汕头市黑臭水体成因分析及整治方案研究

王 曼

（北京市市政工程设计研究总院有限公司广东分院，广东 广州 510000）

1 汕头市水环境及黑臭水体现状

1.1 水环境现状

汕头市的自然河流水系形成韩江流域、榕江流域和练江流域，按照水体治理分为榕江-韩江治理单元和练江治理单元。截至2019年6月，全市水环境现状的典型问题如下。

1）1条跨境的重污染河流 练江流域水污染问题突出，治理任务很重。练江流域治理由省政府牵头，由汕头和普宁联合治理，目前已取得较好的效果[1]。

2）38条黑臭水体 在金平-龙湖城区和澄海城区分布有38条城市黑臭水体，本文主要对这38条黑臭水体进行分析。

1.2 黑臭水体情况

近年来，黑臭水体已成为影响城市水环境的主要问题之一[2-3]，汕头市黑臭水体共有38条，主要分布在金平-龙湖城区和澄海城区，总长113.256km。黑臭水体的主要污染源为生活污水，主要成因包括设施欠账多，能力缺口大；外水入侵重，运行效能低；合流比例高，溢流污染重；人口密度大，污染负荷重；四源（散乱污、城中村、餐饮大排档、农业养殖）数量多，管理难度大；生态基底弱，环境容量小等。

黑臭水体治理具有涉及面广、关联度高等特质，为有效实现黑臭水体的源头治理，根据汕头市黑臭水体的地理水系分布、行政区划分布及黑臭成因不同等，将38条黑臭水体划分为6个分区，分别为大港河分区、西港河分区、梅溪河分区、龙湖南分区、新津河分区和外砂河分区，如图1所示。

图1 汕头市黑臭水体片区划分

2 黑臭水体成因分析

2.1 主要问题

2.1.1 污水收集处理能力不足，设施存在短板

近年来汕头市大力推进排水设施的建设，但整体仍无法满足城市快速发展需求，管网建设整体滞后。截至2019年6月底，现状建成区面积565.73km2，建成污水管网（含雨污合流管）共3418.25km，管网密度仅6.04km/km2。

北轴污水处理厂已建配套污水管58.7km，现状服务范围仅占规划服务面积的17%；龙珠水质净化厂在研究区域内已建配套管网90.1km。梅溪河以东的鸥汀街道、汕樟路以西、乌桥岛街道、新福街道等区域污水管网几乎空白，污水厂配套管网存在大量缺口。

管网建设整体滞后，部分污水管道系统不完善及沿河截污管的确实导致黑臭水体沿线仍然存在晴天排污口污染物入河的问题。截至2019年6月，各分区排污口晴天入河污染物统计情况如表1所示。

表1 排水口入河污染统计

2.1.2 外水入侵严重，进厂污水浓度偏低，污水处理水平不高

合流渠箱内，地下水入渗、河涌水倒灌等清水混入，降低污水水质，并增加合流渠箱内水量，导致截污干管满负荷、高水位运行。由于雨污管的错混接、粗暴的末段截污方式等，又进一步降低进厂污水浓度，造成污水系统无法有效发挥其作用，污水进河污染水体，清水进厂造成浪费。以龙湖沟为例，其主要外水入渗来源有以下方面[4]。

1）结构性缺陷入渗 敷设在沟中或地下水位较高区域的管网，由于截污管暗接井、检查井破损导致的河水、地下水渗入。

2）拍门（闸门）入渗 河涌水位较高时，部分水闸、溢流口存在河水倒灌。

3）池塘排水混接入截污管。

4）政策性外水 在建工地和自建污水处理设施的排水户（医疗、大型企业或酒店等）。

2.1.3 合流区占比高，截流能力不足，雨季溢流污染较高

合流区约占现状建成区总面积的70%，截流倍数基本为1倍，雨季溢流污染情况严重。除此之外，由于外水入侵严重，占用污水通道，导致污水截污管负荷过大，引起拥堵溢流，进一步加剧溢流污染。采用InfoWorks ICM水力模型系统软件平台对溢流污染情况进行分析，各区雨天年溢流入河污染量情况如表2所示。

