陳春瑜，楊 艷，范紅梅，邵江晶，高 丹，李思江，黃東艷

(1.昆明市生態(tài)環(huán)境科學(xué)研究院，云南 昆明 650032；2.昆明滇池水務(wù)股份有限公司，云南 昆明 650000；3.昆明市水利工程造價管理站，云南 昆明 650000；4.昆明排水設(shè)施管理有限責(zé)任公司，云南 昆明 650000；5.昆明市滇池管理局，云南 昆明 650000)

城市黑臭水體是城市建成區(qū)內(nèi)，呈現(xiàn)令人不悅的顏色和(或)散發(fā)令人不適氣味的水體的統(tǒng)稱[1]。隨著我國城市化進程的加快，城市河流的生態(tài)系統(tǒng)也面臨著重大的挑戰(zhàn)。由于工業(yè)廢水和生活污水的排放，許多水體發(fā)黑發(fā)臭，嚴(yán)重影響了人們的生活環(huán)境[2]。滇池是中國第6大淡水湖泊，為西南云貴高原第一大淡水湖泊，被譽為“高原明珠”[3]。從1970s后期滇池開始受到污染，進入1990s污染速度明顯加劇，水體富營養(yǎng)化異常嚴(yán)重[4-5]。與滇池水體水質(zhì)變化情況相似，1980s以來，滇池流域主要河流水體水質(zhì)惡化趨勢明顯[6]。

本文以昆明市滇池流域黑臭水體治理為例，在借鑒國內(nèi)外成功治理案例經(jīng)驗的基礎(chǔ)上[7-10]，根據(jù)黑臭水體污染來源核算結(jié)果，通過實施控源截污、內(nèi)源治理、生態(tài)修復(fù)、活水保質(zhì)、長“制”久清等多項措施，預(yù)計到2020年，主城區(qū)所有水體全面消除黑臭。

1 概況

1.1 流域概況

滇池位于東經(jīng)102°36′～102°47′和北緯24°40′～25°02′，地處中國西南部長江上游的云貴高原，水位為1886.35m。滇池由草海和外海兩部分組成，最大水深5.87m，平均水深2.93m，南北跨度約41.2km，東西跨度約13.0km，湖體面積297.9km2，流域面積約2866.0km2[11]。滇池入湖河流為29條，屬12個河系，除流經(jīng)昆明市區(qū)的6條納污河，其它都發(fā)源于流域北部、東部和南部的山地，以及滇池上游的水庫和龍?zhí)兜人吹兀渲?條河流流入草海、22條河流流入外海，這些入湖河流流經(jīng)人口密集的城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村以及磷礦區(qū)，最后呈向心狀注入滇池[12]。

1.2 黑臭水體分布概況

按照國家黑臭水體分級與判定標(biāo)準(zhǔn)[1]，確定昆明市共有22條黑臭水體，總長50.8km，分別是漁村溝、鄭河路溝、老運糧河、鐵路邊溝、上峰村防洪溝、海河、廣普大溝、大清河(明通河)、六甲寶象河、小清河、姚安河、花漁溝、龍王廟溝、車家壁岔溝、星海排洪溝、第三溝、牛屎溝、水龍溝、烏龍大溝、金柳河、青苔河、東白沙河。其中鐵路邊溝、上峰村防洪溝、小清河、姚安河4條為重度黑臭，其余18條為輕度黑臭。

2 現(xiàn)狀問題及原因分析

2.1 城市水體黑臭成因

2.1.1 部分支流溝渠截污整治未完成，存在污水直排

受市政排水系統(tǒng)建設(shè)覆蓋不完善、截污系統(tǒng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低等因素的制約，滇池流域部分河道仍未實現(xiàn)直排污水全截流?，F(xiàn)存的污水直排問題主要集中在主城外圍城中村及老舊生活區(qū)內(nèi)，其中新運糧河流域支流河道的直排問題較為突出。

2.1.2 合流制排水系統(tǒng)占比大，溢流污染嚴(yán)重

滇池流域部分城市建成區(qū)域排水體制仍為合流制，受截污系統(tǒng)截流倍數(shù)、下游水質(zhì)凈化廠污水消納能力、降雨強度等因素影響，新運糧河流域、老運糧河流域及滇池北部流域內(nèi)的廣普大溝均會不同程度地受到溢流污染影響，尤其是新運糧河流域及老運糧河流域合流制溢流對河道污染嚴(yán)重。

2.1.3 已建分流制片區(qū)的排水管網(wǎng)存在混錯接

新運糧河流域及滇池北部流域的金柳河、青苔河、廣普大溝等部分已建分流制片區(qū)還存在排水管網(wǎng)混接造成的污染。

2.1.4 自然生態(tài)基流缺失，河道水源以水質(zhì)凈化廠尾水為主

昆明是全國14個嚴(yán)重缺水城市之一[13]，由于水資源的缺乏，絕大部分水庫旱季無下泄流量，區(qū)域內(nèi)的河道普遍存在生態(tài)基流缺失的問題，新運糧河(含4條黑臭溝渠)、老運糧河及其它16條黑臭河道(溝渠)均無穩(wěn)定的自然生態(tài)基流補給，河道補水基本依靠水質(zhì)凈化廠尾水補給，現(xiàn)狀有穩(wěn)定流量的新運糧河、老運糧河、東北沙河、大清河補給水源均為城市水質(zhì)凈化廠尾水。

