排口排查溯源在流域污染治理中的作用与效益评估

(整期优先)网络出版时间:2023-12-14
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排口排查溯源在流域污染治理中的作用与效益评估

胡响玲王婕林荣斌

广东华南河湖长培训中心有限公司 广州市 510000

摘要入河排污口是控制污染入河的最后一道关卡。开展排口排查及溯源工作,是以源头减碳为出发点,在摸清排污底数的基础上,结合管网错混接改造、溢流污染控制、排口规范化整治等管网优化措施,分析排口排查及溯源工作在流域污染治理中的作用,并对其效益及评估方式进行探讨。

关键词:排口排查;排口溯源;流域污染治理;效益评估;排口监管

引言

流域污染有效治理的前提是全面掌握流域入河排污口及污染源的分布、规模、性质、污水排放规律及污染程度[1]。入河排污口对流域水环境的影响主要来自于三个方面:一、合流制排水系统溢流口的不受控溢流污染直排入河;二、分流制排水系统旱天污水直排和雨天的初雨水直排入河;三、乱设滥建、登记不全等监管外的违规排口污水直排。

入河排污口是污染物进入环境水体的最后一道关口,通过入河排污口追溯污染源,能真正控制污染物进入环境水体,减少环境影响[2]。水环境治理是减污降碳的关键领域之一,在“双碳”战略背景下,开展排口排查及溯源工作,摸清流域排污底数,是环保领域旨在源头减碳的重要措施之一,能够助力相关部门和环保工作者在全面了解流域内污染分布、排放情况的基础上科学施策,在增强流域治理成效的同时,减少流域治理过程中的碳排放,提高工作效益。

1、排口排查溯源概述

入河排污口排查溯源工作包括入河排污口排查及入河排污口溯源两部分。

1.1. 入河排污口排查

根据《入河(海)排污口三级排查技术指南》,推荐通过三级排查溯源技术完成排口的排查工作。

第一级排查:基于遥感影像解译识别疑似入河(海)排污口和可疑区域的工作。

第二级排查:通过人工徒步排查等方式,对疑似入河(海)排污口、可疑区域、历史入河(海)排污口等信息进行实地确认、修改,并沿岸线查找第一级排查遗漏入河(海)排污口的工作。

第三级排查:在第一级排查、第二级排查的基础上,集中组织排查技术装备力量,开展问题入河(海)排污口信 息复核和热点区域精细核查的工作。

排查工作流程

1 排口三级排查流程图

1.2. 入河排污口溯源

入河排污口溯源采取资料溯源、人工排查、技术溯源“三步法”,一般按照“溯源方案、开展分步溯源、登记溯源结果、校核溯源结果”的基本流程进行,工作流程详见图2。

2 入河排污口溯源工作流程

资料溯源:充分利用入河排污口排查结果与收集的资料,通过资料查阅对入河排污口进行溯源预判,在本阶段可结束溯源。

人工排查:针对通过资料溯源无法完成溯源的入河排污口,借助人工调查、仪器探查、水质监测、烟雾试验、染色试验、泵站运行配合等方法,探查排放来源。

技术溯源:针对第一步、第二步均无法完成溯源,污染来源不明确、溯源难度大的排污口,利用管道检测、无人机补充航测、同位素解析法等科技手段进行溯源调查攻坚。

不难看出,开展入河排污口排查及溯源工作,可以摸清流域内的排口底数,明确排口数量、位置、排口类型、排污量、排污频率等基本信息,结合溯源过程中管网节点水质、水量的变化,以及溯源过程中的照片、视频等资料综合分析,可以初步判定管网系统整体病因(包括污水管网雨水入流、雨污水管网地下水入渗、雨水管网混接等),明确排口对应区域问题的轻重程度,为后续流域污染的有效治理奠定基础。

2、排口排查溯源对流域污染治理的作用分析

2.1 减少管网雨污混排,提升流域治理成效

雨污分流制排水系统有效避免了合流制排水系统的溢流污染问题,但对管网建设、管理质量要求高,建设、管理不到位时极易出现雨污水错混接,分不彻底、分不干净,雨水排口旱天污染的情况。我国分流制排水系统自建成以来,雨污混接问题普遍,雨水管网旱天污染排放已成为制约水环境水质改善的突出问题[3]。上海市环保局对某雨水泵站旱天放江期间的河道水质进行了监测,河道内化学需氧量、总磷和氨氮的浓度分别较正常水平上升了65.9%、88.4%和31.7%[4]

