温榆河昌平段水污染情况与解决措施

　　随着城市经济和社会快速发展， 水资源短缺和水环境污染越来越成为制约城市发展的重大问题。 目前，北京市河道和水库或常年干涸断流或有水但水质超标。

　　温榆河位于北京市东北部， 发源于北京市昌平区军都山麓。 作为五大水系中唯一一条发源于北京且常年有水的河流， 是北京市重要的绿色生态走廊和绿色屏障， 其流域所处地理位置在北京市整体发展战略中具有重要地位， 而其水环境状况对整个北运河流域的水资源可持续发展也具有举足轻重的作用[1]. 自昌平沙河闸至通州区北关拦河闸， 温榆河全长 47.4 km, 是北运河的上游。 温榆河上游有东沙河、 北沙河及南沙河等 3 条支流汇合进入沙河水库； 自沙河水库以下又有蔺沟河、 清河、 龙道河、 坝河以及小中河汇入。 其中，东沙河、 北沙河和南沙河处于昌平区境内， 南沙河为海淀来水[2].

　　温榆河昌平段干流长度 11.35 km, 从沙河闸至鲁疃闸， 是昌平区内主要河流， 境内流域面积占昌平区总面积的 92%, 因此， 昌平区内的水环境现状基本可以代表温榆河昌平段的水环境现状。 昌平区现有山区沟道 16 条、 平原河道 28 条， 平原河道总长 228 km,其中常年无水河道 146 km、 有水河道 82 km. 区内现建有 2 座中型水库、 3 座小Ⅰ型水库、 5 座小Ⅱ型水库以及 65 座塘坝截留工程和 17 座闸坝水利工程[3].

　　1 污染情况调研

　　1.1 污染总体情况

　　2013 年对昌平区 98 个排污口进行现场调研， 发现56 个属于雨水排放口并达标排放， 42 个排污口存在污水直排现象， 日污水排放总量约 6.96 万 m3/d, 根据污水排放的一般情况， 结合昌平区的现状和点源污水的水质特征， 将污染源分为生活污水排放源、 企业/畜禽养殖业污水排放源、 混合污水（生活污水与企业污水混合或生活污水与雨水混合）排放源； 根据点源的排放形式可以分为暗涵/管排放、 明渠排放。

　　根据上述分类方法， 对上述 42 个排污口进行分类， 发现水质为混合污水的有 26 个、 生活污水 13 个及企业污水 3 个； 而排放形式中， 暗涵/管排放的有30个， 其余为明渠排放。

　　从污水排放量上来看， 生活污水排放量 1.63 万 m3/d,占总排放量的 23%; 企业污水排放量 0.12 万 m3/d, 占总排放量 2%; 混合污水排放量 5.21 万 m3/d, 占总排放量的75%. 从不同排放方式的污水排放量上来看， 暗涵/管污水排放量 2.69 万 m3/d, 占总排放量的 39%; 明渠污水排放量4.27 万 m3/d, 占总排放量的 61%. 虽然排污口数量上以暗涵/管方式排放为主， 但在排污量上以明渠排放为主， 明渠污水排放量约为暗涵/管排放量的 1.6 倍。 如图1所示。对 42 个排污口的排污量、 化学需氧量 （CODCr）和氨氮（NH3-N）进 行分析（详情见图 2~图 4）， 发现排污口的入河污染负荷与水量和污染物浓度均相关， 个别存在例外， 如十一排干的 CODCr浓度在所有排污口中并不是比较高的， 比均值还略低一些， 但由于其污水量大， 所以它的 CODCr入河量明显高于其他排污口。

　　马坊村西排污口的 CODCr含量最高， 但由于其排污量很小， 所以它的 CODCr入河量并不高。 同理， 肠衣厂排口的 NH3-N 含量是十一排干的 7 倍， 但因为排污量较低， 所以 NH3-N 入河量相比十一排干反而低了很多，十一排干的 NH3-N 入河量则明显高于其他排污口。

