排污口溯源普查在黑臭水体治理中的应用研究——以漳州三湘江流域甘棠溪为例

排污口溯源普查在黑臭水体治理中的应用研究——以漳州三湘江流域甘棠溪为例

李英汉路凯文李前刘伟勇

博天环境集团股份有限公司北京100082

摘要：三湘江流域位于福建省漳州市芗城区，受到流域内生活污水、餐饮废水等直排影响，水体呈黑臭状态。本文以三湘江流域甘棠溪为例，依据沿河排污口情况，针对城市建成区流域内排水管网实施全面逆向溯源与正向普查工作，获得共计3142个污染源点。根据调查结果，实施具有针对性的控源截污方案，为城市黑臭水体治理目标的实现提供可靠保障。

关键词：三湘江；黑臭水体；排口溯源；截污整治

Abstract:SanxiangjiangvalleyflowsthroughXiangchengDistrictinZhangzhouCity,FujianProvince.Theproblemsofsewagepollutionontheseriversacceleratethewaterbecomeblackandodorous.Intermsofthesurveytotheoutlet,tracingtothesourceofpollutionfromproductionandlifeareperformedfollowingthedrainagenetworkinthebuilt-uparea.Thereare3,142pollutionsitesinvestigated.Basedontheresearch,atargetedtreatmentcanbeprovidedforthesourcecontrollingandsewageinterception.Alltheseworkswouldsupportthetechnologyforthedisappearanceurbanblackandodorouswaterbody

Keyword:Sanxiangjiang,Blackandodorouswaterbody,Sourceofpollutionfromtheoutlet,sewageinterception

城市黑臭水体的治理中，控源截污是其他工程的基础与前提，控源截污措施实施效果将直接影响河流水环境最终成效，同时也会影响城市污水管网的运行[1~3]。

本文以漳州市三湘江流域为例，在污染源源头治理与排水系统溯源方面，特别提出，以排污口为起点逆向追溯污染源源头，同步以街道为单位开展网格化排查。将逆向溯源结果与正向普查结果进行综合分析，制定控源截污系统化方案。通过项目实施，以期为我国闽南地区城市建成区内河黑臭治理提供经验。

1流域水环境污染源分析

1.1现状调查与分析

漳州市三湘江流域主河道三湘江，是漳州市区的主要内河之一。其发源于九龙江西溪前山村，于洋老洲后汇入九龙江西溪，总长10余公里。三湘江流域面积19.2平方公里。

流域主要7条全部为劣Ⅴ类水体，主要超标因子为氨氮和COD，现状污染严重，对流域内各主要河道进行采样水质分析分析结果见表1。

表1治理前三湘江流域水环境质量指标

图1污染源调查技术路线

Fig.1Thetechnologyofthesurveyofpollutionsources

1.1.1污染源调查技术路线

（1）河道水环境调查。主要调查内容包括河道排口信息、河道环境条件、河道排污口、河道断面水质检测分析，河道底泥成分检测分析等，全面梳理入河排口基本信息以及河道现状基本情况，将调查成果整理输出。

（2）河道排污口污染源逆向溯源。通过逆向溯源这种快速排查污染源的方式，找到每个排污口的污染源来源区域。

（3）排水户排水情况正向调查。以街道为单位开展网格化调查，在逆向溯源的基础上，以污染源走向为导向，梳理清楚各个排水户雨污水管道的实际排水情况，与逆向污染源调查形成互相校核与补漏。

调查时根据管线的相对位置将管线走向、连接关系标绘到1：500地形图上，并且标明各类管线的断面尺寸等属性。管线点设在管线的特征点上（如三通、转折点）或附属物上，当管线长度超过75米无特征点时，在直线段上增设直线点，以控制管线走向。当管线交叉时，应在交叉点3m-5m处加密测点并分析交叉关系，测定管线深度。