黑臭在水里,根源在岸上。进行流域污染治理、水质提升时,汇水范围内排水管网的优化整改至关重要。大部分管网优化整改前需要进行大规模的管网排查工作,该工作耗时长耗资大,很多地方财政难以承受。以入河排污口为切入点,通过排查及溯源,结合关键节点的水质、水量变化情况分析,初步判定排口对应区域的管网系统整体病因(包括污水管网雨水入流、雨污水管网地下水入渗、雨水管网混接等),再根据排口控制区域的问题轻重程度,缩小管网排查范围,甚至不需要进行管网排查,也能够对混接错接管道进行有效整改,减少雨污混排水入河量,提升流域污染治理成效,同时还可以缩减管网排查工作的支出。

2.2 加强溢流污染控制,提升水环境质量

合流制排水系统都会溢流,区别只在于溢流次数、溢流污水量的多少。要消除城市黑臭水体,进一步提升水质,改善城市水环境,就必须解决合流制溢流污染问题[4]

对于溢流污染,一般采用雨污分流改造或提高截流倍数的方式加以控制。然而,部分城市在截流系统的新建或改造过程中,缺乏系统考虑和匹配分析,简单“提高截流倍数”,并不能真正系统解决区域的溢流污染问题

[5]。美国、日本、欧洲的成功经验也表明,经过科学、合理控制的合流制排水系统,其每年排放入河的污染物并不比分流制多,水环境甚至可能比分流制不彻底,或初雨水没有控制的分流制更好[6]。可见,控制流域污染并非只能进行雨污分流改造,经过科学、合理控制的合流制排水系统也可以有效控制溢流污染,但若在排污底数不清的情况下,盲目提高截留倍数却无法真正解决溢流污染问题。

目前,溢流次数控制是世界上最常采用的合流制溢流污染控制标准,即:在典型降雨年,一个合流制溢流口的溢流次数,或者多年平均溢流次数。开展排口排查及溯源工作后,可以摸清各地区的排口底数,包括排口位置、污染来源、排污量、排污频率等信息,并在此基础上制定出科学合理的包括溢流口在内的所有排口的整治方案,为流域水环境质量的提升奠定基础。

2.3 提高排口监管效率,保障流域长治久清

加强入河排污口监管,是落实最严格的水资源管理制度、严格水功能区纳污红线管理的重要内容,也是国家推行河湖长制、落实水污染防治行动计划、消除黑臭水体、保障水体长治久清的重要抓手。

排污口对环境的影响程度不仅与其自身的污水排放量、排放浓度有关,还与排污口所在环境的敏感性、水体稀释扩散能力、环境质量现状等因素息息相关[1]。排污口设置要综合考虑水域纳污适宜性、排污口设置位置的适宜性、排污口建设适宜性,在已划定水功能区的河段,入河排污口的布局应与功能区的要求相一致,规范化排口建设也需要遵循相应的要求,如口门处应有明显标志牌。

目前,排口底数不明,位置不清、数量不明、建设不规范、登记手续不全等排口非常普遍,给监管工作带来非常大的难度。入河排污口管理工作已然成为当前水资源保护和水生态文明建设的一块短板[7]

排口排查溯源工作,能够摸清排污口位置、数量等基本信息,推动排口优化和规范化整治工作,帮助监管部门提高排口监管效率,降低排口对水生态系统的影响,保障流域的长治久清,促进流域的可持续发展。

3、排口排查溯源在流域污染治理中的效益评估

3.1 在流域污染治理中的经济效益评估

排口排查及溯源工作的直接经济效益不易计量,但由排口排查及溯源带来的间接经济效益不可估量。

作为主要的排水系统之一,合流制排水系统将在我国长期、普遍存在,若缺少对区域排污、管网建设实际情况的了解,全部进行雨污分流改造,不仅耗资巨大,且效果难以保障。南京2010年开展“雨污分流改造”时拟投资180亿元;广州2013年深隧规划拟投资250亿元;上海市2017年启动的深隧试验段建设投资22亿元,深隧工程总投资也上百亿元;昆明市2009年强力启动雨污分流改造,在实施过程中逐步认识到二环内老城区改造的难度和代价,难以实现全面改造,决定部分区域暂时保留合流制排水系统并控制溢流污染。

