有的問題,技術(shù)解決方案沒有先例可循。
1.1管網(wǎng)高覆蓋率鄉(xiāng)村河流黑臭成因分析
由于管理和經(jīng)濟(jì)政策等方面的問題,國排水管網(wǎng)工程,從設(shè)計到建設(shè),往往只重視污水總管和干管,沒有同步推進(jìn)收集管網(wǎng)建設(shè)和污水截污納管工程,大量污染源仍然直排河道。各種關(guān)于截污率和處理率的統(tǒng)計數(shù)據(jù)是根據(jù)總管和干管覆蓋范圍和污水處置能力推算的并不是真實的污水處置率,這是管網(wǎng)高覆蓋率鄉(xiāng)村河道黑臭的真實成因。如20年前,蘇州河治理一期工程啟動之初,上海城區(qū)污水僅有40%被截流,60%污水排入河流。治理關(guān)鍵是系統(tǒng)性溯源與追蹤,有的放矢,完善污水收集管網(wǎng)上海純水設(shè)備。
1.2污水高截污率鄉(xiāng)村河流黑臭成因分析
主要發(fā)生在東南沿海地區(qū),東南沿海多為沖積平原、地勢平坦,河網(wǎng)密布、溝聯(lián)互通、相互影響,構(gòu)成了更為復(fù)雜的河網(wǎng)水系。潮汐動力作用下,污染在河網(wǎng)中往復(fù)回蕩,日積月累,日趨嚴(yán)重。流動性能差和自凈容量低是高截污率鄉(xiāng)村河流黑臭的主要成因。與其他地區(qū)的河流治理相比,這些地區(qū)的水環(huán)境治理牽一發(fā)而動全身,更具系統(tǒng)性、綜合性和復(fù)雜性。歐美鄉(xiāng)村河流治理的勝利案例中,河流凈泄流量往往是國東南沿海鄉(xiāng)村的數(shù)十倍甚至上百倍,如流經(jīng)法國巴黎市區(qū)的塞納河,年均流量380m3/流經(jīng)英國倫敦市區(qū)的泰晤士河年均流量67m3/相比之下同為感潮河流的上海市蘇州河,實施水利調(diào)控措施前平均流量缺乏10m3/污染物在蘇州河市區(qū)段的停留時間長達(dá)10~15d污水高截污率鄉(xiāng)村河流黑臭治理關(guān)鍵是加大凈泄流量,提高流動性。最為經(jīng)濟(jì)的方法是利用潮汐動能,引排結(jié)合,合理確定復(fù)氧速率與停留時間,統(tǒng)籌過境水質(zhì)與受納河道水質(zhì),制定基于潮汐動力推移的自凈容量動態(tài)提升的水系調(diào)控方案工業(yè)純水設(shè)備。
1.3晴天不黑臭雨天黑臭的成因分析
國河道雨天黑臭主要成因是合流制系統(tǒng)雨天溢流和分流制系統(tǒng)初期雨水排放。國大部分鄉(xiāng)村的老城區(qū)為合流制系統(tǒng),大管徑的合流制管道在遠(yuǎn)距離輸送過程中,污染沿程沉淀,堆積率高達(dá)40%以上,由此,也導(dǎo)致了國大中城市末端污水處置廠進(jìn)水濃度普遍偏低,堆積污染隨同雨水排入河流,造成沖擊性污染。歷史原因,分流制地區(qū)污水管網(wǎng)的建設(shè)嚴(yán)重滯后于城市發(fā)展,許多污染源只能就近排入雨水管道。近年來,隨著鄉(xiāng)村積水改造工程的推進(jìn),許多雨水管道隨意或有意接入污水管道,擠占了污水的輸送容量,局部污水管道接入了雨水管道。雨水管道成為混接污水的積蓄池和厭氧反應(yīng)池,初期雨水排放往往造成河道瞬間黑臭。上海純水設(shè)備與法國、德國、美國等國家的雨天溢流水質(zhì)濃度數(shù)據(jù)庫對比,國東南沿海典型鄉(xiāng)村的雨天溢流SS和COD濃度,發(fā)達(dá)國家排水系統(tǒng)雨天溢流污染濃度的2倍以上,遠(yuǎn)高于典型生活污水濃度。