　　观察图 2~图 4 中各排污口的 CODCr和 NH3-N 入河污染负荷量并排序， 发现各排污口 CODCr和 NH3-N 入河量的排序大部分一致， 个别排污口差别较大， 如肠衣厂排口， CODCr入河量排序 13, 而 NH3-N 入河量排序 3. 这是因为肠衣厂为食品加工行业， 其所排污水具有明显的行业特征， 故 NH3-N 含量高。 其他有类似情况的排污口还有孟祖河和马坊村西排污口。对于河流和水库的水环境状况， 根据长期监 测资料， 昌平区内东沙河、 北沙河、 南沙河与温榆河等主要水体水质常年为 GB3838-2002 《 地 表 水 环 境 质 量 标准》劣Ⅴ类， 不满足水体功能要求， 桃峪口水库更是多年无水。 根据《北京市水环境区域补偿办法（试行）》（京政办发 [2014]57 号）， 土沟桥断面为温榆河出昌平区的出境考核断面， CODCr和NH3-N 应 分别满足 CODCr≤40 mg/L、 NH3-N ≤8 mg/L的标准。 但是根据温榆河监测 断 面 的 水 质 监 测 资 料 ,CODCr和 NH3-N 不满足Ⅳ类水体功能要求， 尤其 NH3-N超标严重， 见图 5.

　　1.2 污水治理情况

　　截 至 2014 年 6 月 底 ,昌平区已建成 7 座城镇集中污水处理厂， 其中： 百善再生水厂、 马池口再生水厂尚未运行， 未来科技城再生水厂 2014 年 6 月底开始试运行。 已建成污水厂的污水处理规模合计 24.0 万 m3/d ; 除去 2 座未运行的污水厂 ,其余污水厂的污水处理规模合计 19.5 万 m3/d. 而已运行的污水处理厂中， 除未来科技城和马池口再生水厂出水主要指标 CODCr、 五日生化需氧量（BOD5）、 总磷（TP）和 NH3-N 满 足北京市 DB11/890-2012 《城 镇污水处理厂水污染物排放标准》B 级标准（简称新地标 B标准）外， 其余 5 座污水厂均不满足此标准。

　　自 2013 年开始， 昌平区对上述 42 个排污口分别进行了治理。 通过截污工程完成 11 个排污口的治理，共治理污水 3.14 万 m3/d; 对 12 个自建污水处理设施的单位排污口， 已通过加强监管保证处理设施正常运行，治理污水 0.75 万 m3/d. 2014 年昌平区水务局申报了《温榆河排污口综合治理工程》《郑各庄污水处理站二期工程》等工程项目， 对剩余的 19 个排污口进行治理，目前工程正在进行当中。 综合比较排污口治理工程和排干渠水质改善工程， 排污口治理工程出水水质能够满足新地标 B 标准， 排干渠水质改善工程出水水质能够满足 GB18918-2002《城镇污水排放标准》一级 B 标准，排污口治理工程出水水质好， 而单方水工程费用也相对要高。

　　2 问题分析

　　通过对昌平境内温榆河污染情况和河库水环境状况的调查和分析， 认为昌平区内污染状况主要存在以下几方面问题。

　　（1）混合污水为主要排放源， 占总排放量的 75%.因混合污水是生活污水与企业污水混合或生活污水与雨水混合形成， 若混合污水为生活污水与企业污水混合， 会给常规污水处理厂带来困难； 若混合污水为生活污水与雨水混合， 会造成污水处理冲击负荷变化，同时也会降低污水的可生化性。

　　（2）明渠为主要排放方式， 环境隐患大。 明渠排放具有排放量大、 流程长、 易汇集沿程污水以及造价便宜等特点， 成为城市排水系统不发达时的选择； 但是， 其开放式的结构使污水处于外露状态， 导致臭味散发、 易堵塞淤积发臭， 影响表面土地使用功能， 并易造成安全问题； 因此， 明渠排放方式已不适宜城市污水排放。

　　（3）污水处理厂出水相对 GB3838-2002 《地表水环境质量标准》仍有较大差距， 排放入河将成为一个新的污染源。

　　（4） 未治理排污口的污水直接入河， 导致河流直接受到污染。 排污口的污水未经治理， 也未经截污或者排污管道进入污水处理厂， 势必造成收纳河道的污染。

　　3 解决措施

　　3.1 控源为先

　　未经治理的排污口和出水不达标的污水处理厂都是水污染源， 治污第一步是控制污染源， 而污水直排也是河道污染的主要点源之一。 在已有治理经验和治理工程的基础上， 继续控制污水直排， 实现污水零入河。 排污口治理应综合考虑环境效益、 经济效益和社会效益。 综合考虑污染物去除量、 单位投资及运行费用等经济效益因素， 同时还需要考虑水质情况、排放方式、 处理设施的临时性和有效性等因素。 因排污口入河污染负荷与水量和污染物浓度都相关，因此， 在入河排污口治理时， 应根据入河污染负荷高低安排治理时序， 而不是单一根据水量或浓度；同时， 还应根据主要污染物种类安排适宜治理工艺进行针对性治理。

