蘇州河富有成效的河長(zhǎng)管理體系，為河流黑臭治理提供成功借鑒
【上海水處理設(shè)備網(wǎng)www.www.gu-qin.com】改革開(kāi)放以來(lái)，隨著中國(guó)內(nèi)地鄉(xiāng)村化進(jìn)程不時(shí)加快，鄉(xiāng)村人口比例從1978年不足20%2018年增長(zhǎng)為約60%人口總數(shù)達(dá)到8億。由于環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)起步晚，人口密度高，國(guó)鄉(xiāng)村河流水系單位面積的污水排放量是歐美鄉(xiāng)村的3~4倍，污染治理更為困難，處于探索階段，卻背負(fù)最嚴(yán)格的考核指標(biāo)。2020年，地級(jí)及以上鄉(xiāng)村建成區(qū)黑臭水體均控制在10%以內(nèi)，2030年，全國(guó)鄉(xiāng)村建成區(qū)黑臭水體總體得到消除。政策效應(yīng)和資本助力下，黑臭水體整治工作被空前重視并迅速開(kāi)展，取得了階段性和局部性的效果。
鄉(xiāng)村河流黑臭治理是一項(xiàng)長(zhǎng)期的系統(tǒng)性工程，與鄉(xiāng)村規(guī)劃不合理、基礎(chǔ)設(shè)施不匹配、監(jiān)督管理不完善等復(fù)雜因素密切相關(guān)。一項(xiàng)需要系統(tǒng)謀劃的工程急匆匆開(kāi)展，經(jīng)常缺乏對(duì)癥下藥的關(guān)鍵技術(shù)和因地制宜的治理分析，政府訴求和參與各方的利益不相統(tǒng)一，有不少城市河流黑臭治理項(xiàng)目，工程投資浪費(fèi)，水質(zhì)改善并不明顯，反復(fù)治理，工業(yè)純水設(shè)備治理反復(fù)”當(dāng)下我國(guó)黑臭水體治理的頑疾。
鄉(xiāng)村河流黑臭是當(dāng)今中國(guó)最突出的環(huán)境問(wèn)題之一。本文詳細(xì)分析了國(guó)河流黑臭的成因，針對(duì)我國(guó)鄉(xiāng)村環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)情況，將鄉(xiāng)村河流黑臭分成管網(wǎng)高覆蓋率鄉(xiāng)村河流黑臭、污水高截污率鄉(xiāng)村河流黑臭、晴天不黑臭但是雨天黑臭三類。針對(duì)這些問(wèn)題，研究了鄉(xiāng)村水環(huán)境污染源的溯源與追蹤技術(shù)、河網(wǎng)水系水流調(diào)控技術(shù)、溢流污染控制技術(shù)、村鎮(zhèn)污水人工濕地處置技術(shù)等。由此，建立了管網(wǎng)與河網(wǎng)耦合、上游與下游耦合、治理與調(diào)控耦合的系統(tǒng)性治理技術(shù)。系統(tǒng)介紹了相關(guān)技術(shù)在國(guó)蘇州河治理中的勝利應(yīng)用以及蘇州河富有成效的河長(zhǎng)管理體系，以期為中國(guó)河流黑臭治理尤其是東南沿海地區(qū)河流黑臭治理提供借鑒。
1國(guó)鄉(xiāng)村河流黑臭類別與成因
根據(jù)相關(guān)部委統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，國(guó)地級(jí)以上鄉(xiāng)村管網(wǎng)覆蓋率大都在85%以上，鄉(xiāng)村污水處置率達(dá)到90%由此，國(guó)鄉(xiāng)村河流黑臭可以分為三類，一是管網(wǎng)高覆蓋率鄉(xiāng)村的河流黑臭，二是污水高截污率城市的河流黑臭，三是晴天不黑臭但是雨天黑臭。這是中國(guó)和發(fā)展中國(guó)家特有的問(wèn)題，技術(shù)解決方案沒(méi)有先例可循。
1.1管網(wǎng)高覆蓋率鄉(xiāng)村河流黑臭成因分析
