变化环境下滇池水污染综合治理与对策研究

何 鹏，肖伟华，李彦军，严登华，郑晓东，王利娜

（1.河北工程大学 水电学院，河北 邯郸 056038；2.中国水利水电科学研究院水资源所，北京 100038）

变化环境下滇池水污染综合治理与对策研究

何 鹏1，2，肖伟华2，李彦军1，严登华2，郑晓东1，2，王利娜1，2

（1.河北工程大学 水电学院，河北 邯郸 056038；2.中国水利水电科学研究院水资源所，北京 100038）

变化环境下滇池污染具有一些新特点，如污染源数量逐渐增多，情况更加复杂；点源污染程度加重，面源污染范围扩大；污染物入湖过程发生变化；水体环境演变情况趋于复杂化；过程控制难度加大。滇池污染严重影响了人民群众的生产生活和昆明市的经济社会发展。在深入分析了滇池污染源、水质及其演变、污染成因、治理现状和现阶段治理存在问题的基础上对滇池治理模式进行了探索。提出要加快转变经济发展方式，优化工业结构以减少污染，提出了整个流域、全过程、综合治理的模式。并在此基础上给出了相应的治理对策，如综合治理、内源污染疏浚、生态修复、跨流域调水、公众参与等措施。

变化环境；滇池；水污染；全过程；综合治理；对策

由于近年来气候的急剧变化和人类的大规模开发利用，水体利用情况的变化和湖区周边覆被情况的变化，导致滇池污染具有了一些新特点。污染源数量逐渐增多，情况更加复杂，点源污染污染程度进一步加重，面源污染范围进一步扩大［1］。污染物入湖过程从原先的河道排污演变为河道、湖区共同纳污，过程控制难度进一步加大。水体环境演变情况也趋于复杂化，由于全球气候变暖的影响，导致干旱、洪涝灾害出现频率增加，且交替出现，持续时间长，分布范围广，各种致污因子相互交错共同作用，从而加快了致污过程。

1 滇池水污染及治理现状

滇池属于典型的云贵高原型湖泊，具有风光秀美，景色宜人，但生态系统极其脆弱的典型区域特色。滇池得到西南季风带来降水的补给，为外流淡水湖，因湖泊位于大的断裂带上，是大河水系的分水岭地带，具有出流小的半闭流特点，因此换水周期较长，输入湖泊的盐类及其他物质容易在湖泊中积聚。湿地生态系统分布范围较小，致使湖泊自我调节能力较低，净化功能相对较弱，湖泊的生态系统脆弱，一旦遭到破坏将很难完全恢复［2］。

滇池自20世纪70年代后期开始受到污染，进入20世纪90年代后污染速度明显加快，在自然因素和人类活动因素的双重作用下，滇池水环境急剧恶化，湖泊生态系统结构退化、功能丧失，生物多样性被严重破坏。主要污染物化学需氧量指数和氨氮、总氮、总磷浓度急剧升高，蓝藻长期覆盖水面，鱼虾逐渐绝迹，饮水用水安全得不到保障。目前，草海水质总体为劣Ⅴ类，呈重度富营养状态；外海水质在Ⅴ类和劣Ⅴ类之间波动，呈中度富营养状态［1］。

1.1 滇池水污染及成因

1.1.1 污染源

滇池污染的源头主要来自于人类大规模的生产生活和对湖区资源的不合理开发利用。人类活动产生的工业污染、农业污染、居民生活污染等直接威胁着滇池水体的水质，是造成滇池水体富营养化的直接原因。

湖区周边有大量的农业耕地和养殖场，每天都产生大量的农业面源污染，这些面源污染难以得到有效控制，进一步加剧了滇池污染的程度。滇池流域有3.2万hm2农田，花卉作为云南省的特色经济产业，种植面积也有很大规模，复种指数高，施肥量大，大量未吸收、未降解化肥随回归水和雨水冲刷进入沟渠和湖泊；流域内农村每年还产生大量固体废物和废水，绝大部分未经处理就直接排进河道［2］。

