深圳市小区涉水面源污染特征及对城市水环境影响

毛雪慧，李赫龙，李伟奇，林 静，雷 超

(深圳市碧园环保技术有限公司，广东 深圳 518000)

1 引言

为深入贯彻习近平生态文明思想，决战决胜污染防治攻坚战，全面落实建设中国特色社会主义先行示范区关于“率先打造人与自然和谐共生的美丽中国典范”的使命任务，按照“水污染治理成效巩固管理提升年”的部署要求，全面推进涉水面源污染整治，构建长效治理机制，实现河流长制久清，区水污染治理指挥部办公室根据《深圳市涉水面源污染长效治理工作方案》工作部署，结合福田区实际，制定了《福田区涉水面源污染长效治理工作方案》。实施方案中将区内涉水面源污染细分为11类，要求建立面源污染整治工作机制，生态环境等部门承担行业统筹监管责任，指导各街道、社区推进面源污染防治等领域的整治工作，确保考核断面稳定达标。

根据第一次全国污染源普查关于对生活污染源情况开展全面调查情况，重庆市、台州市、呼和浩特市、长沙市、呼和浩特等城市，针对城镇居民生活区、医院、机关单位[1]、农贸市场[2]、

菜市场[3]和第三产业(具体包括住宿业、餐饮业、洗染业、美容美发业、洗浴保健业、洗车业)[4]、鞋业制造、铸造、水产食品加工、金属船舶制造[5]、垃圾中转站和垃圾压缩站[6]等行业的废水污染特征分析、产排污系数的确定、废水排放系数的模拟测试、市区内生活源废水污染物产生量及排放量的核算等。而针对涉水面源行业的污染因子分析较少。

辖区涉水面源污染长效治理工作，重点对餐饮食街、汽修洗车场所、农贸市场、垃圾转运站、城中村、城市道路等包含“三产”“三池”涉水污染源与城市面源的11类对象开展排查整治与长效治理，从源头削减涉水面源污染，助力全区河流水环境质量持续改善，推动河流旱季雨季全天候稳定达标。为进一步明确11类涉水面源对象对辖区河流水质的影响程度，找准河流污染因子的主要来源，为下一步开展辖区涉水面源污染精细化管理提供数据支撑，开展了福田区涉水面源对象污染因子分析研究。

2 材料与方法

2.1 实测对象及样本点位确定

本次污染因子测算工作从2021年1月展开，采样时间分别是1月20日、1月25日、1月28日。在研究过程中，综合运用抽样实测的方法共获得42个调查数据、346个监测数据。

主要研究对象为包括城镇居民生活、有污染物排放的第三产业在内的生活污染源。结合福田区的实际情况，辖区内本次涉水面源污染源按污染源性质共分为11种类型：餐饮业、化粪池、美容美发业、洗车业、农贸市场、施工工地、施工道路、城中村、垃圾收运设施、废品回收站、河道沿岸。

2.2 实测指标及分析方法

按照全面调查、突出重点的原则，根据《福田区涉水面源污染长效治理工作方案》的要求，重点污染物的筛选要与现行环境统计体系相衔接，同时充分考虑不同行业污染物产生及排放的特点，调查对环境影响较大，对城镇面源污染防治具有普遍意义的污染物，主要检测指标包括pH值、CODcr、BOD5、色度、悬浮物、氨氮/总氮、总磷(磷酸盐)、动植物油类/石油类、阴离子表面活性剂、氧化还原电位、总大肠菌群(粪大肠菌群)等。

水样分析按照《水和废水检测分析方法》(第4版)进行，并进行平行对照分析，其中悬浮物按照《重量法》(GB 11901-89)测定，氨氮按照《纳氏试剂分光光度法》(HJ535-2009)测定，总磷按照《钼酸铵分光光度法》(GB11893-89)测定，CODCr按照《快速消解分光光度法》(HJ/T 399-2007)测定，阴离子表面活性剂按照《亚甲蓝分光光度法》(GB 7494-87)测定，动植物油和石油类按照《红外分光光度法》(HJ 637-2018)测定。

3 结果与分析

3.1 不同涉水污染源类别中悬浮物浓度的分析

共检测11个类别的污染源类型中的悬浮物指标，由图1 可知，悬浮物浓度值由高至低排列顺序为：施工工地>垃圾收运设施>餐饮业>城中村>废品回收站>农贸市场>化粪池>洗车业>施工道路>美容美发>河道沿岸。施工工地浓度值最高，为386.63 mg/L。除施工工地(洗车池)外，其余行业的悬浮物浓度均达标城镇下水道水质标准要求。且图1表明，悬浮物的主要涉水污染物行业来源为施工工地。运输泥沙的施工车辆进出施工工地，冲洗车辆的废水含有大量的悬浮物，经沉砂池后，悬浮物去除98.9%，因此，施工工地废水必须经沉砂池沉淀后方可外排。