由于管理和經(jīng)濟(jì)政策等方面的問(wèn)題，國(guó)排水管網(wǎng)工程，從設(shè)計(jì)到建設(shè)，往往只重視污水總管和干管，沒(méi)有同步推進(jìn)收集管網(wǎng)建設(shè)和污水截污納管工程，大量污染源仍然直排河道。各種關(guān)于截污率和處理率的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)是根據(jù)總管和干管覆蓋范圍和污水處置能力推算的并不是真實(shí)的污水處置率，這是管網(wǎng)高覆蓋率鄉(xiāng)村河道黑臭的真實(shí)成因。如20年前，蘇州河治理一期工程啟動(dòng)之初，上海城區(qū)污水僅有40%被截流，60%污水排入河流。治理關(guān)鍵是系統(tǒng)性溯源與追蹤，有的放矢，完善污水收集管網(wǎng)上海純水設(shè)備。
1.2污水高截污率鄉(xiāng)村河流黑臭成因分析
主要發(fā)生在東南沿海地區(qū)，東南沿海多為沖積平原、地勢(shì)平坦，河網(wǎng)密布、溝聯(lián)互通、相互影響，構(gòu)成了更為復(fù)雜的河網(wǎng)水系。潮汐動(dòng)力作用下，污染在河網(wǎng)中往復(fù)回蕩，日積月累，日趨嚴(yán)重。流動(dòng)性能差和自凈容量低是高截污率鄉(xiāng)村河流黑臭的主要成因。與其他地區(qū)的河流治理相比，這些地區(qū)的水環(huán)境治理牽一發(fā)而動(dòng)全身，更具系統(tǒng)性、綜合性和復(fù)雜性。歐美鄉(xiāng)村河流治理的勝利案例中，河流凈泄流量往往是國(guó)東南沿海鄉(xiāng)村的數(shù)十倍甚至上百倍，如流經(jīng)法國(guó)巴黎市區(qū)的塞納河，年均流量380m3/流經(jīng)英國(guó)倫敦市區(qū)的泰晤士河年均流量67m3/相比之下同為感潮河流的上海市蘇州河，實(shí)施水利調(diào)控措施前平均流量缺乏10m3/污染物在蘇州河市區(qū)段的停留時(shí)間長(zhǎng)達(dá)10~15d污水高截污率鄉(xiāng)村河流黑臭治理關(guān)鍵是加大凈泄流量，提高流動(dòng)性。最為經(jīng)濟(jì)的方法是利用潮汐動(dòng)能，引排結(jié)合，合理確定復(fù)氧速率與停留時(shí)間，統(tǒng)籌過(guò)境水質(zhì)與受納河道水質(zhì)，制定基于潮汐動(dòng)力推移的自凈容量動(dòng)態(tài)提升的水系調(diào)控方案工業(yè)純水設(shè)備。
1.3晴天不黑臭雨天黑臭的成因分析
國(guó)河道雨天黑臭主要成因是合流制系統(tǒng)雨天溢流和分流制系統(tǒng)初期雨水排放。國(guó)大部分鄉(xiāng)村的老城區(qū)為合流制系統(tǒng)，大管徑的合流制管道在遠(yuǎn)距離輸送過(guò)程中，污染沿程沉淀，堆積率高達(dá)40%以上，由此，也導(dǎo)致了國(guó)大中城市末端污水處置廠進(jìn)水濃度普遍偏低，堆積污染隨同雨水排入河流，造成沖擊性污染。歷史原因，分流制地區(qū)污水管網(wǎng)的建設(shè)嚴(yán)重滯后于城市發(fā)展，許多污染源只能就近排入雨水管道。近年來(lái)，隨著鄉(xiāng)村積水改造工程的推進(jìn)，許多雨水管道隨意或有意接入污水管道，擠占了污水的輸送容量，局部污水管道接入了雨水管道。雨水管道成為混接污水的積蓄池和厭氧反應(yīng)池，初期雨水排放往往造成河道瞬間黑臭。上海純水設(shè)備與法國(guó)、德國(guó)、美國(guó)等國(guó)家的雨天溢流水質(zhì)濃度數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)比，國(guó)東南沿海典型鄉(xiāng)村的雨天溢流SS和COD濃度，發(fā)達(dá)國(guó)家排水系統(tǒng)雨天溢流污染濃度的2倍以上，遠(yuǎn)高于典型生活污水濃度。
以上所述三類鄉(xiāng)村河流黑臭問(wèn)題，發(fā)展中國(guó)家具有普遍性，很難借鑒歐美鄉(xiāng)村河流治理勝利經(jīng)驗(yàn)，需要自主探索系統(tǒng)性治理技術(shù)體系。
2國(guó)河流黑臭治理關(guān)鍵技術(shù)研究
2.1河網(wǎng)、管網(wǎng)污染溯源技術(shù)和混接診斷方法
