清河水环境状况和治理对策（李柱）

关键词：清河 水环境 治理对策

清河位于北京市区北部, 上游承接北旱河, 干流起源于京密引水渠青龙桥安河闸, 流经海淀区、朝阳区、昌平区, 毗邻风景秀丽的颐和园、圆明园等名胜古迹, 横跨中关村科技园区、中央党校、体育大学、紧邻城市五环公路和规划的2008年奥林匹克体育公园, 在顺义区境内入温榆河, 全长23.7km, 属北运河水系。清河流域范围北至西三旗, 南至西直门外,西至玉泉山, 东至温榆河, 流域面积210km2。主要支流有北旱河、万泉河、小月河及仰山大沟、东小口沟等, 是西北部的主要排洪河道, 同时也是一条灌溉输水河道。

随着城市建设的飞速发展, 城市范围的迅速扩大, 清河已由原来的郊区河流变为市内河。辖区内总人口10多万, 有中央单位40多个, 市属单位20多个。沿清河从西向东将建设西苑、清河、北苑3个边缘集团, 规划的2008年奥林匹克公园已向北扩展至清河立水桥附近, 因此清河流域在北京经济社会发展的整体格局上具有重要的战略位置, 构建清河流域排水防洪安全和健康的生态水环境体系既是本地区不可或缺的基础设施和基本保障, 又是清河滨河地带和流域区经济社会协调、可持续发展的基础。

1 清河的历史沿革

清河是古永定河改道后的遗迹。大约在7000至9000年前, 古永定河出石景山后, 曾向东北行, 过昆明湖附近经肖家河入清河。约在西周时期(距今3000年)古永定河南徙后, 清河水源改变, 逐渐以西山泉水和沥水为主。由于千年的冲积, 地势洼下,永定河主流虽南徙, 但其潜流仍经故道, 上中游出现大量自流井, 成为清河另一水源。清代清河名“会清河”, 水体清澈, 水源充足, 是当时军队主要的槽运河道。现代的清河已经失去潜运的功能, 主要作用是排洪。

1949年以前, 清河水源主要有二：一是自西山下泄的山洪或泉水, 沿北旱河流入；二是玉泉山水沿北长河过青龙闸于安河桥汇流北旱河入清河。由于地下水位下降, 西山泉水枯竭, 清河失去了天然水源。1978年市政府对清河进行全面治理, 但没有涉及治污工程。随着清河周边的发展, 人口的增长, 产生了大量的污水, 而污水处理设施不配套, 清河两岸没有排污干管, 污水直接进入河道。1999年统计清河沿岸大小污水口多达180余处, 平均日排污量40多万m3,清河已成为一条臭味熏天严重污染的河道。

为了适应城市发展的需要, 北京市政府决定再次对清河进行综合整治。2000年9月清河治理一期工程开工。在对河道治理的同时对上游污水进行了截流, 将污水输送到肖家河污水处理厂和清河污水处理厂, 污水经处理后再送回清河。一期工程改善了清河上游周边环境, 并在管理上引进了现代科学技术, 实现了全河道的自动监视和机闸的自动化控制, 迈出了河道治理的第一步, 由于清河全线尚未治理完毕, 清河下游水污染仍十分严重。

2 清河的水环境现状和水污染的根源

目前, 在清河一期工程整治后, 清河上游北旱河、黑山扈、圆明园西路、双清路及小月河、万泉河、清河干流上段(安河闸至下清河闸)全长10.16km河段两岸污水截流设施已经建成, 肖家河污水处理厂和清河污水处理厂及配套管线工程相继投入使用, 给河道环境提供了一定的再生水水源。清河干流下游还未进行河道整治和污水截流工作, 排污现象十分严重, 污水源主要集中在清河下段的8个大型污水口,生活污水排水量达27.30万t/d, 水质为超Ⅴ类。因此清河的水环境问题仍然十分严峻, 其污染的根源主要有以下几个方面。

