李 楠

（北京市城市河湖管理處通惠河管理所，北京 100124）

1 河道背景

在2015 年前，城市河湖水源補給較少，水體流動性較差，再加上河道受雨污水入河等外源污染沖擊，水體富營養(yǎng)化狀態(tài)較為嚴重，水生態(tài)系統(tǒng)物種分布失衡。每到夏季，光照水溫適宜的情況下還會出現(xiàn)藍藻水華暴發(fā)、底泥上翻等問題，造成水質惡化、水體異味、魚類死亡等現(xiàn)象。近年，隨著南水北調水進京，生態(tài)環(huán)境用水逐年增加，城市河湖地表水補給得到有效保障，再加上河道截污、清管行動等工作相繼開展，河道外源污染大幅減少，城市河湖水環(huán)境得到持續(xù)改善，2020—2021 年城市河湖均未出現(xiàn)水華現(xiàn)象。雖然水環(huán)境狀況有所改善，但問題依舊并會持續(xù)存在[1，2]。

2 河道概況

2.1 通惠河簡介

通惠河上接南護城河尾端，西起東便門鐵路橋，承接前三門暗溝、東護城河暗溝，經高碑店閘、普濟閘，于通州城北通濟橋（臥虎橋）下泄入北運河，全長20.35 km，總流域面積258 km2。其中，北京市城市河湖管理處管轄長度15.08 km，西起東便門鐵路橋，東至普濟閘下游289 m 處。通惠河是北京市一條重要的河道，其主要功能是供水、防汛。

2.2 河道水體分析

2021 年，選取通惠河4 個監(jiān)測點位定期進行水質分析，以此來判斷通惠河整體水環(huán)境狀況。從上游向下游，4 個監(jiān)測點位依次為樂家花園、高碑店湖、新八里橋、普濟閘。

2021 年度通惠河溶解氧、氨氮、總磷、總氮變化曲線，如圖1—4所示。

圖1 2021年度通惠河溶解氧變化曲線

圖2 2021年度通惠河氨氮變化曲線

圖3 2021年度通惠河總磷變化曲線

圖4 2021年度通惠河總氮變化曲線

由圖1—4 可以看出，通惠河上游水質整體略好于下游水質；冬季（1—3 月）水質最差，夏季（6—9月）較差；氨氮、總磷總體評價標準為Ⅱ類或Ⅲ類，總氮總體評價標準為劣Ⅴ類。

3 河道水環(huán)境問題

通惠河水環(huán)境問題多集中在入春、夏季。入春時節(jié)，水體受冬季過流緩慢、結冰等因素影響，富營養(yǎng)物聚集，導致水體富營養(yǎng)化問題嚴重；入夏時節(jié)，受雨污混排、高溫等外界及環(huán)境綜合因素影響，水體富營養(yǎng)化問題嚴重。水體間歇性富營養(yǎng)化問題的存在，導致諸多水環(huán)境問題的產生。根據近年對通惠河段水體進行系統(tǒng)分析，匯總得出存在以下6 個方面水環(huán)境問題。

3.1 白色泡沫

每年全市首場大范圍降雨過后，雨水將雨污河流管線中存積的生活污水沖入河道，由于生活污水中氮磷含量超高，導致水體中氮磷含量過高，進而造成水體富營養(yǎng)化問題嚴重；加之在閘壩前后產生水位差的沖擊作用下，河道容量出現(xiàn)成片白色泡沫聚集的現(xiàn)象。近幾年的4—5 月，在通惠河大北窯橡膠壩、高碑店閘下游消力池附近極易出現(xiàn)上述現(xiàn)象。通惠河大北窯橡膠壩白色泡沫聚集現(xiàn)象，如圖5所示。

圖5 通惠河大北窯橡膠壩白色泡沫聚集現(xiàn)象

3.2 黑臭、青苔、底泥上翻

黑臭是由有機物、氮、磷等外源污染物的排放造成的。大量有機污染物、有機還原氮、磷等外源污染物進入水體后，在氧化分解過程中耗氧速率大于復氧速率，導致水體溶解氧濃度降低，水體轉化成缺氧或厭氧狀態(tài)。隨后，厭氧微生物大量繁殖，促進有機物分解、腐敗、發(fā)酵，同時產生甲烷、硫化氫發(fā)氣等惡臭氣體逸出水面進入大氣，造成水體發(fā)黑發(fā)臭。

