水环境综合治理概述
流域水环境综合治理概述
一、国内外发展概况
1.1 国外发展
早在19世纪末至20世纪初，欧美国家就开始重视流域水环境的综合治理，但早期的流域治理仅限于防洪、供水、航运等单一目标。20世纪50年代以来，随着流域经济快速发展和人口剧增，人类对流域水资源利用和水环境破坏的强度不断加大，流域水污染控制与治理逐步成为流域治理的重要内容。进入20世纪90年代，以流域协调发展为目标的流域综合治理得到越来越多管理者和科学家的重视，强调全流域自然与人文各要素的综合治理是实现流域协调发展目标的前提和条件。
1.2 国内发展
自2015 年“水十条”发布以后，十九大又将生态文明建设提升至千年大计，我国水环境治理行业进入了政策密集发布期。目前水环境治理理念已经从传统的以“末端治理”为主的思路，
转变为“源头减排、过程阻断、末端治理”全过程防控水污染的治水模式，流域水环境综合治理将成为未来的主旋律。
从大环保到大生态，流域治理工程是复杂的系统工程：流域综合治理并非单纯的环保工程，而是涵盖内容更广大的生态工程，细化来看，大致可分为截污工程、生态治理修复工程、清淤工程、引水补水工程，以及流域治理后的水质在线监测、运营管理等。
二、基础概念
2.1 流域治理概念
流域治理区别于传统的“点源污染治理”理念，是通过介入一个流域整体的水污染治理业务，形成上下游污染同步治理的格局。按照流域规模大小，可分为跨省流域治理、跨市(县)流域治理以及跨街乡镇的流域治理。
水环境综合治理系统
2.2主要术语
（1）水环境：以水域为核心，包括水体、沿岸一定范围内的土地、植被、地形地貌、人类建筑等诸多要素的一个生态景观体系。它既有水体、植被、土壤等自然因素,也有建筑物、人类活动、人文景观等社会因素。
（2）内源污染：指进入水体中的营养物质通过各种物理、化学和生物作用，逐渐沉降至湖泊底质表层，当累积到一定量后再向水体释放的现象。
（3）点源污染：指有固定排放点的污染源。如城市生活污水由
排放口集中汇入江河湖泊。
（4）面源污染：面源污染又称非点源污染，主要由土壤泥沙颗粒、氮磷等营养物质、农药、各种大气颗粒物等组成，通过地表径流、土壤侵蚀、农田排水等方式进入水、土壤或大气环境。 （5）富营养化：在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。
富营养化引起的水华现象
（6）污水处理：为使污水达到排入某一水体或再次使用的水质要求对其进行净化的过程。
污水处理典型流程图 污水处理现场图
（7）截污治污：截污是采取一定措施，将污染物控制在一定范围内或收集起来，以防止污染物扩散，方便集中处理。治污是采用一定的技术方法处理污染物，使其转化或转移，消除其对环境的影响和生态的破坏。
截污工程示意图
治污工程（污水厂）示意图
（8）水生态修复：指利用生态系统原理，采取各种方法修复受损伤的水体生态系统的生物群体及结构，重建健康的水生生态系统，修复和强化水体生态系统的主要功能，并能使生态系统实现整体协调、自我维持、自我演替的良性循环。
生态建设中 生态建设后
（9）环保疏浚：有效清除河流、湖泊(水库)水体污染底泥中累积的各种污染物，并对浚后污泥进行安全处理处置，为污染河流、湖泊(水库)水质改善与生态修复发挥工程作用。
（10）海绵城市：是新一代城市雨洪管理概念，是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的弹性，也可称之为“水弹性城市”。下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水释放并加以利用，实现雨水在城市中自由迁移。
海绵城市示意图