以上所述三類鄉(xiāng)村河流黑臭問題,發(fā)展中國家具有普遍性,很難借鑒歐美鄉(xiāng)村河流治理勝利經(jīng)驗,需要自主探索系統(tǒng)性治理技術(shù)體系。
2國河流黑臭治理關(guān)鍵技術(shù)研究
2.1河網(wǎng)、管網(wǎng)污染溯源技術(shù)和混接診斷方法
水環(huán)境污染源調(diào)查是一項龐大的工作,數(shù)據(jù)調(diào)查非常困難,但是對于管網(wǎng)設(shè)計和河網(wǎng)水質(zhì)改善十分重要。為此,建立了追蹤與溯源相結(jié)合的鄉(xiāng)村水環(huán)境污染排放系統(tǒng)分析方法。
通過調(diào)研獲取大量的污染物排放和排水系統(tǒng)數(shù)據(jù),進(jìn)行相應(yīng)的處置,構(gòu)建數(shù)字化的鄉(xiāng)村水環(huán)境污染排放追蹤溯源系統(tǒng)(UWPDS將GIS網(wǎng)絡(luò)分析方法中的幾何網(wǎng)絡(luò)工具和公用設(shè)施網(wǎng)絡(luò)分析工具,作為追蹤溯源工具,運用有向圖論理論,以排水系統(tǒng)中的組成元素為對象,包括污水處置廠、泵站、非法排放口、污染源與排水管網(wǎng),可以分析排水系統(tǒng)中與該對象的連通性和數(shù)字化流向。根據(jù)環(huán)境系統(tǒng)分析與有向圖論理論,構(gòu)建了鄉(xiāng)村水環(huán)境污染排放系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。
應(yīng)用于某城市的水系污染源調(diào)查,所得結(jié)果如圖2所示。對于污水處置廠溯源分析可知,排入污水處置廠的總污水量為28038.606m3/d截污率為80.98%由UWPDS查詢相關(guān)屬性信息可知,大約有6km合流管,19km污水管未接入污水處置廠,此外,還有10km雨水管連接至污水處置廠,工業(yè)純水設(shè)備增加了污水處置廠雨天的處置負(fù)荷。
雨水管網(wǎng)混接調(diào)查更加困難,全面物探費時費力。為此,建立了雨水管網(wǎng)中污染特征表達(dá)和顯著差異分析方法,通過雨水管網(wǎng)節(jié)點污染負(fù)荷動態(tài)平衡分析和排放路徑尋優(yōu)求解方法,實現(xiàn)管網(wǎng)混接污染診斷;驹硎枪(jié)點入流和出流的化學(xué)質(zhì)量平衡分析。通過化學(xué)質(zhì)量平衡法建立關(guān)系式:
式中,Ci為第i個水質(zhì)特征因子的雨水管網(wǎng)旱天排放濃度,可通過監(jiān)測獲得;Φij為第j個混接污染類型的第i個水質(zhì)特征因子濃度,可以通過污染源排放口監(jiān)測獲得;αj為第j個混接污染類型的雨水管網(wǎng)旱天入流水量比例,這是待求變量;n為混接污染類型的數(shù)量。通過雨水管網(wǎng)服務(wù)范圍的污染源類型調(diào)查和現(xiàn)場監(jiān)測,可以確定混接污染及其水量。
主要混接污染來源于生活污染和電子企業(yè),管網(wǎng)中的水量還包括地下水,根據(jù)特征因子的混接識別計算確定了混接污水量和地下水量。如表1所示,為混接改造提供了依據(jù)。
2.2基于堆積污染減排的雨天溢流污染控制技術(shù)
