泃河河道三河市段綜合治理工程的運營管理
摘要：近年來，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，泃河水質(zhì)不斷惡化，三河市段為劣ⅴ類水，對當(dāng)?shù)厝罕姷纳a(chǎn)生活造成了極大的影響。上游工業(yè)廢水和生活污水的無序排放是造成泃河三河市段水質(zhì)嚴(yán)重惡化的主要原因，本文通過對泃河污染現(xiàn)狀的分析，運用當(dāng)今河道污染治理和生態(tài)修復(fù)工程方面的先進(jìn)理念，提出了泃河三河市段環(huán)境綜合治理的一套方案，闡述了對此項綜合治理工程長效運營管理的見解。泃河貫穿一省兩直轄市，只有沿河各地區(qū)協(xié)抓共管，才能不斷改善泃河流域的水環(huán)境質(zhì)量。
關(guān)鍵詞：泃河河道； 綜合治理； 運營管理
1 泃河現(xiàn)狀
泃河發(fā)源于燕山山脈南麓，承德市興隆縣茅山鎮(zhèn)青灰?guī)X，流經(jīng)興隆、薊縣、平谷、三河等市縣，于寶坻區(qū)張古莊與州河匯合后，匯流天津海河。泃河全長180km，流域面積2950km2，天然河道縱坡為1/7000。在三河境內(nèi)全長51.2km,市區(qū)5km。泃河每天從北務(wù)村入境的客水8.64萬t，每小時3600t，水質(zhì)極度惡化，水體為黑褐色，臭味嗆人，水中無任何水生動植物。客水中除生活污水外還有工業(yè)廢水，據(jù)北務(wù)村監(jiān)測斷面監(jiān)測結(jié)果顯示，除pH值合格外，其余各項指標(biāo)均超標(biāo)，為劣Ⅴ類水。其中，溶解氧比標(biāo)準(zhǔn)最低限值相差1.78倍，COD超標(biāo)1.10倍，BOD5 超標(biāo)3.43倍，氨氮超標(biāo)6.9倍，揮發(fā)酚超標(biāo)0.41倍，六價鉻超標(biāo)0.96倍，油超標(biāo)1.0倍。
三河市河段水質(zhì)污染主要受到上游排放的生活污水和工業(yè)廢水的影響。水質(zhì)為超V類標(biāo)準(zhǔn)的水質(zhì)指標(biāo)有：CODCr、DO、BOD5、NH3-N、TP、石油類、Cr6+、硫化物等，近期六價鉻污染已得到控制，基本達(dá)標(biāo)；客水受油類污染的程度呈上升趨勢，并影響其下游水體。上游客水流經(jīng)三河市后，總體趨勢是水質(zhì)得到改善。由于上游工業(yè)廢水和生活污水的排放，大量的有毒物質(zhì)和極低的溶解氧，均對水生動物、水生植物的生存構(gòu)成極大的破壞，甚至無法存活；因為水質(zhì)嚴(yán)重黑臭，透明度極低至不到10cm,水下光線嚴(yán)重不足，致使沉水植物無法生長；夏季汛期水位很高，冬季時期由于沒有蓄水而水位很低，均不利于水生動物和水生植物的生長和發(fā)展。
泃河從北至南貫穿三河市城區(qū)和市域全境，是該市最重要的地表水載體，對三河市生態(tài)環(huán)境的作用和影響巨大。隨著社會、經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，三河市市民對泃河水環(huán)境質(zhì)量的要求愈來愈高。為改善泃河水環(huán)境，三河市投巨資對泃河三河市段總長10.15km，涉及治理水面面積33.14萬㎡的河道進(jìn)行以水質(zhì)改善與保護(hù)為主要目的的綜合治理，以營造人水和諧的生態(tài)環(huán)境。
2 泃河治理工藝
為了使治理河段水質(zhì)近期達(dá)到GB 3838—2002標(biāo)準(zhǔn)Ⅳ～Ⅴ類（一般景觀水體），遠(yuǎn)期達(dá)到GB 3838—2002標(biāo)準(zhǔn)Ⅳ類；防止水體富營養(yǎng)化藻類暴發(fā)；緩解泃河生態(tài)用水資源短缺危機；改善河道景觀。在對策上，主要應(yīng)控制污染源，改善水質(zhì)，降低混濁度，提高透明度，增加蓄水量，調(diào)控好水位，修復(fù)生態(tài)系統(tǒng)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。