表2 各分区雨天溢流入河污染量情况

2.1.4 工业发达，小企业多，“散乱污”偷排严重

流域内工业仍以印染、农副食品加工、造纸等污染密集型产业为主。工业企业集聚化水平不高，相当一部分工业企业分散在园区外，工业结构性和布局性污染突出；工业集聚区内企业废水治理水平低，金平产业园和万吉工业区内仅有部分企业废水纳入污水处理厂进行集中处理，相当部分污水经企业自行处理后直排；“散乱污”企业大多没有废水处理设施或只有简易处理设施，难以达到工业废水排放标准，对黑臭水体的污染有一定影响，也难以监管到位。

2.1.5 餐饮业发达，餐厨污水通过雨水管道直排入河

汕头发达的餐饮文化，随处可见的餐饮小吃增加了餐饮污废水的收集管理难度，不少街边小吃产生的污废水就近排河或错排入雨水口，加剧了水体污染。

2.1.6 农业养殖发达，农业面源污染量大

汕头市养殖业发达，有不少生猪专业户、散养户和水产养殖。畜禽养殖污染整治力度有待加强，散养量大面广，整治水平较低；水产养殖未配备污水处理设施，养殖户为控制或改善鱼塘水质，将受污染富营养化鱼塘水更换外排至河涌的现象时有发生；流域内单位面积化肥年施用强度30.7kg，远高于国际公认化肥施用安全上限（15.0kg），重肥和农药施用带来的氮、磷等营养物的流失，是水体污染的重要影响因素之一。

汕头市黑臭水体流域总面积195.45km2，其中农业养殖面源污染区域总面积36.10km2，占比18.47%。汕头市农业养殖污染主要来源于禽畜养殖、水产养殖和农业种植3个方面。

禽畜养殖污染负荷采用排泄系数法，水产养殖污染负荷采用水产养殖排污系数与面积进行核算，农田种植污染负荷采用《全国水环境容量核定技术指南》推荐的标准农田法，各分区农业污染入河情况如表3所示。

表3 各分区年农业污染入河情况

2.1.7 河道底泥淤积，内源污染物加重水质恶化

渠道淤积严重，渠床逐年抬高，部分渠道非常狭窄，水流不畅，严重影响渠道生态引水和区域排涝能力。经计算，汕头市38条黑臭水体淤泥量共计206.58万m3，每年释放COD总量 113.27t，释放氨氮总量 60.09t，释放 TP37.67t。

2.1.8 支沟水动力严重不足，水生态退化

多数支沟原为农用排灌渠，坡度小，流速慢，随着排灌功能消失，河道日渐淤塞，自净功能退化严重。38条黑臭水体均为原有排灌渠，坡度基本都不足0.05%，水动力严重不足。其次，由于缺乏上游来水，黑臭水体在枯水期易断流，进一步降低了水生态水平。除此之外，2018年梅溪河桥闸下泄水量大幅减少，年平均下泄流量为58.6m3/s，较2017年和2016年分别减少61.3%和77.9%，下泄水量减少降低了梅溪河及其流域内连通沟渠的环境承载能力。

2.2 水环境容量分析

统计38条黑臭水体常年平均断面尺寸、流速和水深，按相关水功能区划水环境标准，综合考虑水体自净和降解能力，估算分区水环境容量。按照污染物降解机理，水环境容量可划分为稀释容量和自净容量两部分。经计算分析，如表4所示，汕头市黑臭水体流域旱天污染量为水环境容量的9.93倍（以NH3-N计），雨天污染量为水环境容量的2.15倍（以NH3-N计）。

表4 入河污染物及水环境容量分析

3 整治方案研究

按照海绵城市建设“全面规划-统筹兼顾-标本兼治-综合治理-流域治理-问题导向”的思路开展治理工作。针对点源、面源、溢流、内源污染分类施策；“控源截污”+“内源治理”+“生态修复”+“活水保质”多措并举。针对汕头市38条黑臭水体分别拟定黑臭水体整治方案，主要采取的治理措施包括控源截污、内源治理、生态修复、活水保质、海绵城市建设、提质增效和能力建设等7个方面，如图2所示。

图2 汕头黑臭水体治理技术路线

流域水环境综合治理是一项涉及面广、关联度高、技术性强、投资浩大的系统工程，汕头市黑臭水体治理遵循黑臭水体治理“系统性、长效性”的原则[5]，坚持以流域为系统、河涌为单位开展系统治理，工程措施和管理措施协同推进。