东营市黄河三角洲水环境治理现状与对策建议
2022-04-28李绪兴闫肖瑶刁目爽
李绪兴,闫肖瑶,罗 静,刁目爽,刘 欢
(1.山东省东营市河道海堤服务中心,257091,东营;2.中国水利水电科学研究院,100038,北京;3.水利部水资源管理中心,100038,北京)
近代黄河三角洲,泛指1855年黄河铜瓦厢决口夺大清河复流渤海后形成的,以山东省东营市垦利区宁海为顶点,北起套尔河口,南至支脉沟口的扇形地带,面积约5 400 km2,其中5 200 km2在东营市境内。黄河三角洲是我国暖温带最完整的湿地生态系统,也是全球东亚—澳大利西亚和东北亚内陆—环西太平洋两条鸟类迁徙路线的重要中转站、越冬地和繁殖地。习近平总书记在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上指出,要对黄河三角洲做好保护工作,促进河流生态系统健康,提高生物多样性。水环境作为水生态系统中的重要组成部分,对于生态系统中生物生存、繁衍起着至关重要的作用。做好黄河三角洲的水环境治理,维持良好的水环境对于促进黄河三角洲生态保护有着重要意义。
近年来,相关学者对黄河三角洲水环境进行了广泛的研究,这些研究大多是对黄河三角洲中某类型区域的水环境或某一要素进行研究,较少对黄河三角洲整体的水环境质量现状作出评价,并针对主要污染源提出针对性的对策建议。
目前,黄河三角洲的水环境质量普遍不佳。2021年,对东营市全年的水环境质量状况进行调查分析,发现年内各河流监测断面达标情况不佳,有将近1/4的河流断面水质不达标;治理成果难以维持,部分断面治理达标后重新出现超标情况;全市重点涉水企业超标排放事件还时有发生,提升水环境治理能力,改善水环境质量成为黄河三角洲大保护亟须解决的问题。本文通过分析东营市水环境治理现状,探究治理过程中存在的重点问题,结合国家相关政策要求,提出了黄河三角洲水环境治理对策和具体措施建议。
一、黄河三角洲水环境治理现状
1.水环境现状
2021年,东营市共对34条重点河流的77个断面开展了水质监测工作,监测频率为每月1次,按照达标次数评价法(80%以上监测频次达到相应水质类别要求),全年水质优良(Ⅰ~Ⅲ类)的断面比例为3.8%,主要位于黄河;Ⅳ~Ⅴ类的断面比例为72.2%;劣Ⅴ类断面比例为24.1%,主要位于广利河以及织女河等河流。从断面达标情况来看,2021年全年水质达标断面比例为76%,不达标断面主要位于广利河、织女河、六干排以及溢洪河。
从季节情况来看,汛期(6—10月)断面平均达标比例为89.9%,非汛期断面平均达标比例为75.9%,汛期水质明显好于非汛期。从空间分布上来看,东营港以及农高区的断面达标情况最好,东营区断面达标情况最差,仅55.6%,近一半断面不达标。从主要超标因子来看,东营市各超标断面的主要超标因子是化学需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)和总磷(TP)。
2.水环境治理现状
(1)城市排水管网
“十三五”期间,东营市不断加快污水管网建设及雨污分流改造步伐,新建污水管网约304 km,雨污分流管网约412 km,改造提升中心城区泵站、泵井57座,清淤雨污管道520 km。2018—2021年,东营市组织实施了中心城小区单位雨污分流改造工程,对中心城排查出的886个小区单位实施了雨污分流改造。截至2021年年底,东营市共建有排水管道3 260.4 km,其中雨水管道2 081.85 km、污水管道1 137.5 km、雨污合流管道41.09 km。
(2)城乡黑臭水体治理
东营市2016年摸排出市建成区共存在4条黑臭水体;2019年,对县建成区进行摸排,共存在黑臭水体2条。截至2020年年底,4条城市黑臭水体和2条县建成区黑臭水体均完成整治工作。