2.1 入河的水量减少, 水体流动性极差

清河原来的水源补给主要是依靠京密引水渠从密云水库以及各支流和雨水补给等, 但自1999年以来,我市连续干早, 水资源严重短缺, 为确保城市生活用水, 停止了从密云水库向清河补水。而清河主要清水支流北旱河入清河段已干涸。目前清河闸上游唯一的水源是肖家河污水处理厂的再生水, 清水来源不足, 导致清河水体自净能力下降。基于河道水景效果等考虑, 现在清河沿线各闸基本都处于关闸蓄水状态, 河道水流基本属于不流动式滞留状态, 易于形成富营养化。

2.2 污水排放总量增加, 污水处理设施相对滞后清河沿岸新建设的北苑集团、天通苑小区等居民区不断扩大, 每天向清河排放生活污水不断增加, 再加上清河支流的污水来源, 使得向清河排放的污水日益增多, 现在排放污水量达50万t/d左右。排人清河水系的污水在增加, 而规划的北苑污水处理厂目前还未建成;清河污水处理厂二期污水处理设施还没有正式运行, 目前处理污水能力为污水来源的50%。

2.3 未能完全实现雨污分流

清河河道的污水口基本都是雨污合流口, 为减少雨污河流管道向河道排污, 大多雨污合流采取挡堰式截污措施(在雨污合流管道入河口处加设挡堰, 将管道内的污水挡住, 折返进入污水管道)。汛期当降雨量超过一定强度时, 个别雨污合流口的雨水便会携带着污水进河, 成为清河难以彻底还清的一个原因。

2.4 石块护岸阻碍河流生态功能

清河上段水泥河堤, 在防洪等方面具有明显的优势, 但河流被人工化、渠道化后, 人工与自然比例失调, 破坏了原有的生态平衡。

3 清河水环境治理的必要性

(1)清河流域在北京市经济社会发展的整体格局中具有战略性地位。清河滨河地带和沿岸既有高科技园区、重要的行政事业单位以及名胜古迹浏览区, 又毗邻奥林匹克公园和奥林匹克村, 还有众多的集中居住小区, 清河恶劣的水环境质量不但影响这一地域经济社会协调、可持续发展, 也严重影响这一地区正常的生产、生活秩序, 与北京首善之区的地位和北京奥运精神极不相衬, 也不符合“ 坚持以人为本, 实现经济社会协调、全面、可持续发展” 的科学发展观和“5个统筹” 。清河严重的水环境污染问题已是影响该地区和谐、协调、可持续发展的第一瓶颈, 构建清河健康的生态水环境迫在眉睫、势在必行。

(2)清河是温榆河主要的支流之一, 占据温榆河人河总排污量的1/3, 清河水质不还清, 温榆河及北运河水质还清目标很难实现。清河水环境问题不但直接影响本流域的经济社会协调、可持续发展, 还影响温榆河、北运河流域的经济社会协调、可持续发展,因此, 还清清河水质, 建设清河健康的生态水环境意义重大。

(3)清河水质不还清, 在不同程度上或多或少污染地下水环境, 一旦清河流域地下水环境遭到污染,其生态损失不可估量。修复地下水环境污染的费用将是地表水环境修复的数十倍。因此, 预防为主, 先期治理, 避免酿成灾害后再治理与修复十分必要。

4 清河水污染治理的对策和建议

根据清河流域的实际情况, 在确保清河防洪安全的前提下, 可采用工程、生态、管理等多种措施, 改善清河上段水体, 治理清河下段污染, 修复有限的生态资源, 完善清河水系生态环境。

4.1 采用工程措施进行污水治理

(1)提高污水处理厂的处理能力。清河上段补给水源可以依靠肖家河污水处理厂出水和雨水来源。肖家河污水处理厂设计处理能力2万t/d, 通过水泵向上游提水, 关闸蓄水, 基本上能够满足上游河段的景观用水和环境绿化用水。清河下段可以依靠清河污水处理厂和规划中的北苑污水处理厂的出水作为河道水源, 清河污水处理厂设计处理能力40万t/d, 北苑污水处理厂设计处理能力11万t/d。他们建成运行后,水源充足, 可以保证清河下段的河道景观用水。