各类管线点的属性、道路名称、权属单位根据实地调查或测绘资料填写。同时，对管线破坏情况进行拍照，并记录管线规格、破坏程度、埋深、淤堵情况等信息（见图1）。

1.1.2点源污染分析

甘棠溪作为三湘江上游的一条重要支流，选取其作为本项目案例进行介绍。本次污染源排查起始于惠民花园小区三期东面，终点至三湘江，河道总长3.78km，河道渠底宽度约9.3~15m，渠顶宽度约10.66~27.9m。甘棠溪流经惠民花园小区、永鸿国际小区、金峰花园小区、上墩村、甘棠村。

甘棠溪污染源调查成果显示总计43个排污口，其中污水口11个，雨污合流口32个，溯源管线总长度约22.57km；正向普查总计289个排水户，877污染源点。污染源类型主要为生活污水、餐饮废水、洗车废水等，该流域排污口分布情况如图2所示，甘棠溪主要排口信息如表2所示。

分别对甘棠溪每一个排口进行逆向溯源，调查管道内部情况，同时，全面开展排水户内部雨污水管网的梳理调查，找出所有出现错接、混接、偷排、漏排的污染源点，以甘棠溪流域惠民花园二期的排水情况为例，惠民花园二期总计普查面积约44亩。该区域污染源情况汇总如下：该流域共调查并测量污水管线约1500米、雨水管线约1800米、雨污合流管线1000米，开井盖数约10个，确定接入市政雨水管网总排口共计1个，接入市政污水管网总排口共计1个，共排查排水户内部排水点位共计约200个，确定排水户内部污染源和错接点位共计25个，主要污染源为生活污水。

图2甘棠溪排污口分布示意图

Fig.2TheoutletdistributionofGantangxi

表2甘棠溪主要排污口信息

图3甘棠溪整体截污范围图

Fig.3TherangeofthesewageinterceptionprojecttoGantangxi

1.1.3面源污染分析

城市地表径流污染物主要来自降雨径流对城市地表的冲刷，地表沉积物、雨水管网沉积物是面源污染的主要来源。地表沉积物主要由城市垃圾、大气降尘、街道垃圾、餐饮油污和部分交通遗弃物等；雨水管网沉积物主要有一定量的淤积污泥。初期雨水携带的污染物排入城市水系，已经成为水质恶化的重要原因之一[4~7]。三湘江流域为城市老城区，硬化面积分布较大，不易监测、难以量化，研究和防控的难度较大。

1.1.4内源污染分析

经现场勘查，流域内河道底泥厚度约0.5~0.8m，部分河段存在严重淤泥淤积现象，如西洋坪支流大学路至胜利路段，甘棠支流金岭路至与干流交汇处。

1.2三湘江流域黑臭水体成因分析

依据流域相关背景资料，现场调研结果及相关水质检测数据进行分析，三湘江流域黑臭水体成因如下：

（1）三湘江流域河道调查排口总计118个，包括直排口和雨污混流排口；（2）通过排口进入河道的污水主要为生活污水、餐饮废水、微量工业废水等；（3）来自于城市点源污染负荷占比达到60%以上，面源污染负荷占比达到20%以上，内源污染负荷占比约10%左右；（4）部分河段存在淤积现象，小部分城市河道为暗涵。

综上所述，沿河分布的大量直排排口是三湘江流域河道污染源主要来源，伴随着大量生活污水与城市径流污染的排入带来CODcr、氨氮的严重超标，有机污染负荷高，造成水体严重缺氧，进而在厌氧环境下水体开始发黑发臭，丧失水体生态结构与水体自净能力。另外，底泥淤积造成的厌氧环境，导致气泡翻冒、底泥上浮现象，内源污染加剧水体黑臭现象[8]。

