深圳市福田河水污染治理效果研究

劉雪朋，黃奕龍

(深圳市水務規劃設計院有限公司，廣東 深圳 518000)

1 福田河流域概況

福田河位于深圳市福田區中心，西與新洲河搭界，東與筆架山河接壤，北起梅林坳，南至深圳河，屬深圳河的一級支流。干流全長6.8 km，流域面積15.9 km2，橫穿筆架山公園、中心公園兩個市政公園。河流周邊人口稠密，是深圳市民主要的休閑游覽場所之一，是聯系南部紅樹林自然生態保護區和北部梅林山自然生態保護區的綠色生態紐帶，是提升深圳市環境質量、建設宜居生態城市的重要節點[1]。然而，由于市政污水管網排水能力不足、錯接亂排、管理不到位等因素，使得污水未經處理就直接進入水體，導致水體黑臭、水生態環境日益惡化，嚴重影響沿線居民正常的生產生活和身心健康。因此，福田河污染治理勢在必行。

2 福田河污染治理

福田河流域建成區的排水管道系統已經建成分流制排水系統，為雨污分流和污水的收集提供了保證。但是由于錯接亂排、管理不到位等因素，仍存在大量雨污混流現象，使得污水未經處理就直接進入水體，根據調查，污染源約249處，排放口38個，入河污水量約4萬m3/d，造成河道水體嚴重污染。

為了改善福田河水環境質量，2005-2006年，開展了福田河流域完善截污和正本清源，基本實現了沿河點截污或總口截污，并建成了紅荔截污泵站、福華截污泵站、福星截污泵站等，規模均為6 000 m3/d[2]。

完善截污工程的實施在較大的程度上減少了入河污水量，但仍然存在市政污水管網排水能力不足、截污口淤積堵塞等因素，導致部分截污泵站不能按照原有設計規模發揮作用。為了進一步提升福田河水環境質量，2009-2011年，沿河敷設初(小)雨截污管涵6.78 km，新建2.1萬m3調蓄池；敷設補水管5.26 km，補水量4萬m3/d；采用人工濕地技術對景觀湖的再生水進行深度處理，解決流域污水“跑、冒、滴、漏”問題，實現旱季100%收集，雨季截流7 mm初期雨水。

3 福田河水質改善效果分析

3.1 福田河主要污染指標年際變化規律

溶解氧是反應河道黑臭的重要指標，CODCr是間接反映有機物耗氧量的指標，氨氮和總磷是反應富營養化的重要指標，故，選擇溶解氧、CODCr、氨氮和總磷等4個指標，分析福田河水質年際變化規律。在福田河中游和河口布置兩個監測點，對福田河進行了長期監測，圖1給出福田河2004-2014年間主要污染物濃度變化趨勢。

2005年福田河中游和下游溶解氧分別為1.96和0.7 mg/L；隨著2005-2006年完善截污工程的實施，2007年福田河中游和下游溶解氧分別增加至4.8和1.81 mg/L；然而，由于市政污水管網排水能力不足、截污口淤積堵塞等因素，河流溶解氧呈現明顯下降趨勢，2010年福田河中游和下游溶解氧分別降低至2.16和0.9 mg/L；沿河初(小)雨截污工程實施后，福田河中游和下游溶解氧分別在5.9～7.19和2.0～2.63 mg/L之間波動，河流溶解氧基本達到地表水Ⅴ類[3]。

2005年福田河中游和下游CODCr分別為114.0和119.1 mg/L；隨著2005-2006年完善截污工程的實施，2007年福田河中游和下游CODCr分別降至55.1和71.3 mg/L；沿河初(小)雨截污工程實施后，福田河中游和下游CODCr分別在22.0～24.8和24.3～47.94 mg/L之間波動，河流CODCr基本達到地表水Ⅴ類[3]。

圖1 福田河2004-2014年間主要污染物濃度變化趨勢

2005年福田河中游和下游氨氮分別為13.96和19.75 mg/L；隨著2005-2006年完善截污工程的實施，2007年福田河中游和下游氨氮分別降至5.24和10.54 mg/L；然而，由于市政污水管網排水能力不足、截污口淤積堵塞等因素，河流氨氮呈現明顯上升趨勢，2010年福田河中游和下游氨氮分別升至10.6和21.21 mg/L；沿河初(小)雨截污工程實施后，福田河中游和下游氨氮分別在2.6～6.78和5.74～16.16 mg/L之間波動，氨氮濃度仍然偏高，主要原因包括補水中氨氮濃度偏高、河口水閘導致水力停留時間較長及感潮河段水動力不足等。2005年福田河中游和下游總磷分別為1.12和1.81 mg/L；隨著2005-2006年完善截污工程的實施，2007年福田河中游和下游總磷分別降至0.37和0.95 mg/L；然而，由于市政污水管網排水能力不足、截污口淤積堵塞等因素，河流總磷呈現明顯上升趨勢，2010年福田河中游和下游總磷分別升至0.82和2.03 mg/L；沿河初(小)雨截污工程實施后，福田河中游和下游總磷分別在0.2～0.39和0.5～0.87 mg/L之間波動，與一級A補水總磷濃度吻合(一級A總磷小于0.5 mg/L)[4]。

