胶州三里河城市水系综合整治措施

宋玲玲，程 亮，孙 宁

（环境保护部环境规划院，北京 100012）

胶州三里河城市水系综合整治措施

宋玲玲，程 亮，孙 宁

（环境保护部环境规划院，北京 100012）

三里河为贯穿于胶州市新城区的城市河流，急需开展综合整治。在三里河水环境问题分析基础上，提出水环境整合整治的思路和措施:优先开展截污治污，减少城区段污染物的直排；实施河道生态补水，提高水体自净能力；开展生态护岸、底泥清淤等河道生态治理，逐步恢复水体生态系统；加强行政、经济、法律等综合管理，减轻工业污染和农村面源污染。

城市水系；综合整治；胶州市；三里河

城市水系是城市生态系统的重要组成部分，其主要功能有排水、分流、蓄水、防洪、防涝、渗补地下水、蒸发缓解热岛效应、滋润净化空气等。由于过去几十年城市快速扩张、人口剧增、经济高速发展，城市环境基础设施建设滞后，城市水体普遍污染较重，甚至因有机污染而黑臭。城市水体对城市可持续性发展具有决定性意义，现阶段各级政府高度重视城市水体的重要性，加大城市水体的综合整治力度，在即将发布的《水污染防治行动计划》中，城市水体特别是黑臭水体将作为治理的重点。不过，当前国内城市水体综合整治的案例不多，整治思路和措施仍有待于研究，本文以胶州三里河为例，从水环境问题分析出发，提出水环境综合整治的思路及措施，为国内城市水体的综合整治提供参考和借鉴。

1 胶州市三里河概述

胶州市为山东省青岛市下属县级市，人均水资源占有量仅为 278m3，远低于世界平均水平和全国平均水平，年降雨量 686.3mm，属于水资源匮乏城市。三里河属于景观娱乐用水，发源于九龙镇九龙山北，经七里河水库后北入南关工业园，贯穿城市新城区—三里河办事处，之后流入少海北部，干流全长 15.5km，流域面积72km2，属季节性河流。有车家河一级支流，发源于九龙镇九龙山东，上游为农村地区，中游有青年水库作为城市饮用水源地，在海尔大道附近汇入三里河。

2 水环境问题分析

2.1 总体水质较差，氮磷污染较重

历史监测数据显示，三里河水质为劣Ⅴ类，主要污染因子为总氮和总磷（虽然河流评价时不考虑总氮指标，但为全面了解水质状况，参考水库的水质评价要求将总氮纳入评价指标），总体水质较差，不能满足水功能区划要求。

2013年6月，在三里河上游到下游共设置6个监测断面进行水质的补充测量。6个断面水质均处理劣 V类水平，主要为总氮、总磷超标。各断面中，上游香港路交汇处水质最好，除总氮超标严重，超标倍数为 5.4，其他指标均达到Ⅳ类水平。三里河公园内水质相对较好，到下游水质继续恶化，至少海汇入处水质最差，总氮、氨氮和总磷严重超标，超标倍数分别为 8.53、5.36和 1.83。各断面水体水质现状及污染因子具体情况见表 1。

2.2 生态流量不足，水体流动性差

由于胶州市年降雨量偏少、年际变化非常明显且年内集中在 6～9月份，三里河呈现总体水量较少、年内分布不均、枯水期补水更少的特征，水体生态流量不足。水系生态流量不足已是北方城市水体面临的普遍性问题，主要原因有：一是由于北方降雨量少的自然因素所致；二是城市化建设的生态化不足，在过去的开发建设中，城市非透水性地面的增加极大减少了降雨对地下水的补给；三是城市水资源消耗的不断增加，地下水超采严重，进一步降低了地下水位。河道水量不足严重影响水体的自净能力。

表1 三里河水系水质现状及污染因子

为了在三里河公园蓄积河水，美化城区核心地段环境，过去在三里河公园上游和下游河段分别设置 1座橡胶坝，导致不同河段内水量严重不均，三里河公园水量较大，但蓄水后水体流动性较差。

2.3 城市污水收集管网不完善，仍有污水直排现象

目前，胶州市污水收集管网不完善，三里河沿河仍存在污水直排现象。据调查，三里河从上游香港路段到下游战前大道共计 21个排污口，其中生活污水排污口6个，工业废水排污口3个。2012年底建成的污水管网约为84.3km，截流不完善是城市水体污染的根本问题，主要是由于截流治污的速度跟不上城市的发展速度，导致污水得不到收集和处理。已建成的中科成污水处理厂实际处理量只有 1773.9万 m3/a，城市污水处理率仅为64.3%。