青苔是在春季氣溫上升到10℃左右開始發(fā)生，一旦遇到適合的生態(tài)條件（水溫20℃左右）就會大量繁殖，春末夏初之間較盛；底泥上翻是沉積底泥在水體沖刷和人為影響下再懸浮，隨后吸附在底泥顆粒上的污染物在一系列物理、化學、生物作用下釋放回水體，造成水體二次污染。同時，大量的底泥也是各種微生物繁殖的溫床，其中，放線菌和藍藻通過代謝作用使得底泥甲烷化、反硝化，導致底泥上浮及水體黑臭。近幾年的2—5 月，在通惠河三環(huán)、四環(huán)路橋區(qū)極易出現(xiàn)上述現(xiàn)象。通惠河四惠橋下青苔、底泥上翻現(xiàn)象，如圖6所示。

圖6 通惠河四惠橋下青苔、底泥上翻現(xiàn)象

3.3 水綿

水綿屬于藻類植物，生長在淡水中，形狀像絲，表面黏滑，常聚成堆，浮在水面上，絲狀體的細胞內有葉綠體。少量的水綿可以凈化水體，一旦大量水綿滋生，會造成水體缺氧，影響水體中的動植物正常生命活動。同時，水綿腐敗后會造成水體中氮磷營養(yǎng)鹽含量超標，導致水體進一步富營養(yǎng)化。近幾年的2—5 月，通惠河茶家墳橋區(qū)及二道溝河道極易出現(xiàn)上述現(xiàn)象。

3.4 搖蚊

水體富營養(yǎng)化導致水中有機物含量大大提高。隨著水中氮、磷等元素含量的增加，藻類、微生物等大量繁殖，加之適宜的氣候環(huán)境等因素，為搖蚊的生長發(fā)育提供了豐富的食物來源和生活條件。搖蚊不是衛(wèi)生害蟲，不傳播疾病，但過多也會影響人們的正常生活。搖蚊適宜在15～25℃的環(huán)境生長，每年的秋天是搖蚊繁殖高峰期。但如開春后持續(xù)高溫，達到搖蚊的生長條件時，也會提早半年出現(xiàn)高峰。近幾年的4—5 月，通惠河下游河道極易出現(xiàn)搖蚊聚集現(xiàn)象，如圖7所示。

圖7 通惠河大量搖蚊聚集現(xiàn)象

3.5 水草

通惠河水草種類包括菹草、金魚藻、黑藻、狐尾草、篦齒眼子菜。每年3月水草開始生長，夏季生長旺盛，由于溫度較高，部分水草會出現(xiàn)衰敗死亡，枝葉變?yōu)辄S綠色或黃褐色，甚至出現(xiàn)腐爛情況；冬季水草進入休眠繁殖期，該階段水草主要以孕育根系為主，所以枝葉基本不生長。

近3 a城市河湖水草打撈量逐年激增，主汛期打撈量甚至出現(xiàn)倍增情況，如打撈不及時，會產生多方面不利影響，例如消耗水中溶解氧，造成水生動物死亡；易形成二次污染，引起水質惡化，影響水生態(tài)健康；影響河道景觀和正常水面作業(yè)；在行洪河道中，影響河道正常排洪。

3.6 排污

河道污染主要是生活污染，屬點源污染，主要來自家庭、商業(yè)、學校、旅游服務業(yè)及其他城市公用設施，包括廁所沖洗水、廚房洗滌水、洗衣機排水、沐浴排水及其他排水。據2020 年最新統(tǒng)計，通惠河排污口36 處（持續(xù)排污口11 處已經治理，仍需進一步觀察核實、進行治理排污口25處）。

4 應對方案的研究

2021 年，針對通惠河不同水環(huán)境問題共進行10次水體應急處置工作，主要實施方式為利用船只等設備對問題水域進行大水面曝氣，用物理干擾的方式打散漂浮水面聚集物；配合局部水域投加生物制劑，加速絮凝沉淀，提高水體透明度，消除異味等。2021年，共投加凈水類制劑840 kg、酶類制劑520 kg，有效改善了通惠河水環(huán)境質量[3-5]。

為進一步提升河湖生態(tài)治理，改善通惠河水環(huán)境狀況，結合實際水體情況和近年不斷實踐經驗，總結出可采取以下6個方面措施對水體進行前期預判和及時干預，以有效提升通惠河水環(huán)境質量，避免諸多水環(huán)境問題的出現(xiàn)。

