東莞運(yùn)河生態(tài)重建初探
1 廣東東莞運(yùn)河的環(huán)境背景及現(xiàn)狀
東莞運(yùn)河是隨東莞市的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展而被迅速污染的河流之一。東莞運(yùn)河于1958年開工建設(shè)，1970年建成，是東莞市的骨干水利灌溉工程。從橋頭鎮(zhèn)建塘口至長安水閘，全線途經(jīng)14個(gè)鎮(zhèn)，全長102.6km，流域面積為1098.4km2。運(yùn)河全線呈“C”字形，環(huán)抱半個(gè)東莞市。運(yùn)河建成初期，水生生態(tài)系統(tǒng)類型齊全，河水清澈見底，水生植物繁多，魚蝦可見。自20世紀(jì)80年代開始，隨著東莞市第二、三產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，沿岸工廠和人口急劇增加，加之東江河床下切、水位下降，運(yùn)河水質(zhì)遭受到嚴(yán)重污染，昔日清澈的運(yùn)河水變得又黑又臭，嚴(yán)重影響了城市環(huán)境和市民生活。雖然市區(qū)內(nèi)10多公里長的運(yùn)河兩岸進(jìn)行了燈光夜景和景觀整治工程建設(shè)，但由于污水大量排入，被污染的運(yùn)河仍然是黑色污濁，河底污泥淤積，河岸垃圾堆放，使這條昔日集景觀、農(nóng)灌為一體的人工河嚴(yán)重污染，不堪重負(fù)。
2 東莞運(yùn)河的環(huán)境問題及原因分析
2.1 主要的環(huán)境問題
（1）生態(tài)系統(tǒng)破壞殆盡，水質(zhì)急需改善
目前，東莞市2/3的生活及生產(chǎn)污水排入東莞運(yùn)河。運(yùn)河呈現(xiàn)出黑臭的現(xiàn)象，水質(zhì)很差，低于國家V類標(biāo)準(zhǔn)，被污染的河水不僅嚴(yán)重影響了城市環(huán)境和市民生活，而且也威脅著東江流域飲用水源的安全。實(shí)際上，被污染的不止東莞運(yùn)河，東莞的其它河流，如石馬河、寒溪河、南畬郎排渠等河流的污染情況也很嚴(yán)重，河水腥臭難聞。
調(diào)查表明，東莞運(yùn)河干流各河段河水中氮磷超標(biāo)最為嚴(yán)重。東莞運(yùn)河目前的生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)被完全破壞，生物絕跡，環(huán)境容量幾乎為零。東莞運(yùn)河2005年的水質(zhì)調(diào)查結(jié)果見下表；部分河段的污染狀況見下圖。
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（2）排洪和調(diào)污矛盾突出，東江飲水安全受到威脅
近年來，東江河床下切，上游來水減少、水位下降、取水困難，直接影響了東莞的主要供水水源地。為確保東江供水水質(zhì)，峽口水閘長期限泄，已使寒溪河長期高水位運(yùn)行，嚴(yán)重影響了堤圍防洪安全和水環(huán)境，使得東江峽口以上的寒溪河在一定意義上成為懸河。由于東莞市乃至整個(gè)珠江三角洲地區(qū)的水源單一，一旦東江上游發(fā)生突發(fā)污染事件，當(dāng)?shù)厝嗣竦纳顚⑹艿絿?yán)重影響。如2005年4月，峽口水閘因泄洪開閘，導(dǎo)致污染嚴(yán)重的運(yùn)河水排放至東江，影響了5個(gè)自來水廠正常取水，萬江水廠停止供水7小時(shí)，6萬人用水受到影響。而且當(dāng)東莞運(yùn)河流域發(fā)生暴雨時(shí)，運(yùn)河的排洪壓力也很大，污水下泄就成為必然，將對(duì)東江飲用水的安全造成威脅。
（3）流域經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境污染的矛盾仍在加劇