（11）黑臭水体：水体黑臭是一种生物化学现象，当水体遭受严重有机污染时，有机物的好氧分解使水体中耗氧速率大于复氧速率，造成水体缺氧，致使有机物降解不完全、速度减缓，厌氧生物降解过程生成硫化氢、氨、硫醇等发臭物质，同时形成黑色物质，使水体发生黑臭。水体黑臭是严重的水污染现象，使水体完全丧失使用功能，并影响景观以及人类生活和健康。
（12）再生水：再生水是指废水或雨水经适当处理后，达到一定的水质指标，满足某种使用要求，可以进行有益使用的水。
三、流域水环境综合治理简述
3.1 传统水环境治理
传统水环境治理采用“末端治理”的思路，以污水处理厂建设等单体项目为主，在“十二五”期间取得了显著成果。末端治理能减缓水环境的恶化速度，或短时间内使水环境得到优化，但
治标不治本，结构型、复合型、压缩型水污染不断凸显，面源污
染日益突出，氮磷等主要污染物排放量仍处于高位，可见末端治理绝非长久之策。
成都第九污水处理厂
3.2 治理理念的转变
进入“十三五”以后，我国水环境治理的方式逐步从传统的单体项目转向综合治理，治理理念逐步转变为“源头减排、过程控制、末端治理”，将碎片化的单体项目集中打包，加强顶层设计，转变为系统性工程，不但有利于提高资金效率，而且有利于水环境的改善得到可持续发展。
3.3 治理目标
与传统治理方式不环境（水质），还兼顾水文化等方向，是多目固废以及环保技术企业全、融资成本低、订单水景观建设；水务、验丰富；环保技术企业方面的核心技术取胜3.4 五大治理方向 (一)河流水环境综增强河道周边城镇氮、总磷等重点污染物市周边地区，加强污染
储备项目主要包括：方式不同，水环境综合治理的目标不仅还兼顾水安全（防洪内涝）、水资源是多目标综合治理，通常需要建筑、园林术企业联合作战——建筑央企设计施工订单获取能力强；园林企业擅长生态、固废企业在控源截污工程及后期运术企业则以污水处理、河道清淤、水质取胜。
水环境综合治理目标
环境综合治理
边城镇污水治理能力，着力削减化学需氧污染物排放量，推进河道水生态修复强污染物防渗处理，避免威胁地下水水
：污水处理和提标改造、再生利用标不仅定位于水资源、水生态、园林、水务、计施工资质齐生态修复、滨后期运营方面经水质在线监测
学需氧量、氨修复，在重点城下水水质安全。
利用、污水管网
建设和改造、河道水环境治理工程，并推进建设污水管网、污泥处置、垃圾处理和渗滤液处理等工程。
(二)湖库水环境综合治理
切断污染物直排湖库通道，加大生态修复力度，改善入湖河流水质，提高水体自净能力，实施饮用水水源地保护，控制污染源头，着力削减化学需氧量、总氮、氨氮、总磷等污染物排放量。储备项目主要包括：污水管网、垃圾处理和转运、饮用水水源地治理工程，并推进建设污水处理和入湖河道水环境治理等工程。
(三)重大调水工程沿线水环境综合治理
在南水北调东线沿线开展重点湖泊水环境治理，推进周边水污染防治，增强水质保障能力;在南水北调中线沿线周边加快推进水污染防治，开展饮用水水源地保护，对沿线垃圾实施转运和污染物防渗处理，对水源地直接入库河流开展水环境综合治理，对库周农业农村面源污染开展综合治理，维护水质安全。储备项目主要包括：河道水环境治理、农业农村面源污染防治、垃圾处理和转运工程，并推进建设污水处理等工程。
(四)近岸海域水环境综合治理
对于沿海地区，开展陆海统筹，提高陆域与入海河流，特别是环渤海地区污染治理能力，优化沿海城市和乡镇污水和垃圾处理设施的布局和规模，加快重点城市已有设施提标升级，着力削减无机氮和活性磷酸盐等污染物排放量。储备项目主要包括：污
水处理、污水管网、程，并推进建设重点入(五)城市黑臭水体开展重点城市黑臭治，污水处理设施建设和内源污染。储备项目整治、人工湿地、垃圾进建设垃圾收转运等工3.5 治理体系
流域综合技术体系分为实地调查分析、治理包括水利工程、后期包含智慧系统搭建每一部分包含不同的
善了整个流域综合治理、污水处理提标改造、污泥处置和垃重点入海河道水环境治理等工程。
臭水体治理