排水系統(tǒng)溢流污染是雨天河道水質(zhì)惡化的重要影響因素,上海蘇州河沿岸37個合流泵站一年的COD溢流污染相當(dāng)于近20萬人口當(dāng)量的COD污染負(fù)荷排放。管道堆積物是溢流污染的主要來源,統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)堆積物對溢流污染COD和總磷的貢獻(xiàn)值為57%~62%與國內(nèi)外的報道基本一致。
管道堆積物的清淤國內(nèi)仍以機械清通為主,人力、物力消耗較大,這給水力沖刷技術(shù)引入提供了契機。針對我國雨水管道和合流管道堆積物的剪切力的研究分析,自主研發(fā)了基于彈簧壓縮的排水管道自動翻轉(zhuǎn)閘板沖刷裝置。當(dāng)蓄水水位達(dá)到設(shè)定高度時,瞬時翻轉(zhuǎn)閘板,形成沖刷水波對底部堆積物產(chǎn)生強烈沖刷作用,達(dá)到清淤效果。雨水管道末端,設(shè)置截流管,進(jìn)行攔截,解決了堆積物雨天沖刷入河的問題。某排水干管安裝的自動翻轉(zhuǎn)閘板攔截沖洗裝置監(jiān)測數(shù)據(jù)標(biāo)明,懸浮顆粒物濃度從200~250mg/L下降至30~70mg/L說明自動沖刷可以取代人工清淤,這應(yīng)該是國排水管網(wǎng)下一步改造的方向。
溢流污染的末端控制中,水力旋流分離器因其占地面積小、無需外部動力、無活動部件、建設(shè)和維護(hù)費用低等優(yōu)點,得到USEPA 推薦使用,歐美等國家被廣泛使用。大型水力旋流分離裝置國內(nèi)首次應(yīng)用于巢湖市洗耳池水體治理,研發(fā)的短時絮凝與旋流分離耦合分離的技術(shù)方法,使得旋流分離器的分離效果有顯著提高,SS和COD相對去除率分別提高了40%和58%
2.3農(nóng)村污水低碳生態(tài)治理技術(shù)
分散污水人工濕地處置具有經(jīng)濟(jì)、簡單的優(yōu)勢,國際上應(yīng)用普遍,國大規(guī)模推廣應(yīng)用亟需改進(jìn)的減少處置用地,提高處置負(fù)荷,實現(xiàn)人工濕地脫氮,并能有效預(yù)防濕地堵塞。
高負(fù)荷潛流人工濕地?zé)o動力脫氮技術(shù)的關(guān)鍵是建立無動力復(fù)氧量和基質(zhì)、濕地構(gòu)造的關(guān)系,通過表層復(fù)氧廊道和空氣導(dǎo)管實現(xiàn)無動力復(fù)氧,水力負(fù)荷為0.050.5m3/m2d進(jìn)水負(fù)荷小于175gCOD/m2d布水管間距1.01.2m大氣復(fù)氧廊道寬度為表層面積的1/3時,基質(zhì)層中細(xì)菌總數(shù)、亞硝酸細(xì)菌、硝酸細(xì)菌普遍增加2.91.3和2.0倍,飽和區(qū)生物膜優(yōu)勢菌種以好氧假單胞菌為主,硝化速率和反硝化速率明顯增強。上海純水設(shè)備采用變浸潤水位自動運行方式,動態(tài)調(diào)控濕地內(nèi)氧化還原電位,實現(xiàn)硝化反硝化反應(yīng)的交替進(jìn)行,一個周期內(nèi),總氮去除率為50%左右。崇明前衛(wèi)村人工濕地工程,2007年建設(shè),設(shè)計水量630m3/d占地面積5900m2出水好于一級B規(guī)范,運行利息僅為0.3元/m3
通過蚯蚓修復(fù)人工濕地堵塞也取得了實效,利用“堿洗+熱堿+低速離心”方法,確定了堵塞物主要是有機物、蛋白質(zhì)和多糖類物質(zhì)。篩選了生命力強、攝食量大的赤子愛勝蚓來修復(fù)濕地堵塞,平均每克蚯蚓在48h內(nèi)能取食0.31mg同化0.236mg有機物,消化吸收0.033mg蛋白質(zhì)和0.013mg多糖,最佳投放密度為0.40.8kg/m2崇明森林公園人工濕地污水處置工程2004年建成,處置水量3000m3/d占地面積13100m2分割成30塊,蚯蚓最大投放量1.2kg/m2配以多塊濕地交替進(jìn)水,實現(xiàn)堵塞修復(fù),出水標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到一級A總投資402萬元,運行本錢0.28元/m3