2.4 工业企业多、小、散，环境监管难度大

工业企业集中在三里河中上游的南关工业园和下游的原营海一园和二园，流域内共有 354家工业企业，数量较多，但以规模以下企业为主。工业园区的污水主要采取接入城市管网集中处理的模式，但目前园区内的收集管网不完善，城市污水厂处理的工业废水处理量不到工业废水总量的 30%。2011年，城区范围内的 COD和氨氮直接排放量分别为501t/a和83 t/a，其中工业污染源排放的COD和氨氮量分别为141 t和35 t。虽然从污染排放量来看，工业企业的污染不占主导地位，但是工业企业较多、规模小、分布分散，大部分企业未被纳入环境统计范围内，环境监管难度较大。

2.5 垃圾清运系统不完善，上游河道垃圾污染严重

三里河中上游河段内垃圾遍布，上游河段散发恶臭，一方面是由于垃圾收集转运管理存在较为严重的缺陷，对丢弃垃圾的行为缺乏有效监管主体；另一方面，部分垃圾桶及垃圾池设置不合理，不利于垃圾的倾倒。不仅胶州市，国内其他很多城市都存在这些问题，由于城市管理不到位等问题，城市的滨水地带被生活垃圾、建设垃圾等固体废物占用，不仅使水体的生态空间被压缩，而且造成河道垃圾污染严重、河湖淤积严重，水体自净能力下降。

2.6 上游水体总氮浓度偏高，以畜禽养殖、农田径流污染为主

三里河流域各类污染源分布具有明显的特征。上游为农村地区，流域内农田主要集中在香港路段上游及青年水库上游，流域内畜禽养殖也集中于此。据分析，三里河上游以畜禽养殖、农田径流等面源污染为主。三里河上游平均施用化肥量为300～450kg/hm2，与全国平均值375kg/hm2接近，但相比国际 225kg/hm2的安全限，化肥施用量偏高。流域内畜禽养殖总量较大，但主要以分散养殖为主，粪污难以收集处理。相比城区，农村地区的污染贡献较低，农村地区的 COD和氨氮直接排放量分别为262 t/a和55 t/a，主要以畜禽养殖和农田径流为主。

2.7 部分河段底泥存在污染

采用污染物超标倍数评价底泥有机质和营养元素。评价标准采用能够引起水环境生态风险效应的营养物含量标准，分为安全级、最低级和严重级，其中，安全级表示水生生物中未发现中毒效应，最低级和严重级表示底泥的不同污染程度。重金属评价采用国内外广泛采用的地累积指数评价方法，分为无污染、轻度污染、偏中污染、中度污染、偏重污染、重度污染、严重污染等 7个等级。背景值选用济南地区的土壤背景值。

根据底泥监测数据分析得到，三里河公园内的底泥存在总氮和总磷污染现象，三里河香港路交汇处的底泥中铅含量偏高，处于偏中污染水平。三里河公园底泥中锌的地积累指数为 1.64，处于偏中污染水平，其他重金属均处于无污染状态。三里河底泥污染现状见表 2。

表2 三里河底泥污染现状

3 综合整治措施

3.1 截污治污，减少城区段污染物直排

（1）完善污水管网。污水收集处理系统不完善是造成我国城市水体水质超标的主要因素。要想污水真正得到治理，首要问题是解决管网问题。一是完善城市污水收集管网，在三里河上游七里河水库至杭州路段、青年水库西侧及东侧建设污水管网，管网建设应与新城区的建设工作同步进行。强制推进生活污水支管建设，提升污水收集率。通过污水管网建设，2015年污水收集率为 95%，每天能够收集排放上万吨污水的干管（包括主干管）管线长度达到 13km。二是完善园区污水收集管网，加快完善工业园区的污水收集管网，要求园区污水全部接入市政排水管网。

（2）提高现有污水厂处理能力。中科成污水处理厂在处理能力的提高上有较大的潜力，在满足出水水质达标的前提下，通过缩短好氧区水力停留时间等优化管理措施，提高该厂单位时间的处理量。

（3）提高城市地面对雨水的渗透性。从提高城市渗透能力入手缓解地下水补给少的问题：一方面，在城市开发建设中，增加下凹式绿地、砂石地面、自然地面、透水性停车场和广场，提高渗透地面的面积比例；另一方面，结合城市改造及景观建设计划，对现有硬化路面进行透水性改造。

（4）完善垃圾收运体系。结合当前市卫生管理处、水利局、建设局等相关部门的职责，科学合理地划分河道垃圾治理责任的归属，明确河道内及岸边垃圾的治理责任，加强河道的清理与维护工作，并将河道维护经费纳入年度财政预算。同时，合理布局废物箱及垃圾收集箱（池）位置，避免在河岸边设置废物箱，垃圾收集箱应放在居民点附近，便于居民垃圾的倾倒，并及时清运垃圾。