市黑臭河流和湖泊治理，实施城镇河道排施建设，河道水生态修复等措施，削减备项目主要包括：污水处理、污水管网垃圾清理等城市黑臭水体综合整治工运等工程。
术体系从前期、中期、后期包含十个部、构建模型预测、截污控源三个部分、海绵城市、生态修复、滨水景观四统搭建、经济文化提升、运营管理三部含不同的技术与内容，这些丰富的内容构
合治理体系：
置和垃圾处理工河道排污口整削减河道外源水管网、排污口整治工程，并推十个部分。前期个部分;中期的景观四个部分;理三部分。
内容构建和完
调查分析：(1)水文、地质情况;(2)水质情况;(3)水资源情况;(4)污染源情况;(5)规划资料;(6)管网情况。
模型预测：(1)污染负荷;(2)环境容量;(3)汇水面积;(4)防洪预测;(5)水文模拟;(6)水质模型。
控源截污：(1)点源污染控制;(2)面源污染控制;(3)内源污染控制。
水利工程：(1)防洪工程;(2)水动力调节;(3)生态补水。
海绵城市：(1)生物滞留池;(2)植被缓冲带;(3)生态草沟;(4)雨水花园;(5)透水铺装。
生态修复：(1)生境营造;(2)水质提升;(3)水生态系统构建。
滨水景观：(1)平面设计;(2)断面设计;(3)驳岸设计;(4)亲水设计;(5)娱乐设施;(6)配套设施。
智慧系统：(1)传感器;(2)实时化监测;(3)集成化系统;(4)一体化管理;(5)可视化操作;(6)智慧化业务。
经济文化：(1)沿岸生态公园;(2)周边土地升值;(3)文化与社会效益。
运营管理：(1)设施设备管理;(2)植被水系管理;(3)环卫环境管理;(4)日常维护管理(5)应急预案管理;(6)教育培训。 四、流域治理重点工程
流域治理需要有整体思维，考虑协调流域的上下游、左右岸，根据当地的对流域、城市生态环境的综合规划制定相应的全流域
治理工程对策，做到“一河一策”。全流域治理涉及到水污染防治、水利工程、海绵城市、生态修复、滨水景观等各类工程，涉及到市政、水利、环境、园林多个部门以及多项技术。
4.1 截污治污工程
点源污染治理：控源截污是流域治理投资最大的一部分，一般约占工程总投资的60%~70%。污水直排和雨污混流是很重要的点源污染来源。目前大多数地区实施雨污分流排水系统改造难度大。在现有雨污合流管渠基础上，建设污水管和溢流井，晴天污水经过新建污水管道进入污水管网，雨天，雨污水溢流至雨水渠道进入河道。管网建设技术非常成熟，投资额度大，管网的建设投资占到控源截污投资的50%。
面源污染治理：针对城市面源污染，采用LID(低影响开发)的海绵城市技术体系，包括植草沟，雨水花园，透水铺装等措施。针对农村面源污染，生态塘库被认为是控制面源污染非常有效的方法，可以有效地减缓农田地表和地下径流带来的面源污染。
4.2 生态修复工程
生态修复工程经过四个步骤：生境构造、水质提升、生态系统构建、生态修复
生境构造：生态修复首先要恢复河流自然的特征，构造多样化的生境环境。一般有构造修复河床自然形态、构建深潭浅滩序列来恢复自然的生境。
水质提升：构建人升里面。
生态系统构建：工水草、推流曝气等技依靠微生物附着于植物曝气通过给水体增加溶生态修复：通过以复生态过渡带和河流生4.3 清淤工程
底泥环保疏浚是维段。减少流域内污染源挖泥船进行疏浚，并辅
处置场。根据需求将底构建人工湿地，添加微生物等技术应用：生态系统构建包括人工浮岛、生态气等技术。人工浮岛、生态浮毯、人工于植物形成生物膜来将水体里有机物分增加溶解氧，恢复河流需要的养分。 生态系统构建
通过以上的措施，形成完整健康的生态河流生态区的良好生境。
浚是维持供水水库以及河流水质的重要污染源污染的重要措施。采用深水型环并辅助排泥管道、接力泵船将污泥输求将底泥进行干化进行二次利用。
环保疏浚工程关键环节
应用到水质提生态浮毯、人人工水草主要机物分解。推流。
的生态环境，恢的重要工程手水型环保型绞吸
污泥输送至底泥
4.4 引水补水工程