復(fù)合厭氧組合水肥應(yīng)用應(yīng)是農(nóng)村化糞池污水處置的主攻方向,人工濕地利息低、運行簡便、生態(tài)高效,與水資源回用、生態(tài)保育、景觀建設(shè)相結(jié)合,農(nóng)村污水治理中具有廣闊的應(yīng)用前景。
2.4河網(wǎng)水系自凈容量提升的潮汐水流調(diào)控方法
東南沿海鄉(xiāng)村,河網(wǎng)水系潮汐推移,導(dǎo)致污染往復(fù)回蕩,即使全面截污,也很難實現(xiàn)河流水質(zhì)全面改善。截污治污的基礎(chǔ)上,潮汐河網(wǎng)水動力調(diào)控是重要輔助措施,必需借助于數(shù)學(xué)模型,國際上著名的河流整治中都開發(fā)了符合流域特性的水環(huán)境數(shù)學(xué)模型。
東南沿海鄉(xiāng)村河網(wǎng)水質(zhì)模擬可以選用BOD5NH3-NDO耦合模型。該耦合模型的基本參數(shù)是碳化BOD耗氧速率及硝化速率、底泥耗氧速率、大氣復(fù)氧速率等,表示出空間異質(zhì)性的特點。關(guān)鍵是參數(shù)的選擇、率定和驗證,這是模型計算結(jié)果是否真實的前提。工業(yè)純水設(shè)備大型河流應(yīng)采用現(xiàn)場監(jiān)測和實驗室測定相結(jié)合的方法,確定上述模型參數(shù)在空間尺度上的變化范圍,小型河流可以借鑒相似河流的研究效果。通過建立數(shù)學(xué)模型,開展潮汐河流對流擴散運動的數(shù)值模擬,建立復(fù)氧速率、流速、水深的非線性響應(yīng)關(guān)系,形成閘門控制下的大氣復(fù)氧速率調(diào)控方法,通過提高大氣復(fù)氧速率提高水體自凈能力。蘇州河污染物遷移轉(zhuǎn)化參數(shù)如表2所示。
蘇州河水系通過閘門調(diào)控,潮汐往復(fù)流改變成單向流動,流量從調(diào)控前的平均凈泄流量10m3/增加至20~40m3/溶解氧濃度提高17.5%~53.4%蘇州河流入黃浦江斷面水質(zhì)改善,主要指標(biāo)均達(dá)到V類水。
2.5基于數(shù)值模擬的綜合治理決策分析
鄉(xiāng)村河流污染治理工程,往往投資巨大,這些工程在實施之前,都應(yīng)該借助先進(jìn)的計算機模擬技術(shù),進(jìn)行科學(xué)論證和決策。構(gòu)建決策支持系統(tǒng),一種國際通行的方法。
模型系統(tǒng)一般包括三個模塊:前處理模塊、計算模塊、后處理模塊,如圖4所示。
計算模塊負(fù)責(zé)調(diào)用模型軟件,將前處置模塊中設(shè)定的工程案例參數(shù)導(dǎo)入模型中并進(jìn)行計算,計算之后再將模型生成的二進(jìn)制格式結(jié)果文件轉(zhuǎn)換為文本格式文件,生成結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),使其能夠被分析和查詢。該模塊應(yīng)計算的指標(biāo)包括水位、流量、溶解氧、水溫、氨氮、硝酸鹽氮、BOD和COD等。