滇池地处磷矿区，大量磷质不可避免地进入滇池水体，这也是造成滇池水质富营养化的另一个重要原因。

除了外源污染（伴生于流域水循环过程的入湖污染物沉降和积累）之外，内源污染也是一个不容忽视的因素。由于滇池长期处于富营养化状态，湖底被一层厚厚的底泥所覆盖，它所含有的腐殖质和有机质也成为了水体的污染源之一。据研究滇池底泥仅0.3m深范围内所含的磷就达187446t，是水体中所含磷的500倍［3］。因此当水体中氮磷浓度下降的时候，底泥中的氮磷就会自发向水体中释放出来，成为了新的污染源。

1.1.2 水质及演变

（1）滇池是典型的云贵高原型湖泊，入湖支流水系较多，而出流水系仅有一条出流河道。由于地处云贵高原长江、珠江和红河3大流域分水岭地带，流域降雨量少、蒸发量大，水资源极度匮乏，这已经成为滇池水污染治理难以见到成效的瓶颈。

（2）滇池的换水周期较长，在自然演化过程中，湖面缩小，湖盆变浅，来水量不足，生态条件极其脆弱。加之滇池现已经进入老龄化阶段，内源污染物自然堆积，污染较为严重，水质逐渐变差。

20多年来，入湖清洁水大幅减少，滇池每年来水中有2.4亿m3为劣Ⅴ类城市污水，占多年平均天然入湖水量的45%，加上农业农村生产生活排水，入湖河流水质均为Ⅴ类或劣Ⅴ类。特别是在雨季，由于管网溢流和面源冲刷加大，入湖河流水质污染更加严重。生态用水被大量挤占，流域水环境恶化难以避免［2］。

滇池流域的磷矿由于开采不合理和表层植被的肆意破坏，大量磷质进入滇池，在滇池的演变过程中逐渐积累，这也构成了对滇池水质实质性的威胁。

1.1.3 水体水质恶化成因

滇池污染首先是在源头上没有得到有效控制，环境基础设施建设滞后，工、农业和居民生活污水被排入滇池，是造成滇池污染的最主要因素。由于滇池位于昆明市主城区的下游，城市排放的污水顺着河道直接排入滇池。其次，受纳水体的污染负荷呈累积性增长趋势，水体自净能力变弱，进入滇池的河流基本上都源近流短，也缺乏足够的自净能力；湖泊的水流向与主风向相反，导致湖面污染物长期积聚于城市的南端，难以彻底排除。

陆域生态系统的严重破坏导致了湖泊生态系统的严重退化。流域内饮用水源地水源涵养林不足，磷矿开采区植被遭到严重破坏，加剧了水土流失、湖泊淤积。沿湖土地被围垦，自然生态带基本消失，湖内生态系统破坏严重。长期以来污染物主要通过河道进入滇池，导致河口及周边底泥污染严重。

环境监管力度不够也是造成滇池污染的另外一个主要原因。滇池流域环境监测、预警、应急处置和环境执法能力薄弱，不能满足环境管理工作的要求，有法不依、执法不严现象较为突出，环境违法处罚力度不够。监管手段薄弱，企业偷排、超标排污、超总量排污的现象没有得到有效遏制［4］。

1.2 滇池水污染治理现状

1.2.1 治理模式

采用末端治理模式是导致污染治理达不到预期效果的关键原因。在治理的过程中，人们过分强调“截污”这一手段，对城镇工业污水、居民生活污水、农业灌溉用水之后产生的污水等做到截住污水，不让一滴污水进入滇池，经污水处理厂处理后成为“中水”进行回用。实际上，昆明市每天都将产生大量污水，而污水处理厂不具备将所有污水进行处理的能力。

