深圳市污水排海工程现状及环境评价

摘要：深圳市污水排海工程的建成使用，削减了排往深圳河、深圳湾的污染负荷，使深圳河的BOD5＜10mg/L，DO＞2 mg/L，深圳湾的海水水质保持在二类海水水质标准内，且对珠江口海域的水质影响甚微，因而具有显著的环境效益和经济效益。

关键词：污水排海 环境评价 综合评估

　“六五”期间的深圳市污水排海工程规划方案指出：深圳市城市污水排往珠江口深海，可以明显减少排往深圳河(湾)的污染负荷，污染源将主要来自香港新界地区。因此，无论深圳市采取何种排污方案(污水二级处理或排海)，深圳河罗湖桥到渔民村河段的BOD₅均达日本E级水体标准的2～7倍；当采用二级处理方案时，深圳湾的CODMn值基本上为第三类海水水质标准，采用污水排海方案后则可达第二类海水水质标准(N、P 除外)。若香港新界地区河水水质能达到日本E级标准(BOD₅＜10mg/L，DO＞2 mg/L)，则深圳市污水采用二级处理后能使深圳河水质达到日本E级标准，深圳湾的CODMn达到第三类海水水质标准(N、P达不到)；若采取污水排海方案，则整个深圳湾的CODMn均达到一类海水水质标准(外湾的N、P含量略超出第一类海水水质标准)。

　　为确保深圳湾水质达标，深圳市政府在审查通过“深圳市城市污水排海工程方案可行性研究”的基础上，实施了这一工程。

　　1　排海工程概况

　　深圳市污水排海工程，是将福田区皇岗路以西的城市污水，通过40.5 km长的截污管(渠)和6座提升泵站送到南山地区的南山污水处理厂(规模为73.2×10⁴m³/d)，经一级(沉淀)处理后，用水泵加压送到妈湾的工作井(高位井)，再输入一根长1.609 km的海洋放流管经扩散器排至珠江口深海(扩散器的喷口标高为-11.5 m)。

　　排海工程的服务人口(常住加暂住人口)为101.4万，另加流动人口20.28万。规划的综合污水排放量：常、暂住人口为650 L/(人·d)，流动人口为360 L/(人·d)。据此可算得污水量为73.2×10⁴m³/d，另外妈湾附近开发区尚有0.4×10⁴m³/d的污水量要经海洋放流管排放，所以深圳市污水排海工程的排水量为73.6×10⁴m³/d。

　　南山污水处理厂设计进水水质见表1。

　　南山污水处理厂分三期建设：一期工程污水处理量为5×10⁴m³/d，于1989年11月建成投产，污水采用临时排海就近排放；二期工程处理量达22×10⁴m³/d，于1997年6月建成投产，污水通过海洋放流管深海排放；第三期工程处理量达35.2×10⁴m³/d，预计于2001年初正式投产使用，污水通过海洋放流管深海排放。

　　2　环境影响评价

　　2.1　初步预期效果

　　国家环保局华南环境科学研究所于1989年11月为该工程提供了环境影响评价报告，重点评估了工程建成后对珠江口大区域海区的水质影响、对水环境容量占用情况、对珠江口生态影响分析、对现有水体功能的影响及减少影响的措施。

　　报告认为：深圳市皇岗路以西的市政污水和部分工业废水经截污管网输送到市区南头，经一级处理后通过海底扩散器在妈湾深海排放，对环境各方面的影响都是较小或较轻微的，主要表现为：

　　①对喷口附近的计算与试验表明：在大部分时间，放流污水的初始掺混稀释倍数达20～50倍，形成的云团被埋在水下，其云团范围宽度与喷口分布长度相当，厚度仅为数m，伸长仅为10余m。放流污水离开初始掺混云团后迅速散开，只有约10%区段的放流污水掺混云团会直接浮出水面，但其稀释倍数已在70倍左右，所形成的超标区仅为0.1 km2，这样小的混合区无论对景观或水生物都不会构成威胁。

　　②在远区，经数学模型的计算结果表明，CODMn值在不考虑降解的条件下，增值为1 mg/L的影响范围约20余km²，故污水排海工程除了在放流管附近外，不会使海域水质指标降低。另外，由于海域的DO普遍很高，BOD5或CODMn增值又很小，不会危及鱼类等水生物。

　　③经分析计算，在妈湾建放流管，一般不会引起底质淤积；除了喷口附近的数10 m处，工程对底栖生物影响甚微。

　　④只要严格控制排放污水中的有毒有害物质，则工程对浮游生物将基本没有直接影响。

　　⑤该工程的设计处理量为73.2×10⁴m³/d，经环境影响定量分析计算认为，其排放负荷可以按CODMn=59 t/d的实际总量控制。换言之，如污水中负荷超过此控制值，则必须加深处理程度，即将一级处理转为二级处理；反之，在总负荷远小于控制值时，可适当降低处理程度，如由一级处理转为预处理。

　　2.2　跟踪评估

　　受建设单位深圳市给排水工程建设指挥部的委托，国家环保总局华南环科所、广东省环境监测中心以及深圳市环境保护监测站曾经多次对深海排放口的附近水域进行了监测，1999年纳污海域水质监测结果见表2。

