石马河流域水环境综合治理方案研究

郭 振

(中电建生态环境集团有限公司，广东 深圳 518101)

1 概 述

石马河是东江下游的一级支流，是东江生态带的重要组成部分，是东莞市对接珠三角世界级城市群、粤港澳国际大湾区的纽带。随着经济的发展，石马河流域水环境不断恶化。近年来，石马河流域治理工作虽然取得了较大的成绩，但由于历史欠账过多，治水规划缺乏系统考虑，碎片化治理现象突出，水污染问题依然较为严重。2018年1—7月的水质监测数据显示，旗岭断面水质类别为劣Ⅴ类，部分支流水体水质处于黑臭状态。石马河流域水体污染问题已严重影响周边居民的生活质量与城市形象，不利于城市的发展，水环境治理迫在眉睫。东莞市境内石马河流域面积601km2，主干河长67.5km(观澜水9.8km，雁田水19.7km，汇合口以下38.0km)。石马河流域干支流河涌数量为106条，一级支流31条，其中流域面积10km2以上的有11条；二级及以下支流河涌75条，其中流域面积5km2以上的有12条，流域面积5km2以下的二级及以下的有63条，见表1。

表1 东莞市石马河流域水系情况

2019年初，石马河流域通过全流域系统治理，石马河旗岭国考断面水质按期实现了考核目标[1]。本文从治理方案视角出发，对石马河综合治理方案进行阐述，以期为类似大流域水环境治理提供借鉴。

2 水污染成因分析

石马河流域污染因子主要为氨氮、总磷，造成此类污染因子超标的主要因素是生活污水及工业废水的直排、垃圾淋滤液及初雨的面源污染、污水处理厂尾水的不达标排放等[2]。

a.入境河流污染。石马河流域涉及深圳市和惠州市，其中深圳市入境河流主要有4条，分别为观澜河、牛湖水、水贝河和桥陇河(深圳称君子布河)，惠州市入境河流主要为谢岗涌和东岸涌(东岸涌通过调污工程进入东引运河，未排入石马河)。根据对2016—2018年监测数据的分析，6条主要入境河流水质虽有所改善，但仍处于劣Ⅴ类水平，主要超标因子有氨氮、总磷等。

b.污染源多面广。石马河流域人口密集，企业密度大，尤其是凤冈镇、塘厦镇和常平镇，均超过全市的平均人口密度(3355人/km2)。流域内生活污染源 (生活污水、生活垃圾)对COD、氨氮、总磷等污染物排放量的贡献占比大[3]，部分生活污水直排入河，造成污染。

c.未建立有效的雨污分流机制，未完善污水管网。大部分建成区未建立有效的雨污分流机制，管网覆盖率低；已建管网存在错接、漏接、淤积、破损、污水满管等问题，造成流域污水收集率低，大量污水未经污水厂处理直排河涌，同时工业企业偷排现象严重。

d.污水处理设施排放标准偏低。除近年来新建的污水处理厂外，其他污水处理厂排放标准均为《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级B标准，出水标准低于地表Ⅴ类水标准，减排效果不明显。

e.石马河为山区性河流，缺乏天然水源补充，环境承载能力先天不足。

3 治理技术思路

3.1 治理目标

在整合、调整现有流域治水工程项目的基础上，以控源截污为主要抓手，推进水环境治理工程、水安全保障工程、景观提升工程和一体化管控平台工程的实施，确保流域内基本完成进村入户管网改造，基本建成雨污分流系统，使流域内污水处理率达90%以上，流域内106条河涌全面稳定消除黑臭，干流旗岭国考断面达到Ⅴ类水质标准，同时建成信息化、智能化的流域一体化管控平台。

3.2 治理技术路线

以“水质和底泥检测、污水和污染物平衡、已建设施分析”为基础，以水环境模型为载体，根据各流域特点划分流域控制单元，并建立各控制单元与排污口的一一对应关系，进行水环境容量核算，将污染削减分配到各控制单元，并建立各控制单元与水质达标的敏感性关系排序。坚持问题、目标“双导向”，提出六大治理措施：管网工程、已建管网畅通工程、支流河涌生态修复工程、污水处理设施建设工程、面源污染控制措施以及管理管控措施。主要技术路线见图1。