4.1 針對白色泡沫問題

利用改良物理攔截方式、降低水位差及投撒生物制劑方式，對白色泡沫問題進行處理。新型物理攔污與投撒生物制劑相結合的綜合治理方式，如圖8所示。2021年6月，采用上述治理方式在大北窯橡膠壩成功處理了突發(fā)白色泡沫水環(huán)境問題。經2 h緊急治理，白色泡沫逐漸消散，成效顯著。治理前后對比，如圖9所示。

圖8 新型物理攔污與投撒生物制劑相結合現(xiàn)場

圖9 白色泡沫治理前后對比現(xiàn)場

4.2 針對黑臭、青苔、底泥上翻、水綿問題

采用水資源聯(lián)合調度和人工機械化方式相結合，提高水體質量。適時申請增加水源補給量進行水體置換；或由大北窯橡膠壩癟壩、高碑店閘進行定時放水，以加強水體流動性、提高上游水體質量，同時普濟閘由敞門過水變?yōu)樾×髁肯蛳掠纹椒€(wěn)輸水，以提升下游水位，便于人工機械化保潔作業(yè)，防止漂浮物沖至下游[6.7]。2021 年2 月，利用全自動新型水面打撈船進行集中打撈與投撒生物制劑相結合方式，2 d內順利處理了通惠河黑苔及水綿問題。

4.3 針對搖蚊問題

利用水流變速增強水體流動性，與傳統(tǒng)滅蚊相結合，以減少搖蚊滋生。利用大北窯橡膠壩、高碑店閘、普濟閘聯(lián)合調度的方式，每日利用“脈沖實驗”達到改變流速置換水體（設計流量為50 m3/s，并適當增加階段時長），以減少蟲卵、搖蚊的蔓延；同時，采用噴灑滅蚊藥劑、河道沿線設置粘蟲板方式進行人工干預。2022 年4 月，在通惠河采用定時定量持續(xù)放水的方式，沖刷河道內搖蚊幼蟲及蟲卵，更換水體環(huán)境；同時，在河道沿線設置粘蟲板、噴灑藥劑進行消殺作業(yè)，具體情況如圖10所示。

圖10 置換水體與物理消殺相結合現(xiàn)場

4.4 針對水草瘋長問題

根據水草生長特性，確定最佳收割時間和高度。2021 年，經城市河湖管理處對城市河湖水草生長情況進行系統(tǒng)分析研究，擬定出《北京市城市河湖管理處水草管理辦法》并付諸實施。如，通惠河上段（大望橋至高碑店湖）管控方式為：4—9 月，保持7 d 內完成2 次整體清割工作，清割深度為30 cm 左右，控制水草在水面以下，確保不纏繞垃圾，并保證水草覆蓋度在50%以上，以形成對水綿及其他藻類的抑制作用。2022年4月，在通惠河下游及時采用自動傳輸設備對水草進行打撈、外運，具體情況如圖11所示。

圖11 及時采用自動傳輸設備對水草進行打撈清運

4.5 針對排污問題

針對間歇性排污問題，及時發(fā)現(xiàn)，并采取以下多方面措施進行有效處置：屬地河長盡快對該水口進行封堵，解決污水入河問題；排水集團協(xié)助屬地河長完成周邊管線排查溯源，徹底解決排污問題；河道管理所加強日常維護，及時處理被污染水體，消除異味，減少對市民生活的不便影響[8，9]。

針對二道溝京包鐵路橋北岸發(fā)生的間歇性排放污水問題，河道管理所與屬地街道多次進行溝通協(xié)調，制定可行性方案，安排施工單位實施截污治污工程，最終取得成效。

4.6 其他方面

（1）增加城市河湖整體水源補給量，采用水資源聯(lián)合調度的方式進行水體置換，改善水流狀態(tài)，以改善水環(huán)境質量。

（2）采取多種渠道加大水環(huán)境宣傳力度，增強社會對保護水環(huán)境知識的普及。號召市民共同參與水環(huán)境整治工作中來，營造人人為我、我為人人的愛護水環(huán)境的良好氛圍。

5 結語

根據目前城市河湖水環(huán)境狀況，通惠河水環(huán)境問題將長期并持續(xù)存在。近年通過不斷探索與分析，針對不同水環(huán)境問題總結出多手段、多渠道的應對措施。相關部門按不同時間節(jié)點，在產生問題之前或問題出現(xiàn)之初進行預判或及時地干預、處理，以避免或降低水環(huán)境問題的出現(xiàn)[10]。