楊 銳

（中鐵市政環(huán)境建設有限公司，上海 200331）

城市水環(huán)境的健康對于維持城市生態(tài)系統(tǒng)的平衡、保障公共健康安全以及促進可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。隨著城市化進程的加速，水環(huán)境面臨著日益嚴峻的挑戰(zhàn)，如污染物排放增加和自然水循環(huán)的破壞。有效的水環(huán)境治理策略需要綜合考慮技術、環(huán)境和社會經(jīng)濟因素，實現(xiàn)污染的有效控制和水資源的合理利用。

1 城市水環(huán)境治理的意義

1.1 提升城市生態(tài)質(zhì)量

城市水環(huán)境治理對提升城市生態(tài)質(zhì)量具有重要意義。高質(zhì)量的水環(huán)境是城市生態(tài)系統(tǒng)的核心，對于保持生物多樣性和生態(tài)平衡至關重要。水體的清潔不僅有助于維持城市生態(tài)系統(tǒng)中的動植物種群，還對人類的生活質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。例如，干凈的湖泊和河流可以提供休閑和娛樂空間，增強城市的美感和居民的幸福感。此外，有效的水環(huán)境治理還能減少城市中的水體污染，降低有害化學物質(zhì)和重金屬在水生態(tài)系統(tǒng)中的積累，進而保護水中生物的健康。清潔的水環(huán)境還能促進自然凈化過程，有助于恢復和保持水體的自然狀態(tài)，為城市帶來更多的綠色空間和生態(tài)服務。

1.2 促進城市可持續(xù)發(fā)展

水環(huán)境的健康直接關系到城市的可持續(xù)發(fā)展。城市水環(huán)境治理不僅關乎生態(tài)和環(huán)境保護，也是城市可持續(xù)發(fā)展的關鍵。干凈且穩(wěn)定的水資源是城市發(fā)展的基礎，它支持工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)灌溉以及日常生活用水。良好的水環(huán)境治理有助于確保水資源的可持續(xù)使用，減少水資源浪費和污染，保障水資源的長期可用性。同時，有效的水環(huán)境治理還能減輕城市洪水和干旱的風險，保護城市基礎設施，減少因水災引發(fā)的經(jīng)濟損失。此外，優(yōu)化水環(huán)境還能吸引投資和促進旅游業(yè)的發(fā)展，增強城市的經(jīng)濟活力和競爭力[1]。

1.3 保障公共健康和安全

城市水環(huán)境治理對于保障公共健康和安全至關重要。污染的水源會導致各種疾病和健康問題，如腸道疾病、皮膚病和重金屬中毒等。因此，通過凈化城市的水環(huán)境，可以大大降低這些健康風險。此外，清潔的水環(huán)境也是飲用水安全的基礎。優(yōu)良的水質(zhì)不僅能保障飲用水的安全，也能減少對水處理化學品的依賴，降低水處理成本。同時，有效的水環(huán)境治理還能預防由于水體污染造成的蚊蟲繁殖和疾病傳播，如登革熱和瘧疾等。此外，良好的水環(huán)境治理還能降低洪水和水災的風險，減少因此引發(fā)的物質(zhì)損失和人員傷亡。

2 水環(huán)境治理技術

2.1 源頭控制技術

1.采取污水截流井和雨水溢流井相結(jié)合的模式。污水截流井和雨水溢流井相結(jié)合的模式是源頭控制技術的一個重要組成部分。這一技術主要用于城市雨污水管理，特別是在雨污合流系統(tǒng)中。在此模式中，污水截流井主要用于攔截常規(guī)日常污水流向河流或其他水體，而雨水溢流井則在雨水量大時起作用，控制由于暴雨引起的污水溢流。這種結(jié)合使用的方法能有效減少由于極端天氣造成的城市水體污染，特別是在遇到強降雨時。雨水溢流井的設計旨在暴雨期間控制水流，減輕下游水處理系統(tǒng)的壓力，并防止污染物直接進入河流。此外，該技術還包括對污水截流井和雨水溢流井的實時監(jiān)控和管理，確保其在關鍵時刻能夠有效運作，從而最大程度地減少城市雨污水對環(huán)境的影響。