图1 石马河流域水环境治理技术路线图

4 治理措施

4.1 完善管网工程

管网工程以提高污水收集率为根本出发点，按照源头雨污分流(部分无雨污分流条件的区域采取总口截污)+入河排污口整治+次支管网完善建设总体原则推进，完善污水收集管网，逐步提高雨污分流比例，达到旱季污水全收集，减少雨季污水溢流频次，提高污水收集率及污水处理能力，削减入河污染物的目标。根据管网摸排成果及完善市政管网污水收集系统需要，累计建设次支管网299.32km。以镇内水系流域控制单元为载体，以流域达标为导向来进行雨污分流改造，共划分为84个流域控制单元，改造源头雨污分流地2410个，改造面积68.32km2，改造埋地管长度2027.73km，立管长度1688.31km。截流整治排口新建管网58.30km。

4.2 已建管网畅通工程

对流域7镇的地下排水管网进行普查，彻查市政道路雨污水混接、错接、漏接及污水直排入河、管网堵塞等问题，针对现状管网存在的问题，分别采取管道清淤、修复、改造等对应措施。通过管道电视(CCTV)、管道潜望镜(QV)、管道声呐等方法，查明已建排水管网的运行现状，确定结构性缺陷(如破裂、渗漏、错口、变形、脱节等)和功能性缺陷(如沉积、障碍物等)的位置、大小和缺陷等级，对其结构性状况和功能性现状进行评估，及时发现排水管道的安全隐患，为制定排水管网养护和修复计划提供依据。根据排水管道检测结果，依据《城镇排水管道检测与评估技术规程》(CJJ 181—2012)的规定，划分管段修复等级和管段养护等级，对修复等级为Ⅲ、Ⅳ级的管段进行修复，对养护等级为Ⅲ、Ⅳ级的管段进行清洗、清淤及修复完善[4]。经统计，石马河流域内清淤修复85.27km，管网错混接改造126.68km，新增接驳点2998处，新建管道152.99km，新增2处厂网联调管网。

4.3 支流河涌生态修复工程

生态修复工程结合水域污染治理措施体系，进一步对水体进行修复和面源污染控制。主要采取的措施为河道底泥清淤，消除底泥污染物释放，提升观感；通过河道缓冲带建设，截流城市及农业面源污染，吸附和去除有害物质，进一步削减入河污染物；建设人工湿地对水体进行净化，对生态环境进行修复[5-6]。遵循“自流优先、提水为辅”的原则对有条件的支流河涌进行水库补水或污水厂尾水补水，确保河涌畅流活水。支流河涌生态修复工程包括：支流河涌底泥清淤82.28万m3，暗涵清淤及明暗渠修复86.88km，河道缓冲带建设10.42万m2，生态湿地建设1900m2。生态补水规模合计35.50万m3/d，其中泵站提水8.25万m3/d，有补水泵站5座，新建补水管道11.20km。

4.4 污水处理设施建设工程

根据施工进度安排，石马河流域部分暗渠暗涵排口整治难度大，短期内难以进行截污纳管，居民小区地块雨污分流改造短期内难以实现将污水接驳至污水管网，设计分散式污水处理设施对排口及地块进行污水处理，能加快补齐截污管网建设的短板，提高污水收集处置率。流域新建分散式污水处理设施14座，总处理规模2.40万m3/d。

由于石马河流域内存在较多“散乱污”企业，偷排超排的情况时有发生，污水处理厂经常由于异常来水导致停产减产，因此考虑因地制宜地在污水厂前端设置应急调蓄池以适当提高调蓄能力[7]。流域内新建应急调蓄池6座，总容积2.97万m3。