水環(huán)境污染源調(diào)查是一項(xiàng)龐大的工作，數(shù)據(jù)調(diào)查非常困難，但是對(duì)于管網(wǎng)設(shè)計(jì)和河網(wǎng)水質(zhì)改善十分重要。為此，建立了追蹤與溯源相結(jié)合的鄉(xiāng)村水環(huán)境污染排放系統(tǒng)分析方法。
通過(guò)調(diào)研獲取大量的污染物排放和排水系統(tǒng)數(shù)據(jù)，進(jìn)行相應(yīng)的處置，構(gòu)建數(shù)字化的鄉(xiāng)村水環(huán)境污染排放追蹤溯源系統(tǒng)（UWPDS將GIS網(wǎng)絡(luò)分析方法中的幾何網(wǎng)絡(luò)工具和公用設(shè)施網(wǎng)絡(luò)分析工具，作為追蹤溯源工具，運(yùn)用有向圖論理論，以排水系統(tǒng)中的組成元素為對(duì)象，包括污水處置廠、泵站、非法排放口、污染源與排水管網(wǎng)，可以分析排水系統(tǒng)中與該對(duì)象的連通性和數(shù)字化流向。根據(jù)環(huán)境系統(tǒng)分析與有向圖論理論，構(gòu)建了鄉(xiāng)村水環(huán)境污染排放系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。
應(yīng)用于某城市的水系污染源調(diào)查，所得結(jié)果如圖2所示。對(duì)于污水處置廠溯源分析可知，排入污水處置廠的總污水量為28038.606m3/d截污率為80.98%由UWPDS查詢相關(guān)屬性信息可知，大約有6km合流管，19km污水管未接入污水處置廠，此外，還有10km雨水管連接至污水處置廠，工業(yè)純水設(shè)備增加了污水處置廠雨天的處置負(fù)荷。
雨水管網(wǎng)混接調(diào)查更加困難，全面物探費(fèi)時(shí)費(fèi)力。為此，建立了雨水管網(wǎng)中污染特征表達(dá)和顯著差異分析方法，通過(guò)雨水管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)污染負(fù)荷動(dòng)態(tài)平衡分析和排放路徑尋優(yōu)求解方法，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)混接污染診斷。基本原理是節(jié)點(diǎn)入流和出流的化學(xué)質(zhì)量平衡分析。通過(guò)化學(xué)質(zhì)量平衡法建立關(guān)系式：
式中，Ci為第i個(gè)水質(zhì)特征因子的雨水管網(wǎng)旱天排放濃度，可通過(guò)監(jiān)測(cè)獲得；Φij為第j個(gè)混接污染類型的第i個(gè)水質(zhì)特征因子濃度，可以通過(guò)污染源排放口監(jiān)測(cè)獲得；αj為第j個(gè)混接污染類型的雨水管網(wǎng)旱天入流水量比例，這是待求變量；n為混接污染類型的數(shù)量。通過(guò)雨水管網(wǎng)服務(wù)范圍的污染源類型調(diào)查和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，可以確定混接污染及其水量。
主要混接污染來(lái)源于生活污染和電子企業(yè)，管網(wǎng)中的水量還包括地下水，根據(jù)特征因子的混接識(shí)別計(jì)算確定了混接污水量和地下水量。如表1所示，為混接改造提供了依據(jù)。
2.2基于堆積污染減排的雨天溢流污染控制技術(shù)
排水系統(tǒng)溢流污染是雨天河道水質(zhì)惡化的重要影響因素，上海蘇州河沿岸37個(gè)合流泵站一年的COD溢流污染相當(dāng)于近20萬(wàn)人口當(dāng)量的COD污染負(fù)荷排放。管道堆積物是溢流污染的主要來(lái)源，統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)堆積物對(duì)溢流污染COD和總磷的貢獻(xiàn)值為57%~62%與國(guó)內(nèi)外的報(bào)道基本一致。