(2)对支流进行全面截污。清河的主要支流北旱河、万泉河、小月河和仰山大沟等, 部分支流污水治理工程已经完成, 有的尚在规划中。要使清河的水质彻底还清, 需要对未治理的支流进行污水的综合治理。可将支流北旱河、万泉河引入肖家河污水处理厂进行处理;将小月河、朝阳导流渠、仰山大沟引人清河污水处理厂进行处理;将红军营沟、东小口沟引入规划的北苑污水处理厂进行处理。

(3)建分散污水处理设施。在清河流域范围内人口密集社区, 如西苑、北苑、清河集团等地, 建设相应配套的生活污水处理设施, 将处理后的再生水循环到社区使用或通过雨水管道直接排人河道, 充分利用水资源, 缓解污水处理厂的压力, 减轻城市污水管网负担。

4.2 采用生态措施进行水体净化

清河主要水源为经过处理后的生活污水, 虽然达到水体水质标准, 但水体富养化水平较高, 加上河水静止不流动, 极其容易在短时间内使水体恶化。因此要在河道内对水体有针对性地实施水体净化措施, 控制水质的变化。可根据不同的水质状况和特点, 在干流河道内和各支流, 如河口处建生态浮床, 种植沉水植物。沉水植物是所有水生植物中与水环境关系最为密切的生活型水生植物, 可以提高水体的氧化程度,具有很强的营养物吸收功能, 对水生态系统的完善起到巨大的作用。由于长期严重污染, 清河沉水植物几乎消失, 生物多样性减少。在清河截污基本还清后,筛选本地物种恢复沉水植物。通过沉水植物的恢复,改善水体水质, 控制藻类生长, 增加水体生物多样性, 同时还可以美化环境。

此外, 可结合河道的地形特点, 在清河下游沈家坟闸段, 非汛期两岸河滩有闲置地块, 总面积约4hm2,可建设一块人工湿地, 将下游的部分污水提至人工湿地处理后, 返回清河主河道, 对清河末端水体进行净化让自然与人形成合力实现人与自然和谐相处的新境界。

4.3 采用生态河岸进行河床修复

(1)采用生态护坡技术。采用土工格栅做骨架结合喷播植草护坡技术, 使堤坡通过植物根系坚固且兼顾了美化功能, 净化干湿尘降, 有助于促进滨河带生物生态的形成。

(2)加大雨水渗透性。在滨河步道采用人工滤料渗滤技术, 改变过去直接将雨水径流入河的结构, 使其形成砾石层流动和植被截留净化的体系。达到最为理想的雨水净化效果, 减少河道两岸面源径流污染。

(3)种植植物保水。在河道两岸种植大面积的生态绿地, 起到保水、护河作用, 形成天然的蓄水库。

4.4 采用管理措施, 进行河道维护

(1)加强工程维护运行管理。对已建的治污工程、物化、生态和生物等措施的设备、设施加强管理, 加大投入, 保证设施运行, 保证治污措施的效果。

(2)加强水质监测。制定水质监测制度, 实现水质、水量监测, 随时监测排污情况, 保证清河的水体不受二次污染。

(3)加强法制建设, 依法管河。利用已颁发的各种保护水环境的法律法规, 加大处罚力度, 保护有限的水资源。

(4)加强宣传, 提高市民保护水环境治污意识。清河流域范围比较广, 仅仅依靠管理单位的管理力度不够, 需要通过宣传手段, 提高百姓对水环境保护的认识, 号召市民共同参与维护水环境, 防治水污染。

“人与自然和谐” 已被确认为新世纪治水的基本理念和实现可持续发展的核心理论。这是总结多年治水经验与教训得出的结论, 反映了时代的特征和实践的要求。人们已经深刻认识到了水环境的重要性, 清河也将根据“ 治河先治污” 的原则, 以治污为本, 利用有限的水资源, 构建生态水环境体系, 恢复清河昔日水清岸绿的风采, 还首都一个名副其实的“清河” 。

作者简介：李柱（1954-）, 男, 主任。

来源：《北京水务》2006年第2期