總的來說，福田河治理取得了較好的改善效果，但以污水處理廠尾水為補水水源，導致水體的氨氮和總磷仍然偏高，與河流水生態健康的要求相比還有一定的差距。

3.2 福田河污染評價

(1)有機綜合指數法[5，6]。本研究采用有機綜合指數法對福田河水環境進行評價，該方法將幾種污染指標融合在一起，減小了單一方法測定帶來的誤差，各污染指標在公式中均得到體現，使污染表征更加準確。

(1)

式中：A為有機污染綜合指數；C為監測指標的實測質量濃度，mg/L；L為監測指標的評價標準，mg/L。

評價標準選用GB3838-88中的Ⅴ類標準[3]。A值法評價分級標準：0～1為良好，1～2為一般，2～3為開始污染，3～4為中等污染，大于4為嚴重污染。

(2)福田河評價結果分析。圖2給出福田河2004-2014年間有機污染綜合指數變化趨勢，2005-2006年完善截污工程的實施，有機污染綜合指數明顯降低，水環境有所好轉，但仍然為嚴重污染；隨著經濟發展，人口增加，排水量增加，市政污水管網排水能力不足，且截污口淤積堵塞，2008-2010年有機污染指數呈現逐年增加趨勢；沿河初(小)雨截污工程實施后，有機污染綜合指數呈現逐年下降的趨勢，中游為中等污染，下游仍然為嚴重污染。因此，河流水環境有待進一步提升。

圖2 福田河2004-2014年間有機污染綜合指數

4 福田河水生態改善效果分析

圖3為福田河2006和2012年的各項生物指標變化圖，表1為福田河浮游植物優勢種組成，表2為福田河水生生物多樣性指數。

福田河的浮游植物從38種減少為21種，浮游動物從7種減少為2種，底棲動物兩期監測均為3種；浮游植物優勢物種發生變化，優勢物種由綠藻門向硅藻門轉變；其浮游植物和浮游動物多樣性指數呈現減小的趨勢，底棲動物多樣性指數均為0。

總的來說，耐污種減小、清潔種并未明顯增加，表明生態系統恢復較為緩慢，但已經有正向演替的趨勢。

圖3 福田河生物指標變化規律

年份優勢種2006月牙藻、斜生柵藻、衣藻、空星藻、裸藻、湖生卵囊藻2012浮球藻、菱形藻

表2 福田河水生生物香農多樣性指數

5 結 語

本研究對福田河水污染治理效果進行了分析，得到如下結論。

(1)隨著完善截污和沿河初(小)雨工程的實施，福田河水質明顯好轉，河流溶解氧和CODCr基本達到地表水Ⅴ類，實現不黑不臭目標。但是，由于補水水質較差、河口水閘導致水力停留時間較長及感潮河段水動力不足等原因，氨氮和總磷均超過《地表水水環境質量標準》的Ⅴ類標準限值。

(2)福田河有機污染綜合指數呈現下降趨勢，2005年河流為嚴重污染，2014年中游為中等污染，下游仍為嚴重污染。

(3)福田河水生生物耐污種減小、清潔種并未明顯增加，表明生態系統恢復較為緩慢，但已經有正向演替的趨勢。

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[1] 陳 杰, 黃 凌. 城市河道綜合整治與河道生態景觀[J]. 水電與新能源, 2012,(3):75-78.

[2] 張 毅. 深圳市福田河水環境質量分析[J]. 中國農村水利水電, 2009,(11):69-71.

[3] GB 3838-2002, 地表水環境質量標準[S].

[4] GB 18918-2002, 城鎮污水處理廠污染物排放標準[S].

[5] 張 勇, 王 云, 葉文虎. 上海市地表水水質近20年的變化[J]. 環境科學學報, 2002,22(2):247-251.

[6] 郭 婧, 荊紅衛, 李金香,等. 北運河系地表水近10年來水質變化及影響因素分析[J]. 環境科學, 2012,33(5):1 511-1 518.