后處置模塊負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)進(jìn)行合理分類,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的圖形可視化,將不同案例的計算結(jié)果進(jìn)行比擬,為工程決策提供科學(xué)合理的理論支持。
蘇州河環(huán)境綜合整治工程開發(fā)了決策支持系統(tǒng),借助該系統(tǒng),對蘇州河截污治污、水系調(diào)控、底泥疏浚等方案進(jìn)行了比較分析(如圖5所示)根據(jù)計算分析,上海純水設(shè)備綜合工程措施才干顯著提高河道的DO值。
2.6跨界河流水質(zhì)綜合評價方法
河流水質(zhì)評價是河長責(zé)任制考核中的重要基礎(chǔ)性工作,目前,依據(jù)最差指標(biāo)進(jìn)行考核,發(fā)揮了積極作用,但也存在弊端,如以偏概全,容易全盤否定;上下游斷面水質(zhì)最差的指標(biāo)可能不相同,無法對比分析;有些斷面來水指標(biāo)已經(jīng)劣于V類,單一指標(biāo)考核注定無法完成V類水目標(biāo)要求。
科學(xué)合理的水質(zhì)考核評價方法應(yīng)具有以下特點:①能夠?qū)σ唤M水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行綜合評價,而不是單一指標(biāo);②能夠結(jié)合國家規(guī)范評價綜合水質(zhì)類別,并在同一類別中進(jìn)行定量比擬;③能夠?qū)α?span>V類水質(zhì)和黑臭水體進(jìn)行定量區(qū)分;④能夠?qū)缃绾恿骶C合水質(zhì)變化進(jìn)行定量考核,強化河長責(zé)任制。
上海蘇州河水系綜合治理責(zé)任制考核中,探索建立了水質(zhì)標(biāo)識指數(shù)評價方法。綜合水質(zhì)標(biāo)識指數(shù)基于主要污染指標(biāo)(CODBOD5NH3-NDOTP等)計算結(jié)果,反映的整體水質(zhì)情況,由整數(shù)位和小數(shù)點后一位有效數(shù)字組成,WI=X1X2其中,X1為綜合水質(zhì)類別,X2表征同一類別的比擬。綜合水質(zhì)標(biāo)識指數(shù)具有三個簡單的含義:整數(shù)位代表水質(zhì)類別;數(shù)據(jù)越大,水質(zhì)越差;X1X2>6.0表示劣V類水,X1X2>7.0水體開始黑臭。
圖6表示了蘇州河下游1994年到2003年綜合水質(zhì)的變化,如果用單一指標(biāo),蘇州河水質(zhì)總磷一直劣于V類水,無法表達(dá)水質(zhì)的改善。圖7表達(dá)了黃浦江2003年上游到下游各斷面綜合水質(zhì)的變化,可以清晰界定區(qū)域責(zé)任,如果采用單一指標(biāo),很難對比。
以上技術(shù)方法的組合應(yīng)用,可以建立管網(wǎng)與河網(wǎng)耦合、上游與下游耦合、治理與調(diào)控耦合的系統(tǒng)性治理方案,形成解決我國鄉(xiāng)村河流黑臭問題的技術(shù)體系?傊l(xiāng)村河流黑臭治理,外源和內(nèi)源控制是根本性措施,流動性和自凈容量提升是重要輔助方法,君臣佐使,相得益彰,不可偏頗。
3蘇州河案例介紹
蘇州河是上海發(fā)展史上最重要的地表水體,兩岸孕育了中國現(xiàn)代化工業(yè)文明,與黃浦江一道被稱為上海的母親河。蘇州河水系涵括上海9個行政區(qū),包括上海人口最密集、商業(yè)最繁華的中心城區(qū)。1999年以前,蘇州河水系污染嚴(yán)重,全年黑臭,兩岸居民不敢開窗,路過行人掩鼻而過,上海市之前多次對蘇州河污染進(jìn)行治理,總體而言,收效不明顯。