基于以上情況，我們在確立“流域治理”理念與實踐的基礎(chǔ)上，根據(jù)泃河流域地表水環(huán)境功能區(qū)類別，以生態(tài)學(xué)原理、環(huán)境生態(tài)工程學(xué)原理和系統(tǒng)工程學(xué)原理為指導(dǎo)，采用水質(zhì)原位凈化與保護(hù)工程技術(shù)和河流生態(tài)工程長效管理技術(shù)，制定了泃河三河市段水質(zhì)改善與保護(hù)環(huán)境生態(tài)工程的工藝流程（見圖1），使泃河三河市河段水質(zhì)近期達(dá)到并維持在GB 3838-2002標(biāo)準(zhǔn)Ⅳ～Ⅴ類，遠(yuǎn)期達(dá)到Ⅳ類。
按照工程要求和工藝流程設(shè)計，本次設(shè)計重點實施工程主要包括以下內(nèi)容：
（1）基流時段孟各莊閘上游來水突發(fā)污染應(yīng)急處理工程
當(dāng)上游來水超出Ⅴ類水質(zhì)時，啟動該處理系統(tǒng)，方法是在閘上游230m的河道斷面通過均布加藥管添加絮凝劑或中和劑，通過曝氣攪拌管使藥劑與河水充分混合，去除水體中大部分懸浮固體物，提高水體透明度，中和水質(zhì)，閘前設(shè)置氣提裝置將沉淀污泥提至岸邊污泥濃縮池，進(jìn)行后續(xù)處理。在閘后增加2800m2的強化曝氣生物膜，通過物理、化學(xué)和生物的作用進(jìn)一步降低水體污染物質(zhì)，降低后續(xù)處理的污染負(fù)荷。
另外，為提高應(yīng)急處理系統(tǒng)處理效果的保險系數(shù)，在孟各莊閘后增設(shè)物化處理裝置一套（備用）。
（2）河道污染原位治理工程，包括：
·河道清淤工程
為防止底泥污染和便于人工水草的布設(shè)，需要對相關(guān)河段進(jìn)行清淤，本工程疏浚區(qū)為孟各莊閘至賢人橋河段，確定在旱季選擇履帶式反鏟挖掘機和兩棲式清淤機采取干灘陸地施工的方式進(jìn)行疏浚，并選定北外環(huán)橋西岸橋頭兩側(cè)的磚廠廢取土坑做為貯泥堆場。
·污染水體生物膜接觸氧化強化處理工程
通過物理及生物方法去處水中的有機污染物。工程實施河段為在北外環(huán)橋至迎賓橋河段，布設(shè)總量10182m2的軟性生物膜。
（3）健康水域生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建工程
通過植物新陳代謝，吸附N、P、TC為營養(yǎng)源，使水得到凈化的一種方法。在北務(wù)村橋至迎賓橋河段的水陸交錯帶種植16300㎡濕生、挺水植物，河道內(nèi)種植6000㎡沉水植物、1200㎡浮葉植物。在迎賓橋—賢人橋－孟各莊閘河段放養(yǎng)1000kg銅銹環(huán)紋螺、沼螺等螺類。
（4）河道生態(tài)廊道建設(shè)與兩岸水土流失控制工程
在北務(wù)村橋至賢人橋河段兩岸建設(shè)河道生態(tài)走廊，水陸交錯帶種植固土能力較強且具有較強凈化能力的濕生植物、挺水植物，如蘆葦、香蒲、菖蒲等，在水陸交錯帶以上的斜坡，改種、補種4000m2固土植物，如柳樹、蘆葦、荻等。
（5）河道水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)建工程
在孟各莊閘上游500m處，溝北村東建立自動監(jiān)測系統(tǒng)。對水質(zhì)、水量、pH值等指標(biāo)進(jìn)行自動監(jiān)測，當(dāng)水質(zhì)為劣Ⅴ類時，啟動應(yīng)急處理系統(tǒng)。
3 泃河治理設(shè)施的運營管理
俗話說：“三分建設(shè)，七分管”，工程建設(shè)完成之后的長效管理才是此項工作的重中之重，為此，我們制定了嚴(yán)格的科學(xué)管理機制。
3.1 上游來水污染應(yīng)急處理工程運行長效管理
上游來水污染應(yīng)急處理工程運行實行長效管理，主要做好如下工作：
（1）根據(jù)上游來水水質(zhì)及水量狀況及時啟動或停止該系統(tǒng)，制定嚴(yán)格的運行管理制度；