图1 不同涉水污染源类别中悬浮物浓度的分析

3.2 不同涉水污染源类别中氨氮浓度的分析

共检测11个类别的污染源类型中的氨氮指标，由图2可知，氨氮浓度值由高至低排列顺序为：垃圾收运设施>化粪池>城中村>农贸市场>废品回收站>餐饮业>洗车业>河道沿岸>美容美发>施工工地。垃圾收运设施氨氮浓度值最高，为116.90 mg/L。由图2表明，氨氮的主要涉水污染物行业来源为垃圾收运设施、化粪池和城中村，且这3类污染源氨氮浓度超过城镇下水道水质标准要求。

图2 不同涉水污染源类别中氨氮浓度的分析

化粪池和城中村的废水均来源于居民小区，小区污水中有大量的粪便、尿素，其成分为人体蛋白质代谢的废弃产物[4]，同时，大多数的居民楼未采用生化池处理污水，仅采用化粪池转变粪便的形态致使不堵塞污水管道，而对氮的去除作用很小，因此造成了居民小区化粪池和城中村氨氮浓度较高。

3.3 不同涉水污染源类别中总磷浓度的分析

共检测11个类别的污染源类型中的总磷指标，由图3可知，总磷浓度值由高至低排列顺序为：垃圾收运设施>农贸市场>城中村>化粪池>餐饮业>废品回收站>洗车业>施工道路>施工工地>河道沿岸>美容美发。垃圾收运设施总磷浓度最高，为15.76 mg/L，且超过城镇下水道水质标准要求，其余行业均达标。

图3 不同涉水污染源类别中总磷浓度的分析

食物残渣中含有磷，磷在蛋白质丰富的食物中含量较高，随着食物的残留被水冲洗而进入废水[6]，因此，垃圾收运设施、农贸市场、城中村和化粪池的总磷含量较高。无磷洗涤剂的总磷酸盐含量(以P2O5计)平均为0.013%[7]，因此，使用无磷洗涤剂的洗涤污水行业的总磷污染物浓度较低。

3.4 不同涉水污染源类别中化学需氧量浓度的分析

共检测11个类别的污染源类型中的COD指标，由图4可知，COD浓度有明显的行业变化规律，其值由高至低排列顺序为：垃圾收运设施>农贸市场>餐饮业>城中村>化粪池>废品回收站>洗车业>美容美发>施工道路>河道沿岸>施工工地。在11种污染源类型中，垃圾收运设施COD浓度最高。由图4表明，CODCr的主要涉水污染物行业来源为垃圾收运设施。除垃圾收运设施、农贸市场、餐饮业废水的CODCr含量超过城镇下水道水质标准(GB/T31962-2015)[8]要求外，其他8类废水来源的CODCr含量均达标，因此，为削减涉水面源污染物来源，上述3类行业废水应经过预处理设施降低COD含量达标后排放。

图4 不同涉水污染源类别中化学需氧量浓度的分析

垃圾中转站是垃圾收集处置的重要中间环节，其产生的废水主要成分有垃圾渗滤液、冲洗废水及职工的生活污水。渗滤液通过垃圾压缩过程产生，其最大特点是污染物浓度极高且具有恶臭，即便有冲洗废水对其进行稀释，仍具有高污染性[9]。调查的垃圾中转站采样点的COD浓度为2450～9640 mg/L，平均值达到5060.00 mg/L，超过其他9种污染源类型所排放的COD浓度6倍以上，超过城镇下水道水质标准(GB/T31962-2015)10倍以上。因此，垃圾中转站的设备、车辆清洗污水应就近在站内进行存储沉淀，然后使用污水处理设备对其进行处理，达标之后才允许外排，严禁不达标污水自垃圾中转站直接排出[10]。

相对垃圾收运设施的高浓度有机废水特点，其他8种污染源类型的废水COD浓度明显较低。但是农贸市场和餐饮业的COD浓度也达到了500 mg/L以上，这主要与其废水来源有关[3,4]。

3.5 不同涉水污染源类别中阴离子表面活性剂浓度的分析

共检测7个类别的污染源类型中的阴离子表面活性剂指标，由图5可知，阴离子表面活性剂浓度值由高至低排列顺序为：餐饮业>美容美发>施工道路>洗车业>城中村>农贸市场>河道沿岸。与其他6类行业对比，餐饮业阴离子表面活性剂浓度值最高，为68.43 mg/L。除餐饮业外，其余行业的阴离子表面活性剂浓度达标城镇下水道水质标准要求。