生态补水是很多地区流域治理采取的一项工程，利用周边好水，通过引水让水体流动起来，使清水在区域内形成内循环，改善水环境。一般需选取周边优质水源，采用地埋式一体化的泵站进行补水。设立多个补水点，在河底铺设补水管道来进行运输。
南水北调中线总干渠通过退水闸向长葛段双洎河进行生态补水
4.5 典型案例
4.5.1 案例1—海口市美舍河水环境综合治理
美舍河主要污染源
中点源污染为沿线的污合流制溢流污染以及初产生的污染。同时，致沿岸低洼处内涝严重较重，污染物严重超标渠化，河道生态环境遭问题。2016年6月“PPP+EPC+跟踪审计清淤、水生态修复、泵站、凤翔公园湿地等质常态下达到V 类水及工并进入运维阶段。美舍美舍污染源分为点源污染、面源污染和内源线的污水直排口产生的污染，面源污染以及初期雨水污染，内源污染为河道底，由于河道被淤积、阻断，过水断面涝严重的水安全问题；由于河道外源和重超标，导致水体黑臭的水环境问题环境遭到破坏，导致水体自净能力丧失月，海口市启动了美舍河水体治理工审计+全程监管”的模式，开启截污纳管、示范段景观提升、一体化污水处理湿地等建设工作。2017年底提前消除黑类水及以上标准。2018年美舍河治理。
美舍河国兴大道段改造前实景图
美舍河国兴大道段改造后实景图
和内源污染，其源污染为雨季的河道底泥和垃圾水断面不足，导外源和内源污染问题；由于河道力丧失的水生态治理工作，实行污纳管、河道水处理站及提升消除黑臭，水河治理阶段性完
4.5.2 案例2—徐州市(1)项目简介
1)基本情况
襄王路边沟位于徐平山南路以西，九里山口，终点为丁万河口黄河段，治理长度约2)问题分析与评估 襄王路边沟现状存建截污管，沿河的居民河道水体浑浊、淤积严岸边坡坍塌，部分挡墙水质。
徐州市襄王路边沟黑臭水体整治项目位于徐州市鼓楼区襄王南路以东，丁万九里山以北。本次治理河段的北段起点河口，治理长度约1km；南段起点为铜度约0.3km。
现状存在的主要问题包括：河道中间段的居民生活污水直排入河，生活垃圾充淤积严重、散发异味，河流水环境恶劣分挡墙损坏；河道上游无水源补给严重
项目
丁万河以南，段起点为九里山点为铜沛路至故中间段两侧均未垃圾充斥河道；境恶劣；河道两给严重影响河道
3)整治目标
工程的主要任务是对襄王路边沟进行综合整治，采取污水涵洞修复、垃圾清理、污染底泥疏浚、拆建活水泵站等措施，改善水质，消除恶臭，打造“水清岸绿、鱼虾洄游、环境优美”的城市河道，实现水安全、水环境、水生态、水景观、水文化、水经济的多元化战略目标，展现徐州市生态文明城市形象。
(2)项目亮点
1)水体循环，“九河二湖”助力最美家乡河
2017年，襄王路边沟治理工程通过疏通原有管涵、建设1
公里补水管道和新建一座一体化补水泵站，向北贯通了丁万河。丁万河片区的水系全部得以互联互通。丁万河片区水系的综合治理，也使得丁万河成为全省唯一入选的“全国最美家乡河”。
2)智能遥控补水
襄王路边沟工程采用了地下式一体化补水泵站，智能化遥控，配有先进的专用监控系统，可实现补水泵站远程控制、无人值守。传统的补水泵站需建专门的控制室，需专人管理，前期投入和后期管理费用都较高。地下式一体化补水泵站可广泛安装于室外、绿化带、道路等场所，因施工作业面小，在人口密度大、建筑集中的地方更有优势，从而避免传统补水泵站要求有开阔施工空间，道路交通和居民拆迁等问题。
3)园林式景观打造，“黑臭”河道转型景观河道
在截污治污工程、河道整治工程的基础上开展生态修复工程、生态景观提升工程，创建可持续的生态景观。徐州市在专项投资了1.5个亿进行黑臭河道两侧景观提升。逐步实现由“污水河”向“清水河”、“清水河”向“景观河”的根本性转变，凸显山水生态徐州品牌。
总平面图 整治效果
(3)整治成效
黑臭河变成一条“水清岸美”景观河，解决了河道恶臭问题，改善了周边居民的生产生活环境。徐州市自2013年开展国家级