此外,因排口规范化建设,自然保护区、大型鱼类产卵场、索饵场和越冬场及饮用水源取水口等得到保护,都将产生巨额的生态及经济效益。

因此,排口排查溯源,结合排口规范化整治带来的水资源开发利用产生的经济价值,以及因排口排查溯源而规避掉的盲目进行的管网优化工程等浪费的财力、物力等综合考虑,其产生的经济效益非常显著且直观。

3.2 在流域污染治理中的生态效益评估

排口排查溯源在流域污染治理中的生态效益评估,可以以最基本的水质和水生物多样性作为考量指标,对比分析排口整治、管网优化等流域污染治理相关工程实施前后,两方面指标的变化情况,评估排口排查溯源工作的生态效益。

水质变化可从水质类别和水体自净能力变化进行评判。水质类别由相关整治工作开展前后的水质监测中最差水质项目的水质类别分别代表;水体自净能力可以通过水中溶解氧浓度衡量。

水生物多样性可以大型底栖无脊椎动物完整性指数、鱼类保有指数、水生植物群落状况等为参考指标。在相关整治工程实施前后,对同一监测断面区域内的大型底栖无脊椎动物、鱼类、水生植物进行调查,根据大型底栖无脊椎动物、鱼类的物种丰富度指数,水生植物群落包括挺水植物、沉水植物、浮叶植物和漂浮植物以及湿生植物的种类、数量、外来物种入侵状况,以及水生植物种类多寡,配置合理程度,植株密闭情况等,进行水生物多样性的评估。

虽然排口排查及溯源在流域污染治理中的生态效益评估方案尚需要做进一步的分析探讨,但毫无疑问,由排口整治优化带来的生态效益非常乐观,且有机会实现量化评估。

排口排查及溯源工作本身的生态效益不易评估,但结合流域污染治理的相关工程产生的水环境改善、水生物多样性的恢复等成效综合考量,其生态效益巨大,甚至可以进行量化评估。

3.3 在流域污染治理中的社会效益评估

合法规范的排污口设置需要考虑适宜性,即排污口规范化建设要综合考虑自然指标(包括坡度、地势、土地利用类型)和社会指标(包括距离旅游风景区、居民生活区的距离)。排口排查溯源工作必然会推动排口优化和规范化建设,使排口尽量远离保护区、旅游风景区、居民区、水源地等敏感地区,在一定程度上起到提升流域水环境质量、改善人居环境和生境质量,提高居民生活质量,促进经济、社会和环境的协调可持续发展。

4、结语

“黑臭在水里,根源在岸上,核心在管网,关键在排口”。入河排污口是控制污染入河、坚守纳污红线的最后关口[7]。排口排查及溯源工作可以摸清排口底数,理清污染来源,是流域水污染治理的基础。该项工作不仅够促进排污口合法、合规的设置和规范化建设,实现有效监管,更是帮助决策部门在推动流域污染治理工作时做到心中有数,促进流域水环境的改善和长治久清。排口排查及溯源工作结合排口整治、管网整改与优化等流域污染治理工作综合考量,其产生的经济效益、生态效益、社会效益不可估量。

参考文献

[1]郭文,官春芬,蒋海涛.长江中下游重点城市入河排污口设置优化探讨[J].人民长江,2013,44(4):

[2]彭硕佳,张文静,韩旭,王东,刘伟江.关于黑臭水体治理中排水系统优化的思考[J].

[3]尹海龙,王月,赵刚.分流制系统雨水管网混接旱天排放污染特征研究[J].环境科学学报.

[4]蔡新华. 上海破解居民楼雨污混接难题[N]. 中国环境报, 2017-08-02.

[3][5]杨正,车伍,赵杨.城市“合改分”与合流制溢流控制的总体策略与科学决策[J].

[4][6]王家卓,胡应均,张春洋,王晨.对我国合流制排水系统及其溢流污染控制的思考[J].

[7]王君,张睿昊,朱龙基.海河流域“十二五”期间入河排污口管理存在的问题及对策分析[J].海河水利.