城市典型水体水环境治理思路研究
——以贺州为例
2022-12-07凌耀忠王丽影韩妮妮
凌耀忠,王丽影,2,韩妮妮,2
(1.中水珠江规划勘测设计有限公司,广州 510610;2.水利部珠江水利委员会水生态工程中心,广州 510610)
1 概述
在科技时代高速发展下,现代经济发展越来越受到环境的影响,环境对国家愈发重要[1]。“十四五”开局时期,在“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的新时期治水思路的指导下,为切实解决群众身边的水环境问题,城市小流域水环境治理工作仍在按照目标计划持续推进,力求建设宜居、宜游、宜业的高质量城市生活圈。在流域水环境治理过程中,缺乏规划方案的统筹设计,水环境治理部门对流域水环境特点分析不到位,由于不同类型水体水环境特点的差异性,实际的综合治理方案未对区域经济发展、环境以及人等因素有效结合,环境适应性不强,治理效果也不显著[2-3]。
本文选取贺州市贺江(城区段)、龟石水库(水源地)、姚江(黄姚古镇景区段)3个城市典型功能水体,按照消除痛点、补齐短板、提升品质、长效治理的治理思路,提出适应性的水环境治理策略。其中贺江(城区段)治理主要涉及7条支流的流域范围,属贺江中上游区;龟石水库(水源地)治理包括全部集水范围,属贺江源头区;黄姚古镇景区河道治理主要是穿越景区的姚江段,属桂江二级支流。
2 典型水体水环境特征
城区河道贺江城区段整治范围为贺江芳林电站至夏岛电站之间河段,全长约11 km。影响贺江城区段水质的主要污染源是通过沿江各主要支流汇入的,支流水质的改善是贺江城区段水质改善的关键。贺江城区段及其支流的污染源主要是城镇和农村污水,其次是农业面源,支流水质优劣与干流水质呈正相关,提升干流水质的重点在于改善支流水质。
城市重要水源地龟石水库水源保护范围为坝址以上集水范围以及贺州市城区供水的东干渠。龟石水库主要存在的问题是氮磷含量较高,水体有富营养化的趋势,局部区域蓝藻大量繁殖,有爆发水华的风险;水源保护区范围内主要污染为砂糖橘等果树种植、生猪养殖、农村生活污水和富川县城污水,其中生猪养殖以分散式养殖为主,区域面源污染与城镇点源污染并重,面源污染整治难度更大。
景区河道姚江由北向南穿越黄姚古镇景区,景区段长约1 km,景区跌水堰(瀑布引水处)以上还有长约11 km河段,在景区内有2条支流汇入,分别是珠江和声明桥河,长度分别约4 km和2 km。因此,姚江黄姚古镇景区段的水质状况不仅与景区有关,还与上游及支流水质状况关系密切,其整治范围为姚江穿越段及上游11 km河段和支流珠江、声明桥河。整治范围内的污染源主要是景区餐饮服务业废水、黄姚镇城镇废水和上游农村生活污水,也存在一定的农业面源污染和生活垃圾污染。
3个典型水体流域内主要污染源特征见图1。
图1 3个典型水体流域内主要污染源特征示意
3 典型水体水环境治理思路
城市水环境治理的基本措施主要包括截污控源、补水活水、生态修补、亲用促管等[4],本文在剖析贺江贺州市城区段、龟石水库和姚江黄姚古镇段水质现状及其变化特征、污染源类型及排放特点、区域水生态环境承载力的基础上,以经济社会发展对区域水生态环境的需求为出发点,以保障重点区域的水源安全、水环境提升、水生态改善、水文化与水景观重塑为目标,充分考虑区域水生态环境改善的制约因素,提出水环境污染治理总体思路为:控源截污与污水处理—内源治理—水生态修复—生态需水保障—水文化水景观建设,通过控制外源污染进入水体、清除内源污染、提升水体自净能力和抗污染冲击能力、补充河道内生态需水、营造水文化与水景观等途径实现整治目标[5-7]。
控源截污与污水处理是基础与前提,源头削减污染物是水环境综合整治最有效、最经济、最有保障的措施,污染物一旦排入水体后将大大增加处理难度和成本,也会极大的抵消、甚至完全破坏内源治理、水生态修复、生态需水保障和水景观水文化建设的成果。控源截污与污水处理的主要技术有污水收集管网、水体沿岸污水排放口截流、合流制排水口截流、分流制雨水管道初期雨水和旱季排水截流,以及污水分散式就地、集中、深度处理等,具体技术选择将考虑应急需求与长效相结合。