4.5 面源污染控制措施

面源污染控制主要包括城市初雨控制和重点面源污染控制，初期雨水指从降雨形成地面径流开始，前12.5mm降雨形成的径流量，是水体污染的重要污染源[8]。城市初雨控制包括城市面源污染控制和海绵城市建设；重点面源污染控制主要包括生活垃圾收集、垃圾转运站建设、存量垃圾整治、易腐垃圾收运及处理。面源污染控制措施技术路线见图2。

图2 面源污染控制措施技术路线

4.6 管理管控措施

管理管控体系主要分为两大类：一类为执法监管，一类为管控监督。管控监督主要包括智能管控平台搭建和应用、水质监测、水域岸线管理保护、已建设施运营管理等；执法监管重点是进行工业污染源控制、农业养殖业监管、城市面源污染管控、行政执法和公众参与。管理管控措施技术路线见图3。

图3 管理管控措施技术路线

5 经验总结

5.1 流域全方位统筹是水质达标的重要基础

石马河流域水环境综合治理采取“流域统筹、系统治理”的治理模式，打破分段分片、条块分割、零敲碎打的“九龙治水”传统模式。统筹污水管网系统一张网，

开展历史管网摸查和修复，优化管网设计方案，将历史管网、各批次管网、新建管网、微支管网串线成网，解决错接管、渗漏管和堵塞管问题，污水管网收集率大幅提升。统筹水质数据分析一张图，统计石马河干支流水质、污水厂进出水水质、水厂供水量、企业排放污染因子等数据，分析不同时空影响水质达标的重要因子和氨氮、总磷污染贡献情况，为精准治污提供数据支撑。

5.2 工程+行政双管齐下是水质达标的关键

在石马河流域水环境综合治理过程中，工程措施与行政监管同步进行，通过工程管网建设构建流域污水“动脉”，为治污奠定基础。石马河流域集聚东莞市执行力督导组、生态环境、水务、城管、公安、市场监督、商务、消防、供电、供水等多单位力量，形成强大治水合力。当地政府通过铁腕执法，大力整治“散乱污”企业，倒逼涉水产业转型升级，打出治水组合拳，打造双保险的流域水质提升机制。2019年以来，东莞市累计出动执法人员6.62万人次，检查企业3.05万家，累计完成1.50万家“散乱污”企业清理整治，1669家零散废水产污企业规范整改，加强410家涉磷企业执法监测监管。查处环境违法行为2063宗，下发行政命令1273宗，查封扣押358宗，停产限产13宗。通过持续维持严打高压态势，为石马河水质改善提供了有力保障。

6 治理效果

2020年7月，广东省生态环境厅发布上半年水质状况排名，石马河水质改善幅度全省第一[9]。东莞市水质在线自动监测平台数据显示，2021年石马河旗岭国考断面氨氮平均值为0.96mg/L，总磷平均值为0.25mg/L，水质达Ⅳ类；全年水质总体达Ⅳ类天数占比为74.2%，全年水质均达到Ⅴ类以上，且持续稳定向好，具体情况见图4。根据第三方检测机构水质数据，2021年石马河5个干流断面均已达到Ⅴ类水标准，106条支涌已有58条河涌达Ⅴ类水，占比为54.0%，其余河涌均已稳定消除黑臭。桥头镇石水口河涌治理前后对比情况见图5。

图4 旗岭断面水质曲线

图5 桥头镇石水口河涌治理前后对比情况

7 结 语

石马河流域水环境综合治理工程建设规模大、治理难度高，面对建成区人员和企业密度大、跨镇街治理协调难、污染物成因复杂、污染程度高等诸多难题，石马河流域以水质目标为导向，以水环境模型为载体，以“两监测、两平衡、一分析”为基础，坚持问题、目标“双导向”，提出了六大治理措施：管网工程、已建管网畅通工程、支流河涌生态修复工程、污水处理设施建设工程、面源污染控制措施以及管理管控措施，使石马河旗岭国考断面连续稳定达标，极大地促进了石马河流域沿线各镇街经济社会高质量发展，提升了城市品质，具有显著的社会效益、经济效益和环境效益，同时也为国内类似大流域、高密度城市建成区水环境综合治理提供了借鉴。