管道堆積物的清淤國(guó)內(nèi)仍以機(jī)械清通為主，人力、物力消耗較大，這給水力沖刷技術(shù)引入提供了契機(jī)。針對(duì)我國(guó)雨水管道和合流管道堆積物的剪切力的研究分析，自主研發(fā)了基于彈簧壓縮的排水管道自動(dòng)翻轉(zhuǎn)閘板沖刷裝置。當(dāng)蓄水水位達(dá)到設(shè)定高度時(shí)，瞬時(shí)翻轉(zhuǎn)閘板，形成沖刷水波對(duì)底部堆積物產(chǎn)生強(qiáng)烈沖刷作用，達(dá)到清淤效果。雨水管道末端，設(shè)置截流管，進(jìn)行攔截，解決了堆積物雨天沖刷入河的問(wèn)題。某排水干管安裝的自動(dòng)翻轉(zhuǎn)閘板攔截沖洗裝置監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)標(biāo)明，懸浮顆粒物濃度從200~250mg/L下降至30~70mg/L說(shuō)明自動(dòng)沖刷可以取代人工清淤，這應(yīng)該是國(guó)排水管網(wǎng)下一步改造的方向。
溢流污染的末端控制中，水力旋流分離器因其占地面積小、無(wú)需外部動(dòng)力、無(wú)活動(dòng)部件、建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，得到USEPA 推薦使用，歐美等國(guó)家被廣泛使用。大型水力旋流分離裝置國(guó)內(nèi)首次應(yīng)用于巢湖市洗耳池水體治理，研發(fā)的短時(shí)絮凝與旋流分離耦合分離的技術(shù)方法，使得旋流分離器的分離效果有顯著提高，SS和COD相對(duì)去除率分別提高了40%和58%
2.3農(nóng)村污水低碳生態(tài)治理技術(shù)
分散污水人工濕地處置具有經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)，國(guó)際上應(yīng)用普遍，國(guó)大規(guī)模推廣應(yīng)用亟需改進(jìn)的減少處置用地，提高處置負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)人工濕地脫氮，并能有效預(yù)防濕地堵塞。
高負(fù)荷潛流人工濕地?zé)o動(dòng)力脫氮技術(shù)的關(guān)鍵是建立無(wú)動(dòng)力復(fù)氧量和基質(zhì)、濕地構(gòu)造的關(guān)系，通過(guò)表層復(fù)氧廊道和空氣導(dǎo)管實(shí)現(xiàn)無(wú)動(dòng)力復(fù)氧，水力負(fù)荷為0.050.5m3/m2d進(jìn)水負(fù)荷小于175gCOD/m2d布水管間距1.01.2m大氣復(fù)氧廊道寬度為表層面積的1/3時(shí)，基質(zhì)層中細(xì)菌總數(shù)、亞硝酸細(xì)菌、硝酸細(xì)菌普遍增加2.91.3和2.0倍，飽和區(qū)生物膜優(yōu)勢(shì)菌種以好氧假單胞菌為主，硝化速率和反硝化速率明顯增強(qiáng)。上海純水設(shè)備采用變浸潤(rùn)水位自動(dòng)運(yùn)行方式，動(dòng)態(tài)調(diào)控濕地內(nèi)氧化還原電位，實(shí)現(xiàn)硝化反硝化反應(yīng)的交替進(jìn)行，一個(gè)周期內(nèi)，總氮去除率為50%左右。崇明前衛(wèi)村人工濕地工程，2007年建設(shè)，設(shè)計(jì)水量630m3/d占地面積5900m2出水好于一級(jí)B規(guī)范，運(yùn)行利息僅為0.3元/m3
通過(guò)蚯蚓修復(fù)人工濕地堵塞也取得了實(shí)效，利用“堿洗+熱堿+低速離心”方法，確定了堵塞物主要是有機(jī)物、蛋白質(zhì)和多糖類物質(zhì)。篩選了生命力強(qiáng)、攝食量大的赤子愛(ài)勝蚓來(lái)修復(fù)濕地堵塞，平均每克蚯蚓在48h內(nèi)能取食0.31mg同化0.236mg有機(jī)物，消化吸收0.033mg蛋白質(zhì)和0.013mg多糖，最佳投放密度為0.40.8kg/m2崇明森林公園人工濕地污水處置工程2004年建成，處置水量3000m3/d占地面積13100m2分割成30塊，蚯蚓最大投放量1.2kg/m2配以多塊濕地交替進(jìn)水，實(shí)現(xiàn)堵塞修復(fù)，出水標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到一級(jí)A總投資402萬(wàn)元，運(yùn)行本錢0.28元/m3