在遥感识别的基础上,经现场人工核查和复核,东营市共确认118处农村黑臭水体。农村黑臭水体的成因包括生活污水、生活垃圾、农业面源、畜禽养殖等多种因素。按照《东营市农村黑臭水体治理三年行动方案》,到2023年将完成现有118处农村黑臭水体治理工程。
(3)城市生活污水处理
截至2021年年底,东营市共建成10座城市生活污水处理厂,总处理规模57万t/d。其中五六干合排污水处理厂目前排放标准为地表水准Ⅳ类,其他各污水处理厂目前排放标准都为一级A,但均计划在近2~3年内提标至地表水准Ⅳ类排放标准。除西城南污水处理厂、五六干合排污水处理厂、东城南污水处理厂和广饶县污水处理厂外,其余6个污水处理厂均配套了人工湿地。
二、水环境治理目标要求及存在问题
1.目标要求
2021年,中共中央、国务院印发《关于深入打好污染防治攻坚战的意见》,提出到2025年,生态环境持续改善,主要污染物排放总量持续下降,地表水Ⅰ~Ⅲ类水体比例达到85%;近岸海域水质优良(一、二类)比例达到79%左右;城市和县城建成区黑臭水体基本消除;重点海域水质优良比例比2020年提升2个百分点左右,省控及以上河流入海断面基本消除劣Ⅴ类,滨海湿地和岸线得到有效保护。
山东省提出在“十四五”末,全面完成城市雨污合流管网清零、城乡黑臭水体清零、城市生活污水处理厂出水水质由一级A提升到地表水准Ⅳ类标准(黄河流域)。《东营市全面建设生态城市五水统筹治理规划(2019—2035年)》指出,要通过入海污染负荷削减方案、河道水环境综合治理、陆域水污染治理方案,全面提升水环境质量,2025年东营市水功能区水质达标率提升到80%,入海河流Ⅳ类水质河长比例提高到50%;2035年水功能区水质100%达标,80%入海河流水质达到Ⅳ类。
2.存在问题与成因分析
相比于国家和山东省及东营市的水环境治理要求,黄河三角洲水环境现状还存在较大的不足,突出表现在全市优良水体占比偏低,仍然存在较大范围的劣Ⅴ类水体。从污染来源分析,水质超标的主要因子是化学需氧量、氨氮和总磷,其污染源主要有生活污水污染、雨水径流污染、农村农业面源污染、污水处理厂尾水污染等4种,约占黄河三角洲主要河流污染负荷的95%。上述污染来源的成因主要有以下3个方面:
(1)雨污分流改造不彻底
实施雨污分流改造是一项复杂的社会系统工程,点多、线长、面广、量大。东营市是在胜利油田矿区基础上发展起来的,城市规划建设起步晚,早期基础设施建设标准低、质量差,加之油田各种地下管线纵横交错,详细资料缺乏缺失,改造实施中稍有不慎,极易引发安全事故。同时“市政不进院,物业不出门”的体制机制也加大了雨污分流改造工作的难度,雨污分流不彻底、效果不明显的矛盾仍然比较突出。
(2)黑臭水体治理成效不稳定
城乡黑臭水体的成因包括生活、工业生产、农业面源、畜禽养殖等多种因素,实际治理过程中,存在治理方式简单、治标不治本、治理路径不科学、治理成效不稳定、易发生反复等问题,长效机制的建立尚存在短板。
(3)城市生活污水处理厂提标改造缓慢
城市生活污水处理设施提标改造涉及政府与设施运营主体原有合同的解除、重新协商订立合同、提标工艺的选择与建设、污水处理费的调整与支付等诸多问题,需梳理解决。
三、对策建议
针对造成黄河三角洲水质超标的4种主要污染源及其3个成因,建议开展城市和县城建成区雨污合流管网清零、城乡黑臭水体清零、城市生活污水处理设施提标改造(“两清零一提标”)工作,从源头上解决污染负荷超标问题,促进黄河三角洲水环境质量提升。
1.城市雨污合流管网清零行动
(1)开展调查,制定计划