2.雨污合流管道分流制改造。雨污合流管道分流制改造是城市水環(huán)境治理中的一項關鍵技術，旨在改善城市排水系統(tǒng)，減少由于暴雨引起的溢流事件。在傳統(tǒng)的雨污合流系統(tǒng)中，生活污水和雨水通過同一管道排放，導致在強降雨時污水處理設施超負荷運作，引發(fā)污水直接排入河流或湖泊。分流制改造的核心在于將雨水和污水的排放系統(tǒng)分離，通過建設獨立的管道收集和運輸雨水和污水。這種改造不僅可以減少污水處理廠的處理負擔，還能有效減少由于暴雨導致的城市內(nèi)澇和水體污染。此外，分流制改造還包括對既有管道系統(tǒng)的升級和優(yōu)化，如增加管道容量，改善管道布局，以及安裝必要的調(diào)節(jié)和控制設施[2]。

3.雨污管道混接、錯接改造。實施雨污合流管道分流制改造時，技術選擇和設計考慮至關重要。首先，需要對現(xiàn)有的排水系統(tǒng)進行詳細的評估，包括管網(wǎng)的容量、布局以及現(xiàn)有設施的運行狀況?；谶@些信息，可以設計出更高效、更可持續(xù)的分流排水系統(tǒng)。此外，分流改造還應考慮到未來的城市發(fā)展和氣候變化，確保新系統(tǒng)具有足夠的靈活性和適應性。在設計過程中，還需采用先進的模擬技術預測不同天氣條件下的水流動態(tài)，以確保新系統(tǒng)能夠應對極端天氣事件。此外，分流制改造還應考慮環(huán)境影響，如減少施工對周圍環(huán)境和社區(qū)的干擾，確保施工過程中的環(huán)保措施。

2.2 末端截污技術

1.高效污水處理設施的建設和應用。高效污水處理設施的建設和應用是城市水環(huán)境治理中的關鍵組成部分，其目的在于最大限度地減少污水對環(huán)境的影響。這些設施采用先進的技術來處理生活和工業(yè)污水，確保排放水質(zhì)符合環(huán)保標準。高效污水處理包括多個階段，如初級處理、二級處理和高級處理。初級處理主要去除污水中的固體顆粒和可沉淀物質(zhì)，而二級處理則利用生物處理方法，如活性污泥法，降解污水中的有機物。高級處理包括營養(yǎng)物質(zhì)的去除、消毒，以及在某些情況下的重金屬去除，目的是為進一步提升水質(zhì)。在設計和建設這些高效污水處理設施時，考慮因素包括處理能力、運行成本、能源效率和環(huán)境影響。例如，采用能源回收技術，如厭氧消化，可以從污泥中回收能源，減少整體能源消耗。此外，通過集成智能控制系統(tǒng)和實時監(jiān)測技術，可以優(yōu)化處理過程，提高運行效率和處理效果。

2.尾水處理和回用技術。尾水處理和回用技術是提高水資源利用效率和實現(xiàn)可持續(xù)水管理的關鍵手段。尾水，即污水處理廠的出水，通常已經(jīng)去除大部分污染物，但仍需要進一步處理以滿足特定用途的水質(zhì)標準。尾水處理技術包括微濾、反滲透、紫外線消毒等，這些方法能進一步提升水質(zhì)，使其達到再利用的標準。尤其是在水資源緊張的地區(qū)，尾水回用提供了一種有效的解決方案，能夠緩解自然水資源的壓力。尾水回用的應用領域廣泛，包括農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)用水、城市景觀用水和補充地下水等。例如，在農(nóng)業(yè)中，使用經(jīng)過適當處理的尾水進行灌溉，不僅可以節(jié)約淡水資源，還能提供一定程度的肥料價值。在工業(yè)領域，尾水可以作為冷卻水或工藝水使用，減少對原水的需求。同時，尾水回用也有助于減少對生態(tài)環(huán)境的影響，如減少排放到河流或湖泊中的污染負荷[3]。