東莞運(yùn)河流域經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要占用大量的土地，而東莞運(yùn)河水體生態(tài)系統(tǒng)重建、水體修復(fù)也需要占用土地。這種經(jīng)濟(jì)發(fā)展與防止環(huán)境污染的矛盾不僅尚未解決，而且日益加劇。如果目前取得的經(jīng)濟(jì)效益小于以后的環(huán)境處理成本，這種發(fā)展就不可取，也不可持續(xù)。而且以后治理被污染的河流會(huì)面臨更加復(fù)雜的問題，為治理污染付出的代價(jià)會(huì)非常昂貴。因此，東莞運(yùn)河流域治理仍然需要喚醒決策者對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境治理矛盾協(xié)調(diào)解決的認(rèn)識(shí)。
2.2 東莞運(yùn)河水生環(huán)境惡化原因分析
東莞運(yùn)河流域大量的污染物排入水體是運(yùn)河水生環(huán)境惡化的主要原因。東莞運(yùn)河主要污染源有：
（1）生活污水污染
2006年，運(yùn)河流域居住人口728.22萬人，平均日產(chǎn)污水量264.77萬噸。其中日排COD、BOD、SS、TN、TP分別約為660t、396t、370t、106t、10t。目前，這些污水大部分未經(jīng)處理就排入東莞運(yùn)河，對(duì)河流水體造成了嚴(yán)重污染。
（2）工業(yè)廢水污染。
運(yùn)河流域內(nèi)污染企業(yè)共有1062家，占全市污染企業(yè)總數(shù)的84.8%，日產(chǎn)生廢水量達(dá)150.9萬噸，達(dá)標(biāo)排放量較少，達(dá)標(biāo)率不高。重污染企業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率更低，尤其是電鍍、線路板行業(yè)排放達(dá)標(biāo)率較低。這些不達(dá)標(biāo)排放的工業(yè)廢水對(duì)東莞運(yùn)河水質(zhì)惡化負(fù)有主要責(zé)任。
（3）生活垃圾滲濾液污染
運(yùn)河流域目前日產(chǎn)城市垃圾10,000噸以上，已建成的城市垃圾無害化處置工程（垃圾焚燒發(fā)電廠）僅有3座，日處理規(guī)模為2800噸，其余5000多噸目前只能簡易填埋。東莞現(xiàn)有城市垃圾簡易填埋場(chǎng)100多個(gè)，垃圾堆填總量累計(jì)達(dá)800萬噸以上。這些垃圾填埋場(chǎng)每天可產(chǎn)生垃圾滲濾液一萬多噸，這些未經(jīng)處理、通過不同方式排入水體的垃圾滲濾液相當(dāng)于上百萬噸的生活污水所排放的氮類污染物。因此，垃圾滲濾液也是東莞運(yùn)河的重要污染源之一。
（4）初期雨水污染。
雨水經(jīng)過對(duì)大氣、地面的洗滌過程之后匯流入河。
由于大氣及地面的污染，被雨水洗滌之后形成的初期雨水，比一般的生活污水中的污染物含量高，流入河道后會(huì)對(duì)水體造成沖擊性污染。因此，對(duì)初期雨水的污染防治也是東莞運(yùn)河水體修復(fù)的內(nèi)容之一。
（5）外源污染
深圳市觀瀾河每日排放未經(jīng)處理的生活污水約40萬噸，流入東莞運(yùn)河的上游石馬河，對(duì)東莞運(yùn)河造成了嚴(yán)重污染。
（6）面源污染
無序傾倒垃圾、河道兩岸搭建臨時(shí)建筑、河道邊修建廁所、河道兩岸分散的家禽養(yǎng)殖都直接排放大量污水進(jìn)入東莞運(yùn)河，造成面源污染。這也是東莞運(yùn)河主要的污染源之一。
綜上所述，東莞運(yùn)河水體污染的主要原因來自上述六個(gè)方面。正是由于這些污染導(dǎo)致了東莞運(yùn)河生態(tài)功能喪失、水質(zhì)惡化、環(huán)境容量急劇下降、生物多樣性消失、自然景觀消退，同時(shí)威脅著東江飲用水安全。對(duì)上述六個(gè)方面的污染進(jìn)行治理絕非易事，東莞運(yùn)河生態(tài)重建的特點(diǎn)可以歸納為：工程浩瀚、投資巨大、技術(shù)復(fù)雜、任重道遠(yuǎn)。
3 東莞運(yùn)河生態(tài)重建的特點(diǎn)及措施
3.1 東莞運(yùn)河生態(tài)重建的特點(diǎn)