2.1.5 城市下墊面硬化占比大，初期徑流污染未有效控制

新運糧河(含4條黑臭溝渠)、老運糧河及滇池北部流域的車家璧岔溝、金柳河、花漁溝、青苔河、星海排洪溝、大清河、六甲寶象河、姚安河、小清河、廣普大溝等黑臭河道(溝渠)均為城市內(nèi)域河道，現(xiàn)狀匯水區(qū)內(nèi)硬化建成區(qū)占比大，而流域“海綿”城市排水系統(tǒng)建設(shè)還處于起步階段，除老運糧河匯水區(qū)內(nèi)有已運行的市政調(diào)蓄設(shè)施外，其余河道匯水區(qū)內(nèi)均無投入使用的市政調(diào)蓄設(shè)施，雨季初期徑流污染均未有效控制。滇池東部流域的牛屎溝、水龍溝、第三溝、龍王廟溝、烏龍大溝等黑臭溝渠總體處于城鄉(xiāng)結(jié)合區(qū)域，現(xiàn)狀匯水區(qū)也未建設(shè)調(diào)蓄設(shè)施，匯水區(qū)內(nèi)地表徑流攜帶的污染也未控制。

2.1.6 滇池水位頂托，部分河段水體流動性差

昆明主城地處滇池外海及草海湖濱區(qū)，大部分入湖河道均不同程度地受到滇池及草海水位頂托影響。其中新運糧河及老運糧河人民西路以上河段河床相對位置較高，河道水體流動條件較好，但人民西路至入湖口段河段總體處于滇池圍海造田區(qū)，河床位置低，受滇池高水位頂托影響十分嚴(yán)重。

2.1.7 河道存在淤積，內(nèi)源污染釋放

進入雨季后各條河道沿線進入的溢流污水及地表徑流會攜帶大量泥沙進入河道，并沉積于河道頂托段及緩坡段，河道內(nèi)源污染釋放，進一步加重河道水體環(huán)境惡化。

2.1.8 河道硬質(zhì)岸線較長，水體自凈能力差

滇池流域大部分河道構(gòu)筑形式以“三面光”的硬質(zhì)岸線為主，河床基本無天然植被附著，也未人工種植水生植被，加之部分河道滇池及草海高水位頂托影響，水體流動性差，河道水體自凈能力較差。

2.1.9 主城排水系統(tǒng)外來水比重大，現(xiàn)狀水質(zhì)凈化廠超負(fù)荷運行

昆明主城區(qū)排水系統(tǒng)中純污水量僅占總水量的45%，通過地下水入滲方式進入排水系統(tǒng)的水量約占到總水量的35%，通過其它方式混入排水系統(tǒng)的水量約占總水量的20%。昆明主城區(qū)排水系統(tǒng)水源構(gòu)成復(fù)雜、地下水滲入量及其它水源混入量偏大、主城區(qū)污水收集管網(wǎng)系統(tǒng)總體污水濃度不高等多種因素，造成黑臭河道周邊的昆明市第三、第六、第七八水質(zhì)凈化廠已超負(fù)荷運行多年，難以保障片區(qū)污水收集處理需求。

2.2 黑臭河段入河污染源分析

昆明市黑臭河道(溝渠)主要的入河污染源包括城鎮(zhèn)生活污水直排、補水?dāng)y帶污染、河道內(nèi)源污染、城市及農(nóng)村面源污染、排水系統(tǒng)混接污染、合流制排水系統(tǒng)溢流，22條黑臭河道(溝渠)入河污染負(fù)荷總量為COD 5329.30t/a、NH3-N 693.89t/a、TP 103.62t/a，黑臭河道入河污染源中雖然補水?dāng)y帶污染占比最大，但也為河道增加了水環(huán)境容量。造成滇池流域黑臭水體污染的主要原因為生活污水直排污染、合流制溢流污染及面源污染。

表1 2018年滇池流域黑臭水體段各類污染負(fù)荷入河量 (t/a)

3 治理策略

3.1 控源截污

新運糧河流域存在8個污水直排口，主要分布在鐵路邊溝、上峰村防洪溝、漁村溝、鄭和路溝、小普吉防洪溝等支流。通過小普吉防洪溝截污工程、漁村溝和鄭河路溝截污工程、鐵路邊溝及上鋒村防洪支溝截污工程等建設(shè)，鋪設(shè)截污管2.68km，截污量6975.1m3/d，截流沿線點源污水，旱季騰空溝渠，利用現(xiàn)狀溝渠，調(diào)蓄雨季沿線溢流污水，截留污水分別進入第九水質(zhì)凈化廠以及新建的第十三水質(zhì)凈化廠處理。