3 城市水環(huán)境現(xiàn)存的問題

3.1 污水處理廠和配套管網(wǎng)的不足

城市水環(huán)境治理面臨的一個主要問題是污水處理廠及其配套管網(wǎng)的不足。許多城市的污水處理設施建設滯后于城市發(fā)展的速度，導致處理能力無法滿足不斷增長的需求。污水處理廠的處理能力不足或技術落后會直接導致未經(jīng)充分處理的污水排放到自然水體中，引起水體污染和生態(tài)破壞。此外，老化的污水管網(wǎng)常常存在泄漏和堵塞問題，導致污水溢流和地下水污染。這些問題不僅影響水質(zhì)，還會引發(fā)公共衛(wèi)生問題。城市污水管網(wǎng)的不足也反映在管網(wǎng)覆蓋面不全和設計不合理上，特別是在快速城市化的區(qū)域，新興的住宅和商業(yè)區(qū)域常常缺乏充分的污水處理設施和管網(wǎng)支持。

3.2 河流綜合整治差

河流綜合整治的不足是影響城市水環(huán)境質(zhì)量的另一個重要問題。河流是城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，但由于缺乏有效的管理和整治，很多城市河流遭受嚴重污染和生態(tài)退化。河流的綜合整治不僅包括水質(zhì)的改善，也涉及河岸生態(tài)的恢復和維護。然而，由于規(guī)劃不當、資金不足或管理不善，許多城市的河流整治項目無法達到預期效果。河流污染不僅限于工業(yè)和生活污水排放，還包括地表徑流中農(nóng)藥和化肥的殘留，以及城市垃圾和建筑廢棄物的直接排放。這些問題導致河流生態(tài)系統(tǒng)受損，水生生物多樣性降低，河流的自然凈化功能減弱。

3.3 水環(huán)境監(jiān)測和管理不足

水環(huán)境監(jiān)測和管理的不足是城市水環(huán)境面臨的另一大問題。有效的水環(huán)境監(jiān)測對于識別污染源、評估水質(zhì)狀況和制定治理策略至關重要。然而，很多城市的水環(huán)境監(jiān)測體系不健全，缺乏足夠的監(jiān)測點位和先進的監(jiān)測設備，導致無法及時發(fā)現(xiàn)和應對水污染事件，使得污染問題長期積累，難以根治。此外，水環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的收集、處理和分析能力也常常不足，無法提供準確的數(shù)據(jù)支持水環(huán)境治理的決策。

管理方面的不足主要體現(xiàn)在水環(huán)境治理的綜合策略、多部門協(xié)作和資源配置上。由于策略規(guī)劃不全面和執(zhí)行不力，水環(huán)境保護面臨重大挑戰(zhàn)。此外，城市水環(huán)境治理的不同部門之間缺乏有效的協(xié)作和溝通，資源分配也常常顯得不合理，導致治理效率低下，難以有效應對水環(huán)境的各種問題。

4 截流設計優(yōu)化措施

4.1 銜接廠網(wǎng)，提高工程效益

在城市水環(huán)境治理項目中，將污水處理廠與配套管網(wǎng)的銜接優(yōu)化是提高整體工程效益的重要措施。這一優(yōu)化措施的關鍵在于確保污水處理設施與城市排水系統(tǒng)的無縫對接，以實現(xiàn)污水處理的最大效率。有效的銜接不僅涉及物理連接的完善，還包括流量和負荷的合理分配，以及信息和數(shù)據(jù)的實時共享。通過高效的信息管理系統(tǒng)，可以實現(xiàn)污水處理廠與管網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)同步，及時響應各類變化，如降雨量的變化和污水流量的波動。此外，適當?shù)墓こ淘O計和技術更新也是關鍵，如采用先進的管網(wǎng)監(jiān)測技術和自動控制系統(tǒng)，確保污水的順暢流動和有效處理。