復(fù)合厭氧組合水肥應(yīng)用應(yīng)是農(nóng)村化糞池污水處置的主攻方向，人工濕地利息低、運(yùn)行簡(jiǎn)便、生態(tài)高效，與水資源回用、生態(tài)保育、景觀建設(shè)相結(jié)合，農(nóng)村污水治理中具有廣闊的應(yīng)用前景。
2.4河網(wǎng)水系自凈容量提升的潮汐水流調(diào)控方法
東南沿海鄉(xiāng)村，河網(wǎng)水系潮汐推移，導(dǎo)致污染往復(fù)回蕩，即使全面截污，也很難實(shí)現(xiàn)河流水質(zhì)全面改善。截污治污的基礎(chǔ)上，潮汐河網(wǎng)水動(dòng)力調(diào)控是重要輔助措施，必需借助于數(shù)學(xué)模型，國(guó)際上著名的河流整治中都開(kāi)發(fā)了符合流域特性的水環(huán)境數(shù)學(xué)模型。
東南沿海鄉(xiāng)村河網(wǎng)水質(zhì)模擬可以選用BOD5NH3-NDO耦合模型。該耦合模型的基本參數(shù)是碳化BOD耗氧速率及硝化速率、底泥耗氧速率、大氣復(fù)氧速率等，表示出空間異質(zhì)性的特點(diǎn)。關(guān)鍵是參數(shù)的選擇、率定和驗(yàn)證，這是模型計(jì)算結(jié)果是否真實(shí)的前提。工業(yè)純水設(shè)備大型河流應(yīng)采用現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和實(shí)驗(yàn)室測(cè)定相結(jié)合的方法，確定上述模型參數(shù)在空間尺度上的變化范圍，小型河流可以借鑒相似河流的研究效果。通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型，開(kāi)展潮汐河流對(duì)流擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的數(shù)值模擬，建立復(fù)氧速率、流速、水深的非線性響應(yīng)關(guān)系，形成閘門控制下的大氣復(fù)氧速率調(diào)控方法，通過(guò)提高大氣復(fù)氧速率提高水體自凈能力。蘇州河污染物遷移轉(zhuǎn)化參數(shù)如表2所示。
蘇州河水系通過(guò)閘門調(diào)控，潮汐往復(fù)流改變成單向流動(dòng)，流量從調(diào)控前的平均凈泄流量10m3/增加至20~40m3/溶解氧濃度提高17.5%~53.4%蘇州河流入黃浦江斷面水質(zhì)改善，主要指標(biāo)均達(dá)到V類水。
2.5基于數(shù)值模擬的綜合治理決策分析
鄉(xiāng)村河流污染治理工程，往往投資巨大，這些工程在實(shí)施之前，都應(yīng)該借助先進(jìn)的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，進(jìn)行科學(xué)論證和決策。構(gòu)建決策支持系統(tǒng)，一種國(guó)際通行的方法。
模型系統(tǒng)一般包括三個(gè)模塊：前處理模塊、計(jì)算模塊、后處理模塊，如圖4所示。
計(jì)算模塊負(fù)責(zé)調(diào)用模型軟件，將前處置模塊中設(shè)定的工程案例參數(shù)導(dǎo)入模型中并進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算之后再將模型生成的二進(jìn)制格式結(jié)果文件轉(zhuǎn)換為文本格式文件，生成結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，使其能夠被分析和查詢。該模塊應(yīng)計(jì)算的指標(biāo)包括水位、流量、溶解氧、水溫、氨氮、硝酸鹽氮、BOD和COD等。
