深圳灣前幾年飽受工廠尾水導致的污染困擾。問題在水里，但解決源頭在岸上。近年來，隨著深圳對匯入深圳灣流域的污水進行治理，這里的生態環境明顯好轉。
深圳河灣流域陸域面積約為596平方公里，其中深圳側約為340平方公里；這里是候鳥從西伯利亞遷徙至澳大利亞路線中重要的棲息地、中轉站和補給站，有福田國家級紅樹林自然保護區和納入國際拉姆薩爾濕地公約的米埔自然保護區，生態十分敏感。
而深圳灣是典型的半封閉淺水型海灣，水質隨季節、潮汐變化而波動，平均交換周期約需25-30天，水體交換能力差。
據水務部門介紹，此前深圳灣水域共有27個排水口，大量污水直接匯入水中，極大破壞了水體環境。
近年來，深圳市在深圳河灣流域內通過開展污水收集管網的新建改造及完善，減輕周邊污水處理廠的壓力，并通過小區城中村雨污分流的正本清源、水質凈化廠的提標擴容、干支流排放口整治、支流綜合整治，河道水質已明顯好轉，主要入灣支流已基本達到或優于地表水V類標準。最近深圳灣水域頻頻出現“萬魚翻騰”、白海豚聚集等奇景，吸引了各界的目光。
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