（2）嚴(yán)格按照操作規(guī)程作業(yè)；
（3）堅持做好運行或停止記錄，定期匯總研究、分析，以總結(jié)規(guī)律，提高效率；
（4）做好設(shè)備維護(hù)和定期檢查；
（5）維護(hù)工程區(qū)水環(huán)境安全，防止外來干擾。
3.2 河道水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)運行管理
（1）做好系統(tǒng)的安全維護(hù)工作，尤其要做好野外系統(tǒng)的安全維護(hù)工作；
（2）定期對采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)法校核，并及時查找出現(xiàn)偏差的原因，及時調(diào)整、改正；
（3）做好數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、保存、分析及其上報工作，使之更好發(fā)揮作用。
3.3 軟性生物膜及其曝氣系統(tǒng)運行長效管理
軟性生物膜是按照原位技術(shù)原理，多學(xué)科、多領(lǐng)域協(xié)作，依據(jù)不同水體的具體情況而研制的一種用于污染水體水質(zhì)原位凈化技術(shù)的產(chǎn)品，已經(jīng)獲得國家發(fā)明專利。軟性生物膜是一種由兩種網(wǎng)孔海綿狀高分子材料復(fù)合而成，孔隙率90%～96%的軟性生物膜，此生物膜為生物惰性良好的高分子材質(zhì)，物理及化學(xué)穩(wěn)定性高，使用壽命長。尤其重要和特異的是，它具有很大的比表面積，能吸收、吸附、截留水中溶解態(tài)和懸浮態(tài)污染物，為各類微生物、藻類和微型動物的生長、繁殖提供良好的著生、附著和穴居條件，最終在軟性生物膜上形成薄層的具有很強凈化活性功能的“生物膜”。軟性生物膜及其曝氣系統(tǒng)運行長效管理工作主要做好：
（1）根據(jù)水質(zhì)和水深及時調(diào)整曝氣頻次和強度。
（2）做好鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)及供電設(shè)施的安全防護(hù)和設(shè)備維護(hù)工作。
（3）定期或不定期檢查軟性生物膜設(shè)施，及時清除纏繞雜物，修好受損部分。
3.4 河道生態(tài)系統(tǒng)工程長效管理
本生態(tài)工程的長效管理實質(zhì)上就是河道生態(tài)系統(tǒng)的長效管理。河流生態(tài)工程的管理是根據(jù)河流生態(tài)系統(tǒng)固有的生態(tài)規(guī)律與外部擾動的反應(yīng)進(jìn)行各種調(diào)控，從而達(dá)到系統(tǒng)總體最優(yōu)的過程。河段生態(tài)工程的管理，應(yīng)在流域與局域統(tǒng)一規(guī)劃基礎(chǔ)上，建立相應(yīng)管理機構(gòu)，運用技術(shù)、經(jīng)濟、法律、行政等手段，控制或限制人為損害河水水質(zhì)的活動。
保護(hù)和管理的主要目標(biāo)是維護(hù)水域的生態(tài)平衡，因此，必須遵循生態(tài)學(xué)原則，以河流生態(tài)學(xué)原理為指導(dǎo)，了解泃河水域的生態(tài)平衡機制，協(xié)調(diào)人類與河流生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)系，否則水體生態(tài)環(huán)境就不能從根本上得到修復(fù)和有效的保護(hù)。河流生態(tài)工程長效管理系統(tǒng)建設(shè)有以下幾個方面的主要內(nèi)容。
（1）管理機構(gòu)與體制的建立