对各县区、市属开发区开展城市和县城建成区范围内的雨污合流管网摸底调查,系统掌握城区市政和建筑小区(包括全部居住小区、机关、企事业单位、学校、医院、餐饮、宾馆、洗浴、洗车清洗、农贸市场、各类工业园区)排水管网布局、管材管径等信息,在具体实施时委托专业机构采用闭路电视监控系统、声呐、电子潜望镜、机器人等先进技术和检测手段,摸排管网错接、漏接、破损的情况并做好影像记录,形成城市和县城排水管网系统图,完善城市和县城地下管网GIS系统。科学编制城市和县城雨污合流管网改造实施方案和年度实施计划,并列入政府年度城市建设投资计划。
(2)因地制宜,科学实施
对于各类城市更新项目必须同步实施雨污合流管网改造。新建城区及各类工程项目必须采用雨污分流制。在市政雨污合流管网改造时,对原有管道进行科学论证,可作为雨水管道还是污水管道,并对摸排发现的市政排水管线混错接点同步实施改造。建筑小区雨污合流改造可考虑将原有管道作为污水系统,新建雨水系统;受客观条件限制,无法同时埋设两套管道的,可利用现场地形将雨水通过地面径流排入市政雨水系统;原有合流管道不能满足使用条件的,要整体实施改造。老旧小区实施改造时,必须将雨污合流管网改造纳入基础类改造内容,同步实施。居住小区应加强阳台洗衣污水排放出路改造,禁止接入雨水管道。在实施市政雨污合流管网改造时,沿线建筑小区须同步实施改造。对3年内有拆迁改造计划、雨水可自然排入周边水体或市政雨水管网、汇水面积小于1万m2的建筑小区,可以暂不考虑进行雨污合流改造。
(3)保障工程建设质量
完成适应度函数初始化后,再利用去量纲化算法处理多参数变量问题,以有效避免求解过程中的量纲及数值量级的干扰。此时若直接投入遗传进化计算,则可能无法控制适应度大小,因此需要借助线性、幂函数及指数方法转变适应度函数尺度[16],但现有方法均存在通用性和适应度不足等问题。为此改进指数尺度变化法为:
新建雨水管渠设计重现期要执行国家标准上限值,采用质量好、寿命长的管材,优先使用承插橡胶圈接口钢筋混凝土管、球墨铸铁管等管材。推行混凝土现浇或装配式预制检查井,淘汰砖砌检查井。严格落实工程质量终身制要求,建立排水管网设计审查机制,严格执行国家相关标准规范,落实建设、勘察、设计、施工、监理等五方主体责任。城市排水管网工程竣工验收执行《给水排水管道工程施工及验收规范》相关要求,必须开展闭水或闭气实验,建立并推行管道内窥检测制度,竣工验收前必须提交管道闭路电视监控系统或电子潜望镜、机器人内窥检测等资料,确保工程建设质量。
(4)加强日常维护管理
各县区要积极推进排水管网专业化运行维护,成立立足本地、人员稳定的专业化队伍。根据城市排水管网特点、规模、服务范围等因素,确定日常维护的资金。建筑小区权属单位或物业代管单位要加强排水管网日常管理维护,鼓励推进市政排水管网养护管理向建筑小区延伸,推动实现从源头到末端统一管理,消除城市和县城排水管网管理空白区。在已建立城市和县城排水管网GIS信息系统基础上,推进城市和县城智慧排水信息平台建设,实现城市和县城排水管网水质、水量在线监测,汛期积水内涝预警。
2.城乡黑臭水体清零行动
(1)持续开展排查整治
开展各县区黑臭水体排查整治行动,通过卫星遥感监测、专业技术人员排查与群众举报的形式,对各县区、市属开发区开展全面排查,对新排查出的城乡黑臭水体按照“一河一策”原则编制实施方案,采取控源截污、内源治理、生态修复、清水补给等手段进行整治。定期开展城乡黑臭水体整治环境保护专项行动,按照排查、交办、核查、约谈、专项督察“五步法”,对发现的问题建立台账,实行销号管理制度。
(2)完善长效管理机制
贯彻落实河长制,实行日常监管巡查、远程视频监控、群众有奖举报等制度,建立责任明确、协调有序、监管严格的城乡水体保护长效管理机制。各县区安排专人对城乡水体进行巡查,坚持“天天查、日日看”,发现问题,及时上报;统筹利用数字城管、智慧水务等平台,大力推广数字化监管方式,对城乡水体分段设置实时摄像头,安排专人查看,发现水面漂浮垃圾、污水直排、河岸设施损坏等情况,及时整改;充分发挥群众监督作用,鼓励群众“随手拍”,积极参与城乡水体治理。建立群众有奖举报制度,举报线索一经核实属实,给予举报者一定奖励。