1.2.2 重要工程

十一五期间，昆明市积极实施规划中的项目，包括6大工程：①环湖截污和交通工程；②外流域引水及节水工程；③入湖河道整治工程；④农业农村面源治理工程；⑤生态修复与建设工程；⑥生态清淤工程［1］。其中，外流域引水调水工程将对滇池污染治理产生立竿见影的效果。昆明市在加大水环境综合治理的基础上，经过深入研究论证确定了从牛栏江引水补充滇池生态用水的方案。计划用4a的时间（2010～2013年）建设牛栏江—滇池补水工程，完工后将可恢复和改善滇池供水，提高滇池流域水资源条件，改善滇池生态环境。

1.3 滇池水污染及治理存在问题

由于滇池流域经济社会的快速发展和人口的大量增加，必然导致对湖泊资源的进一步开发利用，同时对水资源也提出了更高要求，而城市发展产生的大量污水，致使水环境压力越来越大。

非点源污染难以得到有效控制也是滇池水质改善的又一大难题。流域内农业种植结构调整及农田退水、畜禽和水产养殖造成的水污染短期内难以全面有效解决，滇池氮、磷等污染有加重的趋势。另外，公众环境保护意识薄弱，对滇池污染与自己的切身利益认识不够，亟待提高。

2 治理模式的探索

起初，滇池的治理模式较为单一，人们过多地将目光放在滇池本身的治理上，而没有从整个流域的角度去考虑治理方法。治理区域主要集中在湖盆区，治理重点主要放在截污过程和污水净化达标排放，治理方式也局限在工程措施。并没有关注到滇池源头矛盾较为突出等情况，如对滇池的开发利用过多、保护过程过少。污染物负荷远远超出自然赋予的承受能力，环境治理严重滞后于经济社会的发展。

特别是在变化环境下，干旱、洪水频繁来袭，干旱引起的滇池流域上游来水减少，地下水位下降，加重了水体污染浓度，使污染更加难以治理。而暴雨、洪水的来袭，使截污过程起不到任何作用，污水直接进入滇池。结合人类活动影响和极端气候条件下滇池的污染，治理模式亟待完善。

随着滇池治污进程的推进，十一五以来，特别是国务院“三湖”会议后，滇池治理的基本思路有了转变，治理的模式也逐渐趋于合理，治理模式的探索如图1所示［1］。

在充分认知了变化环境下滇池流域污染物的迁移和转化的新特点后，滇池治理模式也逐渐转变为将源头减排、过程控制、末端治理相结合的全过程治理模式，统筹兼顾、系统考虑、多管齐下、长期综合治理的模式。以大幅度削减主要入湖污染物为中心，以改善滇池湖体水质为目标，以流域系统治理、综合治理和连片治理为重点，从根本上实现滇池水质的恢复和好转。

3 综合治理对策

3.1 点源、面源污染治理

滇池治理要从污染源头上做好污染物减排和达标排放，这是治理的关键之一。滇池的污染和整个流域内的工矿企业的排污都有密切关系。企业应加快转变经济发展方式，优化工业结构，淘汰高消耗、高污染企业，大力引进新技术、新设备，实现污染物的少量排放和达标排放。另外，对污染物进行总量控制，促使企业革新工艺，大幅度降低污染物数量，提高工业用水重复利用率。

做好环湖截污工程［5］，做好城市规划及环境基础设施建设的工作，科学规划城市排水管网，实施主城区雨污分流次干管网建设［6］。改建和扩建城市污水处理厂，所有企业排出的污水都必须经过处理，经检测达标后方能排放。杜绝使用含磷洗涤剂［3］，在市面上只出售无磷洗涤剂，以减轻污水中磷的含量。

应对农业面源污染，应该大力发展生态农业和有机农业，对传统的农业生产方式进行变革，推广测土配方施肥等科学技术，以减少农药、化肥的使用量，多施用农家肥，不使用杀虫剂，发展绿色食品。调整渔业养殖结构，改进渔业养殖模式，在全流域内禁止网箱养殖和投饵养殖。严格控制沿湖周边畜禽养殖规模，鼓励养殖方式由散养向规模化养殖转化，加强综合利用，确保实现污染物的达标排放。