图5 不同涉水污染源类别中阴离子表面活性剂浓度的分析

人们日常生活中常用的洗洁精、洗衣粉、洗衣液等洗涤剂都属于阴离子合成洗涤剂，主要成分为十二烷基苯磺酸钠，是对人体有毒的化学物质。由于合成洗涤剂使用方便、价格低廉在日常生活中得到了广泛的应用，消毒行业应用颇多，餐(饮)具的清洗消毒会大量使用[11]。由图5表明，阴离子表面活性剂的主要涉水污染物行业来源为餐饮业，与常晓娟的研究结论一致[12]。

3.6 不同涉水污染源类别中石油类浓度的分析

共检测6个类别的污染源类型中的石油类指标，由图6可知，石油类浓度值由高至低排列顺序为：施工道路>美容美发>城中村>洗车业>废品回收站>河道沿岸。施工道路石油类浓度值最高，为19.64 mg/L，美容美发的石油类浓度值其次高，为9.47 mg/L。由图6表明，石油类的主要涉水污染物行业来源为施工道路和美容美发业。

图6 不同涉水污染源类别中石油类浓度的分析

3.7 不同涉水污染源类别中动植物油类浓度的分析

共检测4个类别的污染源类型中的动植物油指标，由图7可知，动植物油浓度值由高至低排列顺序为：餐饮业>农贸市场>美容美发>化粪池。餐饮业(隔油池前)动植物油浓度值最高，为178 mg/L，由图7表明，动植物油类的主要涉水污染物行业来源为餐饮业。除餐饮业(隔油池前)废水的动植物油含量超过城镇下水道水质标准(GB/T31962-2015)要求外，其他废水来源如化粪池、美容美发、农贸市场、餐饮业(隔油池后)的动植物油含量均达标。

图7 不同涉水污染源类别中动植物油类浓度的分析

餐饮业的高浓度动植物油值与其废水特征有关，餐饮废水主要成分是剩余食物和水，以淀粉类、食物纤维类、动物脂肪类等有机物为主[13]，这种有机废水混浊、有恶臭，呈微碱性，所含污染物主要包括纤维素、油脂、洗涤剂和蛋白质[14]，具有油性大，悬浮物杂质较多的特点[15,16]。调查的餐饮废水分2类，隔油池进水前采样点动植物油浓度为178 mg/L，隔油池出水后采样点动植物油浓度为7.68 mg/L，处理后的餐饮废水满足污水排入城镇下水道水质标准(GB/T31962-2015)标准要求，且经过隔油池处理后的餐饮废水去除率达95.68%，研究显示隔油池能有效降低餐饮废水中的动植物油的含量[17]。

3.8 涉水面源污染对象对河流水质的影响程度

由图2～6可知，河道沿岸水体中COD的浓度为26.98 mg/L、氨氮浓度为0.41 mg/L、总磷浓度为0.24 mg/L、石油类浓度为0.12 mg/L、阴离子表面活性剂为0.16 mg/L。上述污染物浓度均小于涉水面源污染行业的污染物浓度，且河道沿岸水体污染物浓度均达到地表Ⅳ类水环境质量标准(GB3838-2002)，说明现阶段涉水面源污染行业废水并未对河道水体造成污染。数据表明，深圳市的非工业排水户预处理设施、雨污分流措施、沿河截污管网建设、污水处理厂提升工程等，有效控制了“三产”涉水行业污染物、城市面源污染对水环境影响。

4 结论

(1)不同涉水污染源类别中污染物浓度对比分析，得出主要涉水面源污染物行业来源如下：施工工地为悬浮物；垃圾收运设施为氨氮、总磷、COD；农贸市场、城中村和化粪池为总磷；餐饮业为阴离子表面活性剂；施工道路、美容美发为石油类；餐饮业为动植物油类。

(2)11个类别的污染源类型中，氨氮浓度值由高至低排列顺序为：垃圾收运设施>化粪池>城中村>农贸市场>废品回收站>餐饮业>洗车业>河道沿岸>美容美发>施工工地。总磷浓度值由高至低排列顺序为：垃圾收运设施>农贸市场>城中村>化粪池>餐饮业>废品回收站>洗车业>施工道路>施工工地>河道沿岸>美容美发。COD浓度有明显的行业变化规律，其值由高至低排列顺序为：垃圾收运设施>农贸市场>餐饮业>城中村>化粪池>废品回收站>洗车业>美容美发>施工道路>河道沿岸>施工工地。

(3)河道水体各项污染物浓度满足地表Ⅳ类标准，说明现阶段涉水面源污染的行业污水并未对河道水体造成污染。