3.2 內(nèi)源治理

滇池北部流域沿線仍有部分地區(qū)合流溢流嚴(yán)重，加上分流制地區(qū)的雨水匯入，攜帶污染物在河床沉淀，形成一定厚度的淤泥質(zhì)，其厚度變化大，性質(zhì)不均，直接暴露于水底，填塞在河道中，二次污染河水且影響河流的行洪功能。通過對滇池北部流域黑臭水體清淤段底泥進行檢測，主要檢測指標(biāo)為有機質(zhì)，分布在1.1%～1.9%。清淤工程量由污染底泥疏挖面積與疏挖范圍內(nèi)的污染底泥厚度確定，清理深度內(nèi)源污染，河道為硬質(zhì)底，清淤清理至基底。結(jié)合每條黑臭水體情況，確定合理、經(jīng)濟、安全的清淤方式，例如廣普大溝上游河段采用人工清表+人工清挖的方式，下游河段采用人工清表+水力沖挖為主+配合人工清挖的方式；大清河采用絞吸式帶水吸泥的清淤方式；姚安河采用人工清表+水力沖挖+配合人工清挖方式。

3.3 生態(tài)修復(fù)

為實現(xiàn)改善流域內(nèi)水環(huán)境、修復(fù)水生態(tài)的目標(biāo)要求，創(chuàng)新提出“雙層河道”等新方法。以老運糧河支流麻園河雙層河道方案為例，雙層河道斷面一般為梯形斷面和箱涵相結(jié)合的形式，一般為下部采用直立的矩形箱涵，上部采用放坡的形式，即為上緩下陡式，綜合了矩形斷面和梯形斷面的優(yōu)點。雙層河道斷面能將旱季合流水與清水分離，下層河道作為合流水通道，上層河道作為清水通道，同時下層河道可作為調(diào)蓄池，調(diào)蓄片區(qū)初期雨水。不僅能實現(xiàn)清水剝離，同時上層河道景觀將大大提升，有利于改善周邊環(huán)境。斷面的選擇主要遵循因地制宜、滿足防洪和生態(tài)化的原則，再結(jié)合河道兩岸的征地和拆遷情況，以及生態(tài)的景觀效果、親水性，河底的地質(zhì)情況和河道現(xiàn)狀寬度等綜合因素考慮。

3.4 活水保質(zhì)

滇池北部流域河流主要有盤龍江、大清河、東白沙河、寶象河、廣普大溝、馬料河、車家壁溝等共計16條，由于周邊無水資源豐富水系，目前已經(jīng)成為城市納污、排洪河道。綜合考慮滇池北部流域周邊的水資源情況、周邊建筑以及補水管道布設(shè)的情況，其補水水源考慮周邊水質(zhì)凈化廠尾水，具體補水方案為：從第二水質(zhì)凈化廠日最大引水0.17萬m3/d，從第六水質(zhì)凈化廠日最大引水3萬m3/d，從車家壁壩塘日最大補水量0.45萬m3/d，從科技治水設(shè)施日最大補水量0.36萬m3/d。

3.5 長“制”久清

為落實國家政策要求，以海綿城市建設(shè)的理念統(tǒng)籌黑臭水體治理、污水處理和生活垃圾分類等工作，全面落實河長制。昆明市目前已實施河長制及黑臭水體治理工作的考核獎懲機制、排水許可及排污許可管理、建立市政管網(wǎng)私搭亂接溯源執(zhí)法機制、黑臭水體定期監(jiān)測評估及反饋機制等大量工作，并取得了一定的成效。

表2 滇池北部流域河道清淤統(tǒng)計表 (m)

4 結(jié)論與討論

昆明市滇池流域黑臭水體治理以匯水流域為單元，針對城鎮(zhèn)生活污水直排、合流制溢流、工業(yè)污染、農(nóng)業(yè)農(nóng)村污染、城市面源、河道底泥等污染物來源進行定量化分析，找準(zhǔn)水體污染成因，基于國家城市黑臭水體治理總目標(biāo)，按照源頭控源截污、內(nèi)源治理、生態(tài)修復(fù)、活水保質(zhì)、長“制”久清等一系列措施，全面落實黑臭水體治理工作。根據(jù)2018年12月河道監(jiān)測數(shù)據(jù)，除廣普大溝、姚安河仍有輕度黑臭外，其余水體四項指標(biāo)均達標(biāo)，初步實現(xiàn)不黑不臭；2018年12月組織開展了黑臭水體整治工作初驗，第三方水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果顯示，已有20個黑臭水體水質(zhì)基本達標(biāo)；22條黑臭水體公眾評議結(jié)果群眾滿意度結(jié)果均在90%以上，黑臭水體整治“初見成效”。

針對黑臭水體可能出現(xiàn)水質(zhì)反彈的情況，建議綜合施策，強化科技支撐，將創(chuàng)新性強、實用性高的新技術(shù)應(yīng)用于黑臭水體治理，認(rèn)真落實廣普大溝黑臭水體長制久清及水質(zhì)提升各項措施，加強管理維護，實現(xiàn)黑臭水體“長制久清”。