為了做好河道水生生態(tài)系統(tǒng)和水環(huán)境維護(hù)管理，必須建立相適應(yīng)的管理機構(gòu)。機構(gòu)中除配備業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人外，還必須配備一定數(shù)量的專業(yè)管理員和維護(hù)工。管理員應(yīng)具備一定的專業(yè)管理知識和技能，維護(hù)工則在管理人員指導(dǎo)下，能獨立進(jìn)行河道環(huán)衛(wèi)保潔、水生生物養(yǎng)護(hù)、園藝養(yǎng)護(hù)基本作業(yè)、熟練的使用機器設(shè)備。
（2）水體生態(tài)系統(tǒng)的管理
以水生植被為主的健康河流生態(tài)系統(tǒng)建立后，生態(tài)系統(tǒng)的長效管理，尤其是沉水植物的維護(hù)管理最為重要，只有管理好水生植物，才能使生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更加合理，功能更有效發(fā)揮。管理內(nèi)容在如下幾個方面：
·保持河道潔凈，及時清除各類垃圾，制止一切向河道傾倒垃圾與排污的行為；
·調(diào)控沉水植物群落結(jié)構(gòu)的變化，使其更加適合泃河水環(huán)境；
·對剛建立和發(fā)展起來的沉水植物群落，應(yīng)加強管理與保護(hù)。在其發(fā)芽與生長期，應(yīng)該不予打撈，盡量發(fā)揮其凈水效果；在枯萎期應(yīng)該及時清除，以免其腐爛后造成二次污染。
·加強對景觀植物如荷花、睡蓮等的維護(hù)與管理；
·不斷清除多余的植物生物量，防止二次污染，同時輸出N、P營養(yǎng)負(fù)荷；
·及時清除影響沉水植物生長的絲狀藻類，控制漂浮植物如浮萍等的發(fā)展；
·當(dāng)河流出現(xiàn)魚類時嚴(yán)禁釣魚者投餌做窩釣魚；
·根據(jù)水生動物的種群數(shù)量變動狀況，放養(yǎng)和捕撈水生動物，并對捕獲物予以利用。
3.5 工程運行操作、管理定員
根據(jù)本次設(shè)計實施的工程規(guī)模和特點，參照類似工程運行操作、管理用人經(jīng)驗，擬定本次設(shè)計實施工程的運行操作與管理定員為13人，并成立“三河市泃河環(huán)境生態(tài)工程管理站”，進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度管理。具體定員配置列于表2。
3.6 工程管理配套設(shè)備
為做好工程管理，備置河道生態(tài)工程管理用人力船（載重500kg，吃水≤0.5m）兩艘，公用客貨兩用機動車（載重2.5t）一輛。
4 建立泃河流域各斷面水質(zhì)目標(biāo)
泃河流域跨一省兩直轄市（河北省、北京市、天津市），解決其水污染問題必須從全流域水資源保護(hù)與可持續(xù)開發(fā)利用的高度來認(rèn)識與決策，一省兩市應(yīng)互動共謀解決方案。一是制定《泃河流域水資源保護(hù)與管理條例》，明確責(zé)任，制定目標(biāo)，全流域內(nèi)的區(qū)、市、縣都要積極行動起來，按照《條例》的要求辦事，為泃河水質(zhì)改善做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。二是制定《跨行政區(qū)域河流交接斷面水質(zhì)管理方案》，分清責(zé)任，明確泃河在各行政區(qū)出境斷面水質(zhì)目標(biāo)，各行政區(qū)要保證泃河在本行政區(qū)域的出水?dāng)嗝嫠|(zhì)達(dá)到要求，當(dāng)出水?dāng)嗝嫠|(zhì)指標(biāo)超過規(guī)定要求時，下游可通過閘涵予以攔截或通過法定程序來解決。
5 結(jié)論
泃河綜合治理是一項系統(tǒng)的、長期的工程，各相關(guān)地區(qū)、各相關(guān)部門嚴(yán)格按照上述治理措施和管理措施的要求密切配合，就可以使泃河三河市河段水質(zhì)近期達(dá)到并維持在GB 3838-2002標(biāo)準(zhǔn)Ⅳ～Ⅴ類，遠(yuǎn)期達(dá)到Ⅳ類，還泃河碧波蕩漾魚蝦成群的原貌。
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