　　综合评估的最新结果表明：

　　①从排海前后的调查分析结果来看，排海工程对生态系统有影响， 引起了生态系统多个指标的变化， 但仍属正常变化范围， 而且这种变化趋势不一定会加剧。

　　②浮游动植物等生物量增加，生物多样性也相应增加，生物物种比排海前更加丰富，局部海域的营养水平也在增高。

　　③底栖动物的生物量减少，可能与排海工程带来温度和盐类的变化及其沉积物在一定程度上改变了底栖动物的栖息环境有关。

　　④深圳西部海域的营养水平主要取决于上游来水的营养盐影响。排海工程提高了局部海域的营养水平，但整个珠江口的营养水平主要由几大入流所携带的N、P量所决定。DIN/DIP比值在枯水期和丰水期变化较大，枯水期比值在7.13～10.55，丰水期则为25.34～30.23，均明显偏离参考数值16。夜光藻增多会增加发生赤潮的机会，但夜光藻数量与调查季节有很大关系，不一定与排海工程有关联。然而，必须充分认识到海域的营养盐是赤潮生物生长的物质基础，尽可能地削减营养物的排放始终是控制赤潮的首要对策。

　　3　社会环境效益

　　3.1初步预期效益评估

　　1989年11月，华南环境科学研究所在“深圳市污水排海工程环境影响评价报告”中述及，由潮汐水体二维动态模式计算和有关试验表明，污水经一级处理后通过海洋放流管的扩散器进入水体，由于污水排放速度较快，加之污水与海水的密度差所产生的浮力，将使污水柱逐渐上升并扩大。当上升到一定高度，达到平衡状态时就不再上升而形成水下污染云团，此阶段中污水与邻近海水混合形成初始稀释，其稀释倍数一般达30倍，最低也有十几倍。只有当环境水体竖向密度近乎相等时，污水才露出水面，但此时稀释倍数已达50～70倍，上述的水下污染云团CODMn最大可增加到8 mg/L， 远超出国家海洋水体三类标准，但污染云团范围很小，一般长度与排放管分布相当，厚约为3 m，宽约15 m。当污染云团露出水面时，CODMn增值约1.5 mg/L，它对景观和水体水质的影响均较小。当污水排放量达73.6×10⁴m³/d时，磷值超过0.03 mg/L(相当于使水质下降到低于二类标准值)的范围不足0.65km²，超过0.015 mg/L(相当于使水质下降到低于一类标准值)的范围为1.33 km²，增值为0.002 mg/L的面积15km²；氮的增值超过0.2 mg/L(相当于使水质下降到低于二类标准值)的面积约为1.4km²，超过0.1 mg/L的面积为2.6km²，增值为0.05 mg/L的面积接近27km²。可见，氮、磷的影响使水质标准下降一类的范围一般不超过3km²，至于对远区的影响实际上已小于珠江口氮、磷本底的波动值。

　　3.2　跟踪评估

　　总体上看，无论是枯水期还是丰水期，也不论是涨潮或退潮，除无机氮、无机磷外，排海工程局部海域的水质基本符合《海水水质标准》(GB 3097—1997)第二类海水标准。其中，As、BOD5、DO、Cd、Pb、Cu、大肠菌群达到第一类标准，和1989年环评的监测结果相比变化不大；石油类可以达到第二类标准，和1989环评监测结果相比变化不大；无机氮普遍超过第四类标准，表明该海区受到无机氮的污染，但与1989年环评监测结果相比变化不大。

　　从近年的时间变化过程看，深海排放前后的监测结果并无水质类别的变化，但从深海排放后的水质空间分布看，则是放流管附近测点的水质浓度普遍比远距离参照点的水质浓度高。

　　综上所述，放流管周围海域水质除无机氮的背景值较高超过第四类标准外，水质状况仍属良好，绝大多数水质指标达到第三类标准，多数水质指标达到第二类标准。

　　4　建议

　　总的来看，深圳市污水排海工程对减轻该市对深圳河、深圳湾的污染程度具有重大的意义，而现有排海规模对珠江口的环境影响并不明显，因此对区域总体环境质量的改善是十分有利的。为了使该工程发挥出更大的环境、经济和社会效益，提出下列建议供有关部门参考：

　　①有条件时尽快提高污水处理深度。考虑到纳污海域目前氮、磷背景值已经较高，是赤潮高发区，应在条件具备时尽快提高排海污水的处理深度。

　　②加强对工业废水的预处理，严格执行污水排放标准。污水在进入截排管网之前，排污单位必须严格执行国家《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)和《广东省水污染物排放标准》(GB 4426—89)，加强对工业废水的预处理，严禁重金属等有害有毒污染物排入下水道，并尽快完善进水水质的监控系统。

　　③增加加氯杀菌工艺，确保大肠菌群不超过该工程的允许排放总量。

　　④建立并保持环境监测与管理程序。管理单位应建立和保持对污水水质、海洋水质、沉积物及底栖生物、海洋生物的常规监测和报告制度。