蘇州河干流上海市境內(nèi)全長53.1km水系面積855km2大小河流2000多條,水環(huán)境污染源上萬個。復(fù)雜的河網(wǎng)、龐大的管網(wǎng)、眾多的污染源、通往外江外海的閘門群,構(gòu)成了一個污染遷移轉(zhuǎn)化的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。國際上鄉(xiāng)村河流治理中,工業(yè)純水設(shè)備蘇州河水系治理最為復(fù)雜;與國內(nèi)其他鄉(xiāng)村相比,也更為艱巨。
3.1工程概況
1996年,蘇州河環(huán)境綜合整治一期工程立項,至今先后實施了四期整治工程,總投資超過140億元。工程規(guī)劃系統(tǒng)考慮了河流的上游和下游、干流和支流、管網(wǎng)和河網(wǎng)、水體及底泥、水域和陸域之間的相互作用,研發(fā)了針對特大鄉(xiāng)村黑臭河道治理的系統(tǒng)性關(guān)鍵技術(shù)。
蘇州河環(huán)境綜合整治初期,開展了全面的污染源調(diào)查,對污染成因進(jìn)行了深入剖析,一是大量污水直接排放至蘇州河上下游及其大小支流,二是合流制泵站溢流污染嚴(yán)重,三是潮汐作用導(dǎo)致中心河段污水滯留,四是河網(wǎng)水系割裂不通。
運用系統(tǒng)化的治理思想與技術(shù),確立了治理重點,制定了治理目標(biāo),劃分了治理階段。蘇州河環(huán)境綜合整治工程的目標(biāo)主要體現(xiàn)在兩個階段,一是2000年之前,基本消除黑臭;二是2010年之前,基本恢復(fù)河道生態(tài)景觀功能,主要指標(biāo)穩(wěn)定達(dá)到Ⅴ類水標(biāo)準(zhǔn)上海純水設(shè)備。
蘇州河污染治理強化了干流和支流、上游和下游、中心城區(qū)和郊區(qū)農(nóng)村全系統(tǒng)截污治污,污水截流率從22%提至約85%針對蘇州河往復(fù)回蕩問題,利用潮汐動力調(diào)控了水體流動,消除了晴天黑臭;基于水動力和水質(zhì)耦合分析,延后了局部泵閘工程的建設(shè)和底泥的疏浚,節(jié)省工程投資16.5億元;通過優(yōu)化調(diào)度和末端調(diào)蓄,控制沿岸市政泵站溢流污染,改善了市區(qū)河段雨天黑臭現(xiàn)象;考慮蘇州河局部水域在特定時期內(nèi)(如泵站放江期間)會出現(xiàn)“黑臭”現(xiàn)象,采用階段性局部曝氣迅速補充溶解氧;分析了河床底泥與上覆水體的相互影響,蘇州河水質(zhì)穩(wěn)定改善之后開展了底泥疏浚。
蘇州河治理歷程中,堅持系統(tǒng)目標(biāo)就是工程目標(biāo),系統(tǒng)決策變量就是工程措施,系統(tǒng)約束條件就是投資預(yù)算等,系統(tǒng)工程理論和方法學(xué)應(yīng)用的勝利案例。
3.2治理效果
經(jīng)過十幾年的努力,蘇州河消除了黑臭,河道年平均水質(zhì)逐年改善(如圖8河道水生生物(底棲生物)數(shù)量和種類顯著增加,絕跡多年的河魚和海鷗重歸蘇州河。蘇州河治理成效在國內(nèi)外引起廣泛關(guān)注,成為我國乃至國際上重污染河流治理的勝利范例,2004年獲全球能源獎(水資源組一等獎)
3.3蘇州河治理的河長制度