（1）技術(shù)復(fù)雜性
污染河道的綜合整治工程涉及規(guī)劃、環(huán)保、水利、市政、國土、電力等多部門的協(xié)作，僅靠一個(gè)專業(yè)或一個(gè)部門無法做好河道的綜合整治工作。
（2）治理的長期性
被污染的河流的修復(fù)需要幾十年甚至上百年的時(shí)間。如：英國泰晤士河整治從上世紀(jì)60年代開始至今，經(jīng)歷了長達(dá)幾十年的時(shí)間；歐洲萊茵河的整治從1958年成立“防治萊茵河污染國際委員會(huì)”開始，直到1984年水環(huán)境才初建成效，歷時(shí)26年；上海蘇州河的整治工程從1988年開始，歷經(jīng)了合流污水治理一期工程、蘇州河環(huán)境綜合整治一期、二期工程，到現(xiàn)在綜合整治三期工程仍在進(jìn)行。這些國內(nèi)外河流整治工程都說明了河流治理是一項(xiàng)長期性的工作。
（3）工程投資巨大
根據(jù)國內(nèi)外河道、湖泊水體修復(fù)的經(jīng)驗(yàn)，綜合整治每公里的城市重污染河道，工程投資大約1億元人民幣。以此推算東莞運(yùn)河綜合整治所需工程投資至少100億元人民幣。由此可見該工程投資巨大。
3.2 東莞運(yùn)河生態(tài)重建工作思路
東莞運(yùn)河的綜合整治，應(yīng)在滿足東莞運(yùn)河防洪功能、生態(tài)功能與景觀功能的基礎(chǔ)上，從全流域出發(fā)，按照“截污-清淤-活源-治堤”的思路，立足于長遠(yuǎn)，建立長效機(jī)制，通過多年的努力，使東莞運(yùn)河恢復(fù)原有的生態(tài)功能。
東莞運(yùn)河的水體修復(fù)、生態(tài)功能重建必須遵循以下的工序原則：“先截污后修復(fù)，先支流后干流，先上游后下游，先凈水后景觀”。根據(jù)國內(nèi)外河道、湖泊水體修復(fù)的經(jīng)驗(yàn)，被重污染后的河流，“一年污染需十年修復(fù)”。因此，東莞運(yùn)河的綜合整治必須克服急功近利、急于求成的思想，必須在科學(xué)規(guī)劃的統(tǒng)一指導(dǎo)下，扎扎實(shí)實(shí)從截污開始，立足長遠(yuǎn)，經(jīng)過長期不懈的努力，最終實(shí)現(xiàn)東莞運(yùn)河流域山清水秀的目標(biāo)。任何操之過急、急于求成的做法都不可取。
東莞市政府目前應(yīng)以外源污染的截污為重點(diǎn)，結(jié)合內(nèi)源清淤、生態(tài)堤岸建設(shè)、河水生態(tài)修復(fù)工程與引清補(bǔ)源工程等措施，滲透景觀理念，形成東莞運(yùn)河生態(tài)環(huán)境綜合整治的完整體系。
（1）截污
東莞運(yùn)河目前接納了流域內(nèi)21個(gè)鎮(zhèn)街的大部分工業(yè)廢水和生活污水。據(jù)統(tǒng)計(jì)，受納的污水量枯水期為260多萬噸/日，豐水期達(dá)到360萬噸/日以上，這些污水是造成東莞運(yùn)河黑臭的主要原因。東莞市于2005年開始投入幾十億資金，新建城市截污管網(wǎng)系統(tǒng)，并以BOT形式新建了36個(gè)生活污水處理廠，其中26個(gè)屬于東莞運(yùn)河流域，這些項(xiàng)目的實(shí)施為東莞運(yùn)河的生態(tài)重建提供了條件。
（2）清淤
由于污水中的污染物在河道中不斷沉淀，形成了大量的底泥。在這些底泥中積累了大量的有機(jī)物和重金屬物質(zhì)，如果不加以處理將會(huì)長期影響河流水質(zhì)。目前，清淤工程的難點(diǎn)是如何處置從河道內(nèi)挖出的淤泥。為此建議可先選取部分河道進(jìn)行試點(diǎn)，摸索清淤及淤泥脫水的方法、二次污染防治及淤泥處置方法的工程實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，為全流域清淤奠定基礎(chǔ)。在有條件時(shí)，最好能采用河道污泥就近處置的方案，以減少運(yùn)輸及處理成本。特別是利用國內(nèi)已經(jīng)采用的污泥固化技術(shù)將污染污泥固化后用作路基材料、綠地基材。總之，應(yīng)根據(jù)試點(diǎn)結(jié)果，確定東莞運(yùn)河的清淤及其淤泥處理方法。不能盲目地實(shí)施大規(guī)模清淤工程。