3.2 实施河道生态补水，提高水体自净能力

生态流量不足是城市水体自净能力差、污染的主要原因之一。生态补水不仅可以增加水体生态流量，同时可以促使水体加快流动，缩短水体循环周期，从而提高河流的自净能力和生态功能。对三里河公园实施生态补水措施，采用 14天的换水周期计算景观用水量，并考虑蒸发量，忽略渗漏量，计算得到三里河公园最小生态用水量为1.44m3/d，丰水期季节不需要补水。补水来自于城市污水处理厂深度处理后的中水，设计中水水质为IV类。

3.3 开展河道生态治理，逐步恢复水体生态系统

（1）底泥疏浚工程。底泥疏浚工程是以减少内源污染负荷为目的的河道底泥生态疏浚技术，被认为是控制河道内源污染效果明显的工程技术措施之一。三里河公园底泥污染较重，总氮、总磷和有机质均存在不同程度的污染，因此必须开展清淤疏浚工程。清淤范围从福州南路至铁路段，水域面积约10.5万 m2，底泥深度约 0.3～1.0m，清淤工程量约为6.3万 m3。结合三里河河道窄、水域面积小、水深有限等特点，采用干河疏浚方式清淤，清淤的底泥可脱水后输送至垃圾填埋场直接填埋或用于园林绿化用土。

（2）生态护坡。除福州南路—温州路段之外，三里河其他河段河岸均为自然状态。根据城区及农村对河道生态、截污排涝、景观、休闲娱乐等功能的不同需求，基于“亲近自然河流”概念综合考虑河道两岸土地利用情况、护坡现状和经济发展需求进行分段生态护坡。①七里河水库至广州南路段，总长约5.1km，水流较慢、流量较小、坡岸较缓、用地充足、侵蚀不严重，宜采用液压喷播植草护坡方式，利用植物舒展而发达的根系稳固堤岸，增强其抵抗洪水、保护河堤的能力。②常州路至福州南路河段，总长约 0.5km，平均河宽约为 50m，水量相比上游较大，原河段北岸采用直上直下的混凝土护坡，阻隔水陆生态交换，且不能有效减轻暴雨径流造成的面源污染和水土流失，因此考虑拆除硬质护岸，南北岸均用采用网格生态护坡。

3.4 加强综合管理，减轻工业和农村面源污染

（1）强化对工业污染的环境监管。严格控制新建工业项目。合理控制城区工业总规模及布局，加大产业结构调整力度，城区不再新上高耗水型、高污染项目，新上项目严格执行环境影响评价和“三同时”制度。同时，建立工业污染信息公开制度，鼓励公众参与工业污染的监督，提高对规模以下企业的监督力度。

（2）控制三里河上游畜禽污染。加快畜禽养殖区划建设，将三里河流域城市建成区、青年水库饮用水源地保护区及周围划定为禁养区，已有的规模化畜禽养殖应限期搬迁。同时，建立专项奖励资金，鼓励生态养殖技术的推广。三里河农村地区地处城市郊区，经济条件相对较好，并且周围有农田可做为垫料出路。结合三里河流域畜禽养殖特点，鼓励生物发酵床和种养结合等清洁生产的养殖模式。由于生态养殖的建设成本较高，建议市财政局建立奖励资金补贴农户。

（3）控制农田面源污染。在三里河上游七里河水库至香港路段、青年水库周围，分布有大量农田，参考国内面源污染控制实践，可通过测土配方施肥的推广，减少化肥的使用量。①建立市本级专项资金，补贴于依照配方加工配方肥的企业，最终使得卖给农户的配方价格不高于或稍高于化肥。②强化企业与农技推广体系的有机结合，鼓励企业积极参与测土配方肥料的生产与推广。

4 结语

三里河是北方县域城市河道的典型代表，其水环境整合整治的思路和措施也具有一定的代表性，可供其他城市河道参考。（1）截污治污是污染治理的根本性手段，必须优先开展。包括：完善污水管网，提高污水的收集能力；优化污水处理厂的技术管理，充分提高已建污水处理厂的处理能力；提高城市地面对雨水的渗透性，改善城市水系统的循环；完善垃圾收运体系，减少对城市水体的生态空间侵占及其他不利影响。（2）生态补水是缓解资源性缺水问题的重要手段。生态补水措施，可以增加河道生态流量水量、提高水体自净能力，对于北方缺水型城市水体较为适用。（3）河道生态治理措施可以逐步恢复水体生态系统，是河流生态治理的最终目标。包括：放弃单纯的钢筋混凝土结构，改用生态护坡的“亲近自然河流”概念和“自然型护岸”的技术；开展以减少内源污染负荷为目的的河道底泥生态疏浚技术。（4）综合管理是控制面源污染的重要手段。对于数量多而小的工业污染企业，农田面源及分散的畜禽养殖，必须采用行政、经济、法律等综合手段加强管理，从而减轻污染。

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1672-2469（2015）08-0020-04

DO I：10.3969/j.issn.1672-2469.2015.08.007

宋玲玲（1983年—），女，工程师。