4.2 清疏泥沙，強化管控設計

清疏泥沙和強化管控設計是提高城市水環(huán)境治理效果的重要措施。沉積在管道中的泥沙和雜物不僅會減少管道的有效流量，還會導致堵塞和溢流事件，增加維護成本和環(huán)境風險。因此，定期清疏管網(wǎng)中的泥沙是維持管道暢通和效率的關鍵。這一過程需要采用高效的清疏設備和方法，如機械疏浚和水力清洗，以確保管網(wǎng)的暢通無阻。同時，強化管控設計包括對管網(wǎng)的布局和結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，提高其抵抗極端天氣和環(huán)境變化的能力。例如，增加管網(wǎng)的冗余和彈性，采用更耐腐蝕和更強韌的材料，以及設計有效的溢流和緊急排放系統(tǒng)。此外，通過實施智能化管網(wǎng)監(jiān)測，可以及時發(fā)現(xiàn)和處理問題，防止事故的發(fā)生[4]。

4.3 清污分離，提升處理效能

清污分離技術在提升城市水環(huán)境治理的處理效能方面發(fā)揮著重要作用。該技術旨在區(qū)分和獨立處理生活污水和工業(yè)污水，以便針對不同類型的污水采取最合適的處理方法。生活污水和工業(yè)污水在成分和污染物質(zhì)上有顯著差異，因此，將它們分開處理可以提高處理的針對性和效率。例如，對于富含有機物的生活污水，可以采用生物處理技術，如活性污泥法；而對于含有重金屬或有毒化學物質(zhì)的工業(yè)污水，則需要采用更為專門的物理或化學處理方法。此外，清污分離還有助于優(yōu)化資源的回收和再利用，例如，從工業(yè)污水中回收重金屬和其他有價值的物質(zhì)，或?qū)⒔?jīng)過適當處理的生活污水用于農(nóng)業(yè)灌溉。

5 水環(huán)境提升對策

5.1 堅持“系統(tǒng)治理，遠近結(jié)合”原則

實施“系統(tǒng)治理，遠近結(jié)合”的原則是水環(huán)境提升的核心對策之一。這一原則強調(diào)對水環(huán)境問題的全面考慮，從整體水系和流域管理的角度出發(fā)，同時關注局部的具體問題。系統(tǒng)治理意味著要考慮到水環(huán)境的所有方面，包括水質(zhì)、水量、生態(tài)及社會經(jīng)濟影響等，確保治理措施的協(xié)調(diào)性和連貫性。例如，流域管理計劃應該綜合考慮上游的土地利用、中游的城市排水系統(tǒng)和下游的生態(tài)恢復需求。遠近結(jié)合則指的是在關注長遠戰(zhàn)略的同時，也重視眼前的具體問題。這涉及及時解決現(xiàn)有的污染和破壞問題，同時制定長期的規(guī)劃和策略，以實現(xiàn)水環(huán)境的持續(xù)改善[5]。

5.2 加強精細管護，提高環(huán)境治理效率

加強精細管護是提高水環(huán)境治理效率的關鍵策略。這一策略的核心在于對水環(huán)境管理活動進行細致的規(guī)劃、執(zhí)行和監(jiān)督，以確保治理措施的有效實施和最佳性能。精細管護涉及對水環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的精確分析，以及基于這些數(shù)據(jù)的實時調(diào)整管理策略。例如，通過安裝先進的水質(zhì)監(jiān)測設備，可以及時獲取水體污染狀況的詳細信息，從而迅速采取針對性措施。此外，精細管護還要求對水環(huán)境治理設施進行定期維護和升級，確保其始終保持最佳運行狀態(tài)。例如，定期清理河道，維護污水處理設施，以及更新老化的管網(wǎng)系統(tǒng)。

6 結(jié)語

總而言之，在城市水環(huán)境治理的實踐中，點源控制和截污技術的應用顯得尤為關鍵。這些技術的有效實施有助于系統(tǒng)性地減少水體污染，提升城市水環(huán)境的整體質(zhì)量。從源頭控制到末端處理，每一環(huán)節(jié)的精細化管理都對維護健康的水生態(tài)系統(tǒng)至關重要。隨著技術的不斷進步和管理策略的優(yōu)化，期待未來城市水環(huán)境的持續(xù)改善，為城市居民提供更加清潔、安全的水資源。