蘇州河治理的效果,得益于一個實實在河長制度”20年前,上海市成立蘇州河環(huán)境綜合整治領(lǐng)導(dǎo)小組,組長由上海市市長擔(dān)任,領(lǐng)導(dǎo)小組副組長由分管副市長擔(dān)任,相當(dāng)于現(xiàn)在總河長和副總河長;領(lǐng)導(dǎo)小組成員由市政府相關(guān)委辦局主要領(lǐng)導(dǎo)擔(dān)任,還成立了領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室協(xié)調(diào)具體事務(wù),組建蘇州河環(huán)境治理建設(shè)有限公司負(fù)責(zé)工程建設(shè),形成合力共同治水。為了提高科學(xué)治水的水平,成立了技術(shù)小組和專家委員會,聘請國外專業(yè)咨詢機構(gòu)進(jìn)行咨詢,設(shè)立科技專項,上海純水設(shè)備組織國內(nèi)外高校開展技術(shù)攻關(guān)。
頂層決策者、管理組織者、工程建設(shè)者、技術(shù)負(fù)責(zé)者以及咨詢專家形成了行之有效的組織架構(gòu),這樣一種機制始終確保蘇州河治理在技術(shù)合理、高效實施的軌道上前進(jìn),確保蘇州河治理按期甚至提前實現(xiàn)既定目標(biāo),并節(jié)省了工程投資。
上海市委、市政府在蘇州河水環(huán)境綜合整治中對河長制早期探索的勝利經(jīng)驗標(biāo)明,黑臭河道治理是久久為功的艱巨任務(wù),必需確立實實在領(lǐng)導(dǎo)者,尊重專家意見,深入現(xiàn)場,積極推進(jìn);建立權(quán)責(zé)一致的責(zé)任專家隊伍,臨時跟蹤研究,融合國際經(jīng)驗和工程實際,制定技術(shù)方案;工業(yè)純水設(shè)備集聚一批兢兢業(yè)業(yè)的管理者和建設(shè)者,熟悉情況,尊重科學(xué),踏實做事。
4總結(jié)
鄉(xiāng)村河流黑臭治理工程必需開展完善的系統(tǒng)分析和科學(xué)的工程規(guī)劃,不能是決策者的主觀意志和經(jīng)驗,堅持污染治理和提高河流自凈能力,特別是污水處置廠和管網(wǎng)的建設(shè),要堅持管網(wǎng)和河網(wǎng)系統(tǒng)化設(shè)計和建設(shè),提高污水收集率和污染負(fù)荷輸送率,強化污水處置廠進(jìn)水水質(zhì)提高和技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)化。
管網(wǎng)高普及率鄉(xiāng)村河流黑臭治理,事先要開展污染溯源與排放清單分析,實現(xiàn)有的放矢截污治污。污水高截污率鄉(xiāng)村河流黑臭治理的關(guān)鍵技術(shù)是河網(wǎng)水流調(diào)控,提高大氣復(fù)氧速率與凈化速率。雨天河流黑臭治理,要有效控制溢流污染,關(guān)鍵是管網(wǎng)改造與末端凈化相結(jié)合。
同時,要建立權(quán)責(zé)利相匹配的河長制和科學(xué)評估方法,按流域或水系設(shè)立河長,切忌按條段設(shè)立責(zé)任制;河長不一定懂專業(yè),但是河長應(yīng)有專業(yè)的固定的技術(shù)咨詢和顧問;河流黑臭整治工程建設(shè)應(yīng)該設(shè)立工程監(jiān)理,確保技術(shù)方案落到實處上海純水設(shè)備。
總之,國鄉(xiāng)村河流污染治理任重道遠(yuǎn),不可能一蹴而就,蘇州河治理的經(jīng)驗,證實了只要堅持截污治污、系統(tǒng)規(guī)劃、科學(xué)管理,鍥而不舍,定有成效。
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