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(guī)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(qū)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(lián)系南部紅樹林自然生態(tài)保護區(qū)和北部梅林山自然生態(tài)保護區(qū)的綠色生態(tài)紐帶，是提升深圳市環(huán)境質量、建設宜居生態(tài)城市的重要節(jié)點[1]。然而，由于市政污水管網(wǎng)排水能力不足、錯接亂排、管理不到位等因素，使得污水未經(jīng)處理就直接進入水體，導致水體黑臭、水生態(tài)環(huán)境日益惡化，嚴重影響沿線居民正常的生產(chǎn)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(qū)的排水管道系統(tǒng)已經(jīng)建成分流制排水系統(tǒng)，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(xiàn)象，使得污水未經(jīng)處理就直接進入水體，根據(jù)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(huán)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(xiàn)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(guī)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(wǎng)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(guī)模發(fā)揮作用。為了進一步提升福田河水環(huán)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(xiàn)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(guī)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(yǎng)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(guī)律。在福田河中游和河口布置兩個監(jiān)測點，對福田河進行了長期監(jiān)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(wǎng)排水能力不足、截污口淤積堵塞等因素，河流溶解氧呈現(xiàn)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(wǎng)排水能力不足、截污口淤積堵塞等因素，河流氨氮呈現(xiàn)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(wǎng)排水能力不足、截污口淤積堵塞等因素，河流總磷呈現(xiàn)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(tài)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(shù)法[5，6]。本研究采用有機綜合指數(shù)法對福田河水環(huán)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(xiàn)，使污染表征更加準確。

(1)

式中：A為有機污染綜合指數(shù)；C為監(jiān)測指標的實測質量濃度，mg/L；L為監(jiān)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(shù)變化趨勢，2005-2006年完善截污工程的實施，有機污染綜合指數(shù)明顯降低，水環(huán)境有所好轉，但仍然為嚴重污染；隨著經(jīng)濟發(fā)展，人口增加，排水量增加，市政污水管網(wǎng)排水能力不足，且截污口淤積堵塞，2008-2010年有機污染指數(shù)呈現(xiàn)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(shù)呈現(xiàn)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(huán)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(shù)

4 福田河水生態(tài)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(yōu)勢種組成，表2為福田河水生生物多樣性指數(shù)。

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(jiān)測均為3種；浮游植物優(yōu)勢物種發(fā)生變化，優(yōu)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(shù)呈現(xiàn)減小的趨勢，底棲動物多樣性指數(shù)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(tài)系統(tǒng)恢復較為緩慢，但已經(jīng)有正向演替的趨勢。

圖3 福田河生物指標變化規(guī)律

年份優(yōu)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(shù)

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(xiàn)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(huán)境質量標準》的Ⅴ類標準限值。

(2)福田河有機污染綜合指數(shù)呈現(xiàn)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(tài)系統(tǒng)恢復較為緩慢，但已經(jīng)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(tài)景觀[J]. 水電與新能源, 2012,(3):75-78.

[2] 張 毅. 深圳市福田河水環(huán)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(huán)境質量標準[S].

[4] GB 18918-2002, 城鎮(zhèn)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(huán)境科學學報, 2002,22(2):247-251.

[6] 郭 婧, 荊紅衛(wèi), 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(huán)境科學, 2012,33(5):1 511-1 518.