3.2 内源污染疏浚

滇池的内源污染物积聚程度非常严重，滇池底部已经覆盖了厚厚的一层底泥，其中包含了很多腐殖质、有机质等［7］。因此必须对内源污染进行疏浚，建设污泥集中综合处理处置工程。采取工程措施，运用挖泥船和高压水泵，充分吸出湖底的淤泥，通过有压管道输送到距离湖岸很远的地方储存起来，作为有机肥料变废为宝地运用在周边农田的施肥上。

3.3 生态修复

充分运用生态修复的方式改善滇池水质，引入外来系统，包括：净水微生物、植物、食浮游植物的动物、草食性鱼类、肉食性鱼类、底栖动物。由此形成许多条食物链，构成纵横交错的食物网生态系统［8］，并在各营养级之间保持适宜的数量比和能量比，建立良好的生态平衡系统，从而达到去除有机物、无机盐、藻类、细菌等污染物的目的。

利用先进的水培蔬菜种植方法进行生态种植，既能增加蔬菜的产量，又能吸收水体中的营养物质，达到净化水质清洁水体的目的。另外，做好退田还湖工作，每一个湖泊都有自己的湖滨带，湖滨带具有蓄积洪水，调节洪峰，生长水生动植物，净化水质等不可替代的功能。因此，做好湖滨带的保护工作，防止围湖造田、盲目围垦情况的发生，以恢复自然湿地生态系统。在湖滨带上应该大量植树造林，以起到涵养湖泊水源，清洁水质的作用［9－14］。

3.4 跨流域调水

滇池的水体经过长时间的富营养化，已经变得污浊不堪，水体呈深绿色。目前滇池流域水资源平衡主要靠利用回归水解决，由于滇池被污染，回归水水质不断恶化，反过来又加重了滇池的污染、加速了湖水富营养化。因此，采取跨流域调水的方法，从别的流域引入清洁水体对滇池的水进行水体置换，而且应该建立起长效机制以达到净化滇池水质的目的。

经过滇池调水方案比较论证，结果表明牛栏江调水方案水量、水质均满足要求，且提水扬程在几组比较方案中最低，工程建设相对容易，可在短时期内满足滇池补水对水量和水质的要求。牛栏江是金沙江右岸一级支流，多年平均径流量49.5亿m3，干流全长440km。水资源开发利用程度相对较低，全流域只有16%。

牛栏江—滇池补水工程主要由德泽水库水源枢纽工程、干河提水泵站工程及输水线路工程组成。由泵站提水送到输水线路渠首，利用盘龙江河道输水滇池［2］。

3.5 公众参与

建立和健全公众参与机制，首先要提高全社会对滇池治理重要性的认识，通过大众传媒、广告和讲座等一系列宣传和讲解活动，让公众真正认识到滇池治理与自己有切身利益关系。通过政务公开政府正在进行的滇池污染治理措施和重要工程，让群众了解治理工作的目标和各阶段措施，体会到滇池治污的长期性、艰巨性和复杂性［6］。建立民意反馈渠道，接受群众的监督和批评并采纳公众较好的建议。让每个人都参与“治理污染、保护家园”中，增强了群众的环保意识和主人翁意识。

4 结语

全球气候的变化及人类活动影响的进一步加剧，必然对滇池流域水资源的分布形式和补排情况产生影响，进而使滇池流域的污染源、污染物入湖过程、水体环境演变情况发生一系列变化，导致污染治理工作面临新的情况。尤其在滇池流域遇到大旱和大洪水等极端条件时，治污形式将变得更加复杂。因此，探讨变化环境下水污染治理方式和措施具有重要意义，从长期来看具有现实意义。

随着城镇化、工业化的快速推进，滇池流域面临的污染压力将会进一步增大，面对新形势，人们在发展生产，推动社会进步的同时，更应该注重环境保护，从源头上减少污染排放，实现清洁生产，在过程中控制污染物的入湖，在末端进行无害化处理，只有在整个流域尺度内实现了综合治理，滇池才能恢复健康清洁的水质。

［1］Jin－feng Xue， Jun Xia.Research on Runoff Sub－model of Nonpoint Source Pollution Model［J］.International Water Resources Association，2007，32（3）：428－438.