后處置模塊負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)進(jìn)行合理分類，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的圖形可視化，將不同案例的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比擬，為工程決策提供科學(xué)合理的理論支持。
蘇州河環(huán)境綜合整治工程開(kāi)發(fā)了決策支持系統(tǒng)，借助該系統(tǒng)，對(duì)蘇州河截污治污、水系調(diào)控、底泥疏浚等方案進(jìn)行了比較分析(如圖5所示)根據(jù)計(jì)算分析，上海純水設(shè)備綜合工程措施才干顯著提高河道的DO值。
2.6跨界河流水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)方法
河流水質(zhì)評(píng)價(jià)是河長(zhǎng)責(zé)任制考核中的重要基礎(chǔ)性工作，目前，依據(jù)最差指標(biāo)進(jìn)行考核，發(fā)揮了積極作用，但也存在弊端，如以偏概全，容易全盤否定；上下游斷面水質(zhì)最差的指標(biāo)可能不相同，無(wú)法對(duì)比分析；有些斷面來(lái)水指標(biāo)已經(jīng)劣于V類，單一指標(biāo)考核注定無(wú)法完成V類水目標(biāo)要求。
科學(xué)合理的水質(zhì)考核評(píng)價(jià)方法應(yīng)具有以下特點(diǎn)：①能夠?qū)σ唤M水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，而不是單一指標(biāo)；②能夠結(jié)合國(guó)家規(guī)范評(píng)價(jià)綜合水質(zhì)類別，并在同一類別中進(jìn)行定量比擬；③能夠?qū)α?span>V類水質(zhì)和黑臭水體進(jìn)行定量區(qū)分；④能夠?qū)缃绾恿骶C合水質(zhì)變化進(jìn)行定量考核，強(qiáng)化河長(zhǎng)責(zé)任制。
上海蘇州河水系綜合治理責(zé)任制考核中，探索建立了水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)評(píng)價(jià)方法。綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)基于主要污染指標(biāo)（CODBOD5NH3-NDOTP等）計(jì)算結(jié)果，反映的整體水質(zhì)情況，由整數(shù)位和小數(shù)點(diǎn)后一位有效數(shù)字組成，WI=X1X2其中，X1為綜合水質(zhì)類別，X2表征同一類別的比擬。綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)具有三個(gè)簡(jiǎn)單的含義：整數(shù)位代表水質(zhì)類別；數(shù)據(jù)越大，水質(zhì)越差；X1X2>6.0表示劣V類水，X1X2>7.0水體開(kāi)始黑臭。
圖6表示了蘇州河下游1994年到2003年綜合水質(zhì)的變化，如果用單一指標(biāo)，蘇州河水質(zhì)總磷一直劣于V類水，無(wú)法表達(dá)水質(zhì)的改善。圖7表達(dá)了黃浦江2003年上游到下游各斷面綜合水質(zhì)的變化，可以清晰界定區(qū)域責(zé)任，如果采用單一指標(biāo)，很難對(duì)比。
以上技術(shù)方法的組合應(yīng)用，可以建立管網(wǎng)與河網(wǎng)耦合、上游與下游耦合、治理與調(diào)控耦合的系統(tǒng)性治理方案，形成解決我國(guó)鄉(xiāng)村河流黑臭問(wèn)題的技術(shù)體系。總之，鄉(xiāng)村河流黑臭治理，外源和內(nèi)源控制是根本性措施，流動(dòng)性和自凈容量提升是重要輔助方法，君臣佐使，相得益彰，不可偏頗。
3蘇州河案例介紹
蘇州河是上海發(fā)展史上最重要的地表水體，兩岸孕育了中國(guó)現(xiàn)代化工業(yè)文明，與黃浦江一道被稱為上海的母親河。蘇州河水系涵括上海9個(gè)行政區(qū)，包括上海人口最密集、商業(yè)最繁華的中心城區(qū)。1999年以前，蘇州河水系污染嚴(yán)重，全年黑臭，兩岸居民不敢開(kāi)窗，路過(guò)行人掩鼻而過(guò)，上海市之前多次對(duì)蘇州河污染進(jìn)行治理，總體而言，收效不明顯。