　　控制污水直排后， 企业、 生活污水接入污水处理厂， 提高污水处理厂/再生水厂的处理能力和处理效果是当务之急。 在考虑昌平区未来人口和社会发展的同时， 适当进行污水处理厂升级改造， 根据来水的特点选择适宜的处理工艺， 同时建设完备配套污水管网工程。

　　3.2 改制为要

　　GB 50318-2000 《城市排水工程规划规范》中规定[4],新建城市、 扩建新区、 新开发区或旧城改造地区的排水系统应采用分流制。 在有条件的城市可采用截流初期雨水的分流制排水系统。 由此可见， 合流制排水系统早已不适用于城市的污水排放。 昌平境内 42 个排污口中，合流制产生的混合污水占到总排污量的 75%, 势必造成诸多隐患。 在治理污水的同时， 应当同步建设、 改造现有排水系统， 需要雨、 污 2 套排水系统。 分流后的污水直接进污水处理厂， 雨水排入天然水系、 渗坑或经雨水工程加以循环利用。 条件允许情况下应截流初期雨水， 使得受污染的初期雨水进入污水处理厂。

　　3.3 加大处理

　　控制污染源之后， 需要对部分水质不达标河湖水体进行治理， 因温榆河昌平段水体污染不仅影响本区水生态环境， 更会成为下游河湖的污染源。 而河湖水体水量大， 河道周边可用空间有限， 河湖水体治理技术的选择也要考虑处理规模、 处理效果及占地等多种因素。 结合生态清洁小流域的建设， 坚持“ 预防为主 、 全面规划 、 综合防范 、 因地制宜 、 加强管护、注重效益”的原则[5], 对 温榆河昌平段水环境 、 水生态进行生态修复和生态治理， 切实保护昌平区内的生态环境。

　　3.4 健全机制

　　（1）根据水生态环境治理技术， 结合昌平区内经济社会发展实际， 研究有效、 可行的水生态环境治理工程的管理技术， 避免以往存在的重建设轻运行的现象；（2）需完善污水管理机构设置， 加强人员配置； （3）可参考中心城区污水处理运营模式， 加强排水设施养护与管理， 因地制宜确定区中心和农村排水行业的运营方式； （4）强化排水监管行为， 适当引入第三方监测机构， 研究制定管网运行、 维护、 管理考核机制， 可有效加强对污水处理厂日常运行的管理和管网运行状况的监测。

　　4 结束语

　　温榆河流域昌平段占昌平区总面积的 92 %, 是昌平区水生态环境非常重要的组成部分， 是昌平区的母亲河。 加强对昌平区水污染现状的调查， 找到污染的成因并针对性治理， 对恢复母亲河水生态环境意义重大。 对昌平区内水生态环境现状的调研和问题的解决， 还需要更多的研究探索， 需要针对性地开展深入的理论研究并实践应用， 才能更加有效地恢复水生态环境， 更加长久保证处理效果， 促进人与自然的和谐发展。

　　参考文献
　　
　　[1] 郁达伟 ,于 淼 ,魏源送，等。 1980-2010 年 温榆河的水环境质量失控演变特征[J].环境科学学报，2012,32（11）：2803-2813.
　　[2] 刘明宇 ,华 珞。 温 榆河水环境容量分析[J].首都师范大学学报（自然科学版），2008, 29（3）：80-82.
　　[3] 北京市昌平区水务局，北京市水利规划设计研究院。北 京市昌平区“十二五”水务发展规划[R].2010.
　　[4] GB 50318-2000,城市排水工程规划规范[S].
　　[5] 郑凡东 ,孟庆义 ,王培京，等。北京市温榆河水环境现状及治理对策研究[J]. 北京水务，2007（5）：5-8.