［2］百度文库.中国湖泊的空间分布与演化的基本分析［EB/OL］.http：//wenku.baidu.com/view/d8ceed3f5727a5e9856a6186.html

［3］郭振仁.滇池治理的核心任务与策略思考［J］.云南环境科学，2003，22（2）：5－7.

［4］昆明市环境保护局.滇池流域水污染防治规划（2006～2010年）［R］.2006.

［5］朱智，吴江明，周俊杰.滇池污染治理工作若干问题的思考［J］.中国给水排水，1999，15（12）：27－30.

［6］刘嫔.滇池污染的综合治理与管理对策研究［J］.环境科学导刊，2008，27（6）：49－52.

［7］Hasan Armana.Investigation of Lake Sapanca water pollution， Adapazari，Turkey［J］.International Journal of Environmental Studies，2009，66（5）： 547-561.

［8］ Ismail N.Makundi.A Study of Heavy Metal Pollution in Lake Victoria Sediments by Energy Dispersive X －ray Fluorescence ［J］.Health，2001，A36（6）：909-921.

［9］杨健强.滇池污染的治理和生态保护［J］.水利学报，2001，32（5）：17－21.

［10］李辉.滇池治理面临三大难题［J］.西部大开发，2006（10）：38－42.

［11］淤嘉祜，王开绪，王灿东，等.滇池污染治理的原则和主要措施［J］.云南环境科学，1998，17（4）：30－32.

［12］郭慧光.滇池治理与滇中调水［J］.环境科学导刊，2007，26（6）：30－33.

［13］徐旌.“富营养化湖泊治理及湖泊管理昆明国际讨论会”综述［J］.云南地理环境研究，2002，14（2）：94－98.

［14］王元军.南四湖水域环境现状及生态管理对策［J］.中国水利，2009（5）：48－50.

Comprehensive Management Mode and Countermeasures of Dianchi Lake Water Pollution in Changing Environment

HE Peng1，2，XIAO Wei－hua2，LI Yan－jun1，YAN Deng－hua2，ZHENG Xiao－dong1，2，WANG Li－na1，2
（1.College of Water Conservancy and Hydroelectric Power，Hebei University of Engineering，Handan 056038，China；
2.Water Resources Department，China Institute of Water Resources and Hydropower Research，Beijing 100038，China）

Changing environment pollution in Dianchi Lake has some new characteristics， such as pollution source quantity increased gradually and situation more complex；Point source pollution degree is aggravating， expanding the scope of nonpoint source pollution；Pollutants into the lake process changes；Water environment evolution tends to complicate；Process control increased difficulties.Dianchi Lake polluted seriously affect people＇s production and life and Kunming’s economic social development.Based on thorough analyses Dianchi Lake’s pollution source， water quality and its evolution， pollution causes，current governance and the current governance based on existing problems of Dianchi Lake governance explored the model.Proposed to accelerate the transformation of the mode of economic development， optimize industrial structure to reduce pollution.Propose mode about whole watershed， the whole process and comprehensive administration.Propose the corresponding countermeasures on this basis， such as the comprehensive administration， endogenous pollutions dredging，ecological restoration， inter－basin diversion， public participation etc.

changing environment； Dianchi； water pollution； overall process； comprehensive treatment； counter－measureii

X524

A

1672-9900（2011）01-0005-04

2010－12－28

国家重点基础研究发展计划（973计划）项目（2010CB951102）；国家自然科学基金创新研究群体基金项目（50721006）

何鹏（1986－），男（汉族），四川广元人，硕士，主要从事水资源与水环境综合调控研究，（Tel）15011359528。