蘇州河干流上海市境內(nèi)全長(zhǎng)53.1km水系面積855km2大小河流2000多條，水環(huán)境污染源上萬(wàn)個(gè)。復(fù)雜的河網(wǎng)、龐大的管網(wǎng)、眾多的污染源、通往外江外海的閘門群，構(gòu)成了一個(gè)污染遷移轉(zhuǎn)化的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。國(guó)際上鄉(xiāng)村河流治理中，工業(yè)純水設(shè)備蘇州河水系治理最為復(fù)雜；與國(guó)內(nèi)其他鄉(xiāng)村相比，也更為艱巨。
3.1工程概況
1996年，蘇州河環(huán)境綜合整治一期工程立項(xiàng)，至今先后實(shí)施了四期整治工程，總投資超過(guò)140億元。工程規(guī)劃系統(tǒng)考慮了河流的上游和下游、干流和支流、管網(wǎng)和河網(wǎng)、水體及底泥、水域和陸域之間的相互作用，研發(fā)了針對(duì)特大鄉(xiāng)村黑臭河道治理的系統(tǒng)性關(guān)鍵技術(shù)。
蘇州河環(huán)境綜合整治初期，開(kāi)展了全面的污染源調(diào)查，對(duì)污染成因進(jìn)行了深入剖析，一是大量污水直接排放至蘇州河上下游及其大小支流，二是合流制泵站溢流污染嚴(yán)重，三是潮汐作用導(dǎo)致中心河段污水滯留，四是河網(wǎng)水系割裂不通。
運(yùn)用系統(tǒng)化的治理思想與技術(shù)，確立了治理重點(diǎn)，制定了治理目標(biāo)，劃分了治理階段。蘇州河環(huán)境綜合整治工程的目標(biāo)主要體現(xiàn)在兩個(gè)階段，一是2000年之前，基本消除黑臭；二是2010年之前，基本恢復(fù)河道生態(tài)景觀功能，主要指標(biāo)穩(wěn)定達(dá)到Ⅴ類水標(biāo)準(zhǔn)上海純水設(shè)備。
蘇州河污染治理強(qiáng)化了干流和支流、上游和下游、中心城區(qū)和郊區(qū)農(nóng)村全系統(tǒng)截污治污，污水截流率從22%提至約85%針對(duì)蘇州河往復(fù)回蕩問(wèn)題，利用潮汐動(dòng)力調(diào)控了水體流動(dòng)，消除了晴天黑臭；基于水動(dòng)力和水質(zhì)耦合分析，延后了局部泵閘工程的建設(shè)和底泥的疏浚，節(jié)省工程投資16.5億元；通過(guò)優(yōu)化調(diào)度和末端調(diào)蓄，控制沿岸市政泵站溢流污染，改善了市區(qū)河段雨天黑臭現(xiàn)象；考慮蘇州河局部水域在特定時(shí)期內(nèi)（如泵站放江期間）會(huì)出現(xiàn)“黑臭”現(xiàn)象，采用階段性局部曝氣迅速補(bǔ)充溶解氧；分析了河床底泥與上覆水體的相互影響，蘇州河水質(zhì)穩(wěn)定改善之后開(kāi)展了底泥疏浚。
蘇州河治理歷程中，堅(jiān)持系統(tǒng)目標(biāo)就是工程目標(biāo)，系統(tǒng)決策變量就是工程措施，系統(tǒng)約束條件就是投資預(yù)算等，系統(tǒng)工程理論和方法學(xué)應(yīng)用的勝利案例。
3.2治理效果
經(jīng)過(guò)十幾年的努力，蘇州河消除了黑臭，河道年平均水質(zhì)逐年改善（如圖8河道水生生物（底棲生物）數(shù)量和種類顯著增加，絕跡多年的河魚(yú)和海鷗重歸蘇州河。蘇州河治理成效在國(guó)內(nèi)外引起廣泛關(guān)注，成為我國(guó)乃至國(guó)際上重污染河流治理的勝利范例，2004年獲全球能源獎(jiǎng)（水資源組一等獎(jiǎng)）
3.3蘇州河治理的河長(zhǎng)制度