（3）活源
活源是指綜合運(yùn)用各種水質(zhì)改善工程措施，配合河涌沖洗及補(bǔ)水、調(diào)蓄，使河道水質(zhì)明顯改善、水生生態(tài)得到恢復(fù)。具體包括東莞運(yùn)河采用除黑除臭技術(shù)、河道礫石床凈化、生態(tài)浮床和浮島等水體修復(fù)技術(shù)措施。通過這些技術(shù)措施增強(qiáng)河道水體的自凈能力，在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)主要河道水體不黑不臭。
除黑除臭技術(shù)主要可采用純氧曝氣技術(shù)以提高水體中溶解氧含量，抑制水體中厭氧微生物的生長，從而消除河道內(nèi)的黑臭現(xiàn)象。此項(xiàng)技術(shù)在國外已有工程實(shí)例：
1）1982年，西班牙Murcia市采用純氧曝氣技術(shù)，對(duì)受到嚴(yán)重污染的Secura河實(shí)施了消除“黑臭”工程。該工程采用了2套純氧曝氣設(shè)備，在短時(shí)間內(nèi)就徹底消除了河流的“黑臭”現(xiàn)象，河水由“黑”色轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;綠”色，而且豐富的水生生物重新回到了Secura河。2）德國Emscher河曾經(jīng)是一條污水走廊，后來沿河建設(shè)了10個(gè)純氧充氧站，通過純氧曝氣，使河流水體溶解氧達(dá)到15mg/L以上，而且沿著河道持續(xù)7km，有效地消除了此段河道的臭味。隨著河岸截污和污水處理廠建成運(yùn)行，充氧站逐漸拆除，最后僅保留一個(gè)充氧站作為避免
由降雨引起河流污染的應(yīng)急措施。一年來東莞市經(jīng)過日流量5萬噸的小型河流實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明：這種除黑除臭技術(shù)效果良好，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。目前正在擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)，有望用于東莞運(yùn)河治理。
（4）治堤
治堤的核心就是構(gòu)建生態(tài)河堤和建設(shè)人工濕地公園。構(gòu)建生態(tài)河堤就是避免鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的三面光河堤，利用木樁等表面粗糙的材料構(gòu)筑河堤，為水生生物提供棲息的場(chǎng)所，從而有利于水生植物群落的形成。妥善處理人工濕地技術(shù)的運(yùn)用與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的用地需求，歸還維持環(huán)境改善所必須的土地，把由于經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展而過分?jǐn)D占的空間退還給環(huán)境，這樣才能達(dá)到人與自然的和諧。
4 東莞運(yùn)河生態(tài)重建的目標(biāo)及建議
4.1 東莞運(yùn)河生態(tài)重建的目標(biāo)
東莞運(yùn)河生態(tài)重建的目標(biāo)可以分為近期目標(biāo)和遠(yuǎn)期目標(biāo)。近期目標(biāo)應(yīng)該是河水不黑不臭，河內(nèi)魚蝦重現(xiàn)；遠(yuǎn)期目標(biāo)應(yīng)是恢復(fù)到上世紀(jì)80年代初期的水體生態(tài)狀況，水環(huán)境容量大幅度提高，生物種類增加，水體清澈，使東莞運(yùn)河成為東莞市美麗的自然景觀。
4.2 東莞運(yùn)河生態(tài)重建工作建議