(3)落实水质定期监测机制
各县区对城乡黑臭水体建立定期水质监测制度,并定期向社会公布监测结果,接受公众监督。对于城乡重点水体设置水质在线监测装置,实现水质实时监控,发现水质恶化,及时预警,快速处置。定期开展城乡黑臭水体水质交叉监测,监测成果向全市通报。
3.生活污水处理厂提标改造行动
(1)加快提标改造
城市生活污水处理厂出水水质主要指标尽快全面执行地表水准Ⅳ类标准,新建城市污水处理厂要严格执行准Ⅳ类排放限值要求。现有城市污水处理厂具备条件的,鼓励在出水口下游建设人工湿地。现有城市污水处理厂实际出水或出水全部经湿地净化后,水污染物排放日均值达到准Ⅳ类排放限值要求的,以及出水已经用作再生水且不进入地表水体的,可执行现有排放标准,不需提标改造。
(2)加大再生水利用力度
将再生水利用纳入用水计划管理,对按计划应使用再生水而未使用的用水户,核减其下一年度用水计划。在进行新建、改建、扩建建设项目水资源论证时,符合条件的要强制使用再生水;既有项目满足使用再生水条件的,利用价格杠杆促使企业使用再生水;城市市政杂用、景观环境、生态补水等必须全部使用再生水。加快再生水管网建设,铺设管道优先供应用水大户,沿途发展中小用户,以点带线、以线带面,逐步拓展再生水用户。城市河湖景观严禁使用黄河水,鼓励各地在城区公园、广场、河道上游因地制宜建设小型污水处理设施,鼓励政府接管小区开发商自建自管的污水处理设施,实现再生水资源的就地利用。
(3)健全再生水市场运营机制
完善再生水价格政策,适当调整企业用水价格,形成合理价差,通过价格政策提高企业使用再生水的积极性,由供需双方按照优质优价的原则自主协商定价。鼓励采用政府购买服务的方式推动河湖湿地生态补水、景观环境用水使用再生水。鼓励各类社会资本,参与再生水利用设施建设运营。鼓励实施差异化、定制化的再生水生产策略,既满足不同用户对水质的需求,实现分质供水、水尽其用,又避免标准过高经济性降低或达不到标准无法使用。
(4)加强运行监管
各县区加强企业废水排放监管,冶金、电镀、化工、印染、原料药制造等工业企业排放的含高浓度重金属或难以生化降解的废水,以及有关工业企业排放的强酸、强碱、高盐、高氟废水,不得排入城市污水处理厂。建立企业废水排放退出机制,城市排水主管部门要组织对排入市政污水管网的工业企业进行排查评估,经评估认定污染物不能被城市污水处理厂有效处理,或可能影响出水稳定达标的,要限期退出。在重点工业企业排水管接入市政管网连接处,建设超标自动切断装置。建立溯源追查和联动执法机制,一旦发现进水超标,立即联合开展溯源追查和执法,依法处罚超排、偷排等违法行为。
四、结论与展望
黄河口湿地风光
黄河三角洲水环境现状不容乐观,突出表现在优良水体占比低,将近1/4的监测断面全年水质不达标,与相关政策和目标要求相差甚远。黄河三角洲水质主要超标因子是化学需氧量、氨氮和总磷,主要来自于生活污水污染、雨水径流污染、农村农业面源污染以及污水处理厂尾水污染,而雨污分流改造不彻底、黑臭水体治理成效不稳定以及城市生活污水处理厂提标改造缓慢是主要成因。结合黄河三角洲水环境现状,针对4种主要污染源以及3个成因,提出雨污合流管网清零、城乡黑臭水体清零、城市生活污水处理设施提标改造的“两清零一提标”对策建议。
黄河三角洲水环境质量整体改善任重道远,且入海河流水质会直接影响黄河三角洲近海水质和近海水生态系统,如何站在海陆统筹的视角,针对黄河三角洲近海水质恢复开展一体化的目标方案设计是未来研究的重点。 ■