蘇州河治理的效果，得益于一個(gè)實(shí)實(shí)在河長(zhǎng)制度”20年前，上海市成立蘇州河環(huán)境綜合整治領(lǐng)導(dǎo)小組，組長(zhǎng)由上海市市長(zhǎng)擔(dān)任，領(lǐng)導(dǎo)小組副組長(zhǎng)由分管副市長(zhǎng)擔(dān)任，相當(dāng)于現(xiàn)在總河長(zhǎng)和副總河長(zhǎng)；領(lǐng)導(dǎo)小組成員由市政府相關(guān)委辦局主要領(lǐng)導(dǎo)擔(dān)任，還成立了領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室協(xié)調(diào)具體事務(wù)，組建蘇州河環(huán)境治理建設(shè)有限公司負(fù)責(zé)工程建設(shè)，形成合力共同治水。為了提高科學(xué)治水的水平，成立了技術(shù)小組和專家委員會(huì)，聘請(qǐng)國(guó)外專業(yè)咨詢機(jī)構(gòu)進(jìn)行咨詢，設(shè)立科技專項(xiàng)，上海純水設(shè)備組織國(guó)內(nèi)外高校開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)。
頂層決策者、管理組織者、工程建設(shè)者、技術(shù)負(fù)責(zé)者以及咨詢專家形成了行之有效的組織架構(gòu)，這樣一種機(jī)制始終確保蘇州河治理在技術(shù)合理、高效實(shí)施的軌道上前進(jìn)，確保蘇州河治理按期甚至提前實(shí)現(xiàn)既定目標(biāo)，并節(jié)省了工程投資。
上海市委、市政府在蘇州河水環(huán)境綜合整治中對(duì)河長(zhǎng)制早期探索的勝利經(jīng)驗(yàn)標(biāo)明，黑臭河道治理是久久為功的艱巨任務(wù)，必需確立實(shí)實(shí)在領(lǐng)導(dǎo)者，尊重專家意見(jiàn)，深入現(xiàn)場(chǎng)，積極推進(jìn)；建立權(quán)責(zé)一致的責(zé)任專家隊(duì)伍，臨時(shí)跟蹤研究，融合國(guó)際經(jīng)驗(yàn)和工程實(shí)際，制定技術(shù)方案；工業(yè)純水設(shè)備集聚一批兢兢業(yè)業(yè)的管理者和建設(shè)者，熟悉情況，尊重科學(xué)，踏實(shí)做事。
4總結(jié)
鄉(xiāng)村河流黑臭治理工程必需開(kāi)展完善的系統(tǒng)分析和科學(xué)的工程規(guī)劃，不能是決策者的主觀意志和經(jīng)驗(yàn)，堅(jiān)持污染治理和提高河流自凈能力，特別是污水處置廠和管網(wǎng)的建設(shè)，要堅(jiān)持管網(wǎng)和河網(wǎng)系統(tǒng)化設(shè)計(jì)和建設(shè)，提高污水收集率和污染負(fù)荷輸送率，強(qiáng)化污水處置廠進(jìn)水水質(zhì)提高和技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)化。
管網(wǎng)高普及率鄉(xiāng)村河流黑臭治理，事先要開(kāi)展污染溯源與排放清單分析，實(shí)現(xiàn)有的放矢截污治污。污水高截污率鄉(xiāng)村河流黑臭治理的關(guān)鍵技術(shù)是河網(wǎng)水流調(diào)控，提高大氣復(fù)氧速率與凈化速率。雨天河流黑臭治理，要有效控制溢流污染，關(guān)鍵是管網(wǎng)改造與末端凈化相結(jié)合。
同時(shí)，要建立權(quán)責(zé)利相匹配的河長(zhǎng)制和科學(xué)評(píng)估方法，按流域或水系設(shè)立河長(zhǎng)，切忌按條段設(shè)立責(zé)任制；河長(zhǎng)不一定懂專業(yè)，但是河長(zhǎng)應(yīng)有專業(yè)的固定的技術(shù)咨詢和顧問(wèn)；河流黑臭整治工程建設(shè)應(yīng)該設(shè)立工程監(jiān)理，確保技術(shù)方案落到實(shí)處上海純水設(shè)備。
總之，國(guó)鄉(xiāng)村河流污染治理任重道遠(yuǎn)，不可能一蹴而就，蘇州河治理的經(jīng)驗(yàn)，證實(shí)了只要堅(jiān)持截污治污、系統(tǒng)規(guī)劃、科學(xué)管理，鍥而不舍，定有成效。
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