4控源截污方案

4.1截污设计方案

本项目截污工程以甘棠溪截污方案为例，综合正向普查、逆向溯源、物探、现状市政管网资料及现场踏勘调查的情况进行分析设计，甘棠溪途经惠民花园小区、永鸿国际、金峰花园、上墩村、甘棠村等，总计43个沿河排水口，共排查出51个需采取截污措施的污染源点。综合各污染源点特性，对其中9个截污点采取沿河截污措施，甘棠溪截污工程设计截污管道管径为DN300-DN500，其中新建管道总长度约为2264m。

甘棠溪整体截污范围如图3所示，局部工程实施实例如图4所示。

图4甘棠溪截污管线局部图

Fig.4ThepartialdrawingofthesewageinterceptionprojecttoGantangxi

4.2截流倍数选取

在工程实践中，我国大多数城市一般都采用截留倍数n=1.5~4.0[10]，在本项目中，采用如下方式确定截留倍数：

1）同有关部门协商，确定可利用资源。包括可利用作为临时存贮的自然水体、规划用地方案、可行的管渠清洗措施。

2）根据工程实施点难易程度和工程造价，有效利用临时存贮的自然水体达到规划的截留倍数。

3）需要进行改造的截流主干管过流流量大、断面尺寸大，一般采用暗渠的形式。

基于城市地区的水文特征、城市化对雨水地表径流的水质影响、受纳水体、排水区域的城市特征、气候气象条件、集水区域、集水区域污水量与水质以及合流制下水道沉积物的影响等进行综合考虑，并结合工程经验，本项目的截流倍数选取n=3。

4.3初雨调蓄方案

三湘江流域拟建设调蓄池5座，调蓄池总容积共计17700m3，沿河道两侧分别铺设两条截流管，管径DN600～DN1000。河道两岸未经市政雨水管渠收集的初期雨水则通过坡顶设置的植草沟进行收集、过滤后排放，植草沟宽度为1.0m。

5结论

（1）漳州市三湘江流域黑臭水体主要原因为污水直排、雨污合流，流域普查总计118个排口，排污单位总计排水户1039个，污染源数量3142个。

（2）漳州甘棠溪小流域范围内，管网错接率达到82%。实施污染源源头改造在城市老城区管网整治中势在必行。

（3）针对不同区域现场情况，分别选取分流制改造、截留式合流制改造、末端截污、初雨调蓄的方法进行控源截污措施。

参考文献

[1]邹伟国.城市黑臭水体控源截污技术探讨[J].给水排水，2016，42(6)：56-58.

[2]李张卿，宋桂杰，李晓.深圳市白花河黑臭水体综合治理技术探讨[J].给水排水，2018，44(7)：47-50.

[3]张卿，龙柯胜，吴春雷等.黑臭水体治理技术探讨——以深圳宝安咸水涌为例[J].给水排水，2018，44(7)：30~34.

[4]ColinsPG,RidgwayJW.UrbanstormrunoffqualityinsoutheastMichigan[J].JEnvirEngrgpision，ASCE，1980，106：485-501.

[5]NobleRT，WeisbergSB，LeecasterMK，etal.StormeffectsonregionalbeachwaterqualityalongthesouthernCaliforniashoreline[J].JWaterHealth，2003，1(1)：23-31.

[6]LiLQ，YinCQ，HeQC，etal.FirstflushofstormrunoffpollutionfromanurbancatchmentinChina[J].JEnvironmentalSciences，2007，19：295-299.

[7]曹仲宏，刘春光.城市水环境面源污染及其控制[J].城市道桥与防洪，2012(10)：69-71.

[8]王旭，王永刚，孙长虹等.城市黑臭水体形成机理与评价方法研究进展[J].应用生态学报，2016，27(4)：1331-1340.

[9]程晓波.上海市中心城区初期雨水污染治理策略与案例分析[J].城市道桥与防洪，2012，(06)：168-171.

[10]王文远，阮晓红，徐勇.污水截流工程中截流倍数选择的研究[J].给水排水，1997，23(10)：24-26.