在東莞市政府領(lǐng)導(dǎo)下成立東莞運(yùn)河整治領(lǐng)導(dǎo)小組，在領(lǐng)導(dǎo)小組的統(tǒng)一指揮下，成立東莞運(yùn)河整治專家組（該專家組須由環(huán)保、水利、規(guī)劃、國土、市政多學(xué)科有實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)的專家組成）。通過對(duì)東莞市多年來關(guān)于河道及其兩岸建設(shè)的眾多規(guī)劃進(jìn)行匯總修編，重新制定出一套東莞運(yùn)河生態(tài)修復(fù)規(guī)劃方案。在總體統(tǒng)籌下，工程設(shè)計(jì)和工程建設(shè)可分期實(shí)施，以提高決策的科學(xué)性、前瞻性、可操作性和經(jīng)濟(jì)性。在總體規(guī)劃的指導(dǎo)下，東莞運(yùn)河的生態(tài)重建工作可分為4個(gè)階段：
（1）第一階段
主要是以污染源控制為核心的截污工程為主。主要包括截污管網(wǎng)的鋪設(shè)、污水處理廠的建設(shè)、工業(yè)廢水的長期穩(wěn)定達(dá)標(biāo)、周邊垃圾收集處理等，這些工作的開展是河道生態(tài)重建的前提條件。
（2）第二階段
主要是以面源污染控制和河道改造為核心的水質(zhì)改善工程。面源污染控制包括垃圾處理場(chǎng)的綜合整治、滲濾液的處理、河道清淤、河道整治、活源工程、生態(tài)河堤改造等。在第一階段目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的條件下，通過第二階段的努力使東莞運(yùn)河河水不黑不臭。
（3）第三階段
主要是以全面生態(tài)重建為核心的水體修復(fù)工程。主要依靠不同結(jié)構(gòu)形式的人工濕地增加水生、陸生植物面積，提高水體環(huán)境容量；通過人工放養(yǎng)水生生物，豐富運(yùn)河內(nèi)的生物群落結(jié)構(gòu)，增加生物多樣性；通過人工浮島、強(qiáng)制曝氣復(fù)氧等手段，提高河水的自凈能力；加強(qiáng)入河污染物總量控制，完善支次管網(wǎng)工程、提高污水收集率；通過建設(shè)污水處理廠尾水深度處理工程、河堤景觀改造工程、兩岸道路公路等，使整個(gè)東莞運(yùn)河水質(zhì)達(dá)到地表水Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)。
（4）第四階段
主要是以提高水質(zhì)為核心的水質(zhì)改善工程。主要采用先進(jìn)的綜合技術(shù)對(duì)上述工程進(jìn)行完善和技術(shù)集成，將東莞運(yùn)河水質(zhì)提高到地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，河水恢復(fù)昔日生態(tài)。
5 結(jié)束語
（1）東莞運(yùn)河是目前國內(nèi)污染最為嚴(yán)重的河流之一。運(yùn)河生態(tài)重建的盡快實(shí)施，將大大改善東莞人民的生活環(huán)境，同時(shí)對(duì)我國其它河流的生態(tài)修復(fù)具有重要的借鑒和指導(dǎo)意義。
（2）東莞運(yùn)河的水體修復(fù)，必需按照“截污-清淤-活源-治堤”的治理思路；按照“先截污后修復(fù)，先支流后干流，先上游后下游，先凈水后景觀”的治理程序；按照“始與現(xiàn)在，立足長遠(yuǎn)，循序漸進(jìn)”的治理思想全面開展工作。
（3）東莞運(yùn)河的生態(tài)重建工程難度大、技術(shù)復(fù)雜、費(fèi)用昂貴、實(shí)施周期長，因此需要在市政府統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下，多部門、多學(xué)科協(xié)同合作，一次規(guī)劃，分步實(shí)施，逐步實(shí)現(xiàn)東莞運(yùn)河水體水質(zhì)優(yōu)良的目標(biāo)。
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