内源治理是控源截污的有效补充,对后续水生态修复、生态需水保障和水景观水文化建设的效果也有较大的影响,也是影响水环境综合整治整体效果长效保持的重要环节,主要包括水体内及沿岸的垃圾清理、水体水生植物和岸带植物季节性的收割与其他植物残体清理、污染淤泥的清淤疏浚和安全处置等。
水生态修复的主要作用是长效保持已经改善的水体水质,通过土壤—微生物—植物生态系统和变化的水动力条件有效去除水体中的有机物、氮、磷等污染物[8],增加水体透明度,恢复和强化水体的自然进化功能,恢复和保护水生生物多样性,为市民提供良好的亲水环境。主要措施有河湖岸带的生态整治、人工湿地、生态浮岛、水生植物带、浅漫滩、跌水、人工曝气等技术,附带有一定的水生态景观效果。
生态需水保障建立在控源截污、内源治理、水生态修复的基础上,通过部分或全部恢复因经济社会发展建设减少的河道内自然流量,是保障水生态系统长期平衡的措施。在海绵城市低影响开发措施建设的基础上,通过水系连通引流其他河道的清洁水源进行补充生态需水,辅以污水深度处理后的回用补给,为河道的生态需水提供保障。
水文化水景观建设是以水环境大幅提升、水生态系统平衡、水生态系统多样化为基础,配套水景观,重塑亲水、爱水、保护水环境的水文化,潜移默化中改变市民不良的生活习惯,助力水生态文明城市建设。
综上,通过控源截污、污水处理和内源治理,大幅提升水质,营造市民愿意亲水的条件;通过水生态修复和生态水量保障,确保河道内有水,同时营造市民便于亲水的条件,培养亲水的习惯;通过水景观节点建设,宣传、提炼水文化。治理总体思路见图2。
图2 城市重点区域水环境综合整治总体思路示意
4 典型水体水环境治理策略研究
单一形式的治水方式能效并不高,经常会出现同水域反复治理的现象,不能杜绝水环境的污染,无法从根本上解决城市水质污染等问题[9]。应充分分析每个流域水环境问题的根源,形成系统的水环境治理体系。
4.1 贺江城区段水环境治理策略
贺江城区段涉及多条支流,根据各支流污染源和主要问题的差异性,具体措施各有侧重。其中贺江北岸以城镇点源治理和堤岸整治为重点,贺江南岸以农村污水处理和清水河道建设为重点(综合治理策略见图3)。
图3 贺江城区段水环境治理策略示意
4.2 城市重要水源地龟石水库水环境治理策略
龟石水库水源保护的重点是削减入库氮磷等营养盐,水环境治理以控源截污与污水处理为主,难点是规模大而分散的农业面源输入水库内的氮磷等营养盐的削减,开展山水田林草综合规划,因地制宜地采用水土保持林、经济林、植草、生态沟渠工程措施,实现工程、林草和耕作措施有机结合,有效减少入河泥沙量,近河流村镇建设清洁型小流域,河滨建设植物保护带和湿地,促进退耕还林还草,减少面源污染,维护水质安全(治理策略如图4所示)[10-11]。
图4 龟石水库水源保护治理策略示意
4.3 景区河道姚江黄姚古镇段水环境治理策略
姚江黄姚古镇景区段水环境综合整治以污水收集和处理为主,沿姚江、珠江和声明桥河黄姚镇及景区段进行沿河截流,由于声明桥河部分河段建筑密集,需要实施总口截流并配套新建污水处理站;针对沿河垃圾进行收集,必要时可将垃圾收集范围延伸至沿河500 m以内的村庄,对底泥污染严重的声明河段开展清淤疏浚;在景区全河段两岸进行植被缓冲带建设,并营造丰富多样化的水生生境(治理策略如图5所示)。
图5 姚江黄姚古镇景区段水环境治理策略示意
5 结语
在对城市水体进行水环境治理时,要系统掌握水质变化的规律和成因,对于水环境治理方案的制定、治水技术的选择和治理后水质的长效保持至关重要[4]。城市水体作为城市发展的重要载体,各管理单位应积极贯彻新时代生态水利发展理念,坚持系统观念,统筹考虑水环境、水生态、水资源、水安全、水文化和水空间岸线等六大水要素的有机联系,建立全方位一体化管理体系,在完成治理任务的同时,提高公众环保意识和主人翁意识,形成多方共治的良好局面[11-12]。针对不同的城市水体,其流域内存在的生态环境问题和成因各不相同,在实际应用中,应因地制宜合理选择治理方案,以有效改善和提升城市水环境,实现城市人水和谐、健康发展。