浅谈抚仙湖代村河流域水污染治理的工程措施

向令保，王 力，张尚燚，郭 炜，郜元勇，童晓霞

(1.长江设计院生态产业工程公司，湖北 武汉 430010；2.长江科学院，湖北 武汉 430010)

1 概述

1.1 流域概况

抚仙湖位于云南省玉溪市澄江、江川、华宁3县间(24°21′38″～24°38′00″N，102°49′12″～102°57′26″E)，居滇中盆地中心，是我国著名的高原深水断陷湖泊[1]。抚仙湖湖面海拔1720m，面积约212km2，湖岸线总长88.2km，平均水深87m，最大水深155m[2]。

代村河地处玉溪市澄江县东北角，属于抚仙湖流域北部。代村河流域面积12.64km2，流域内地质构造复杂，主要为以砂岩及页岩为主的碎岩类。流域内多年平均降雨量840.2mm，降雨年内分配不均，大部分降雨集中在汛期(5月下旬～10月下旬)，其降雨量约占全年总雨量的80%。

1.2 水污染治理存在的主要问题

改革开放以来，随着社会经济快速发展，抚仙湖水质总体呈现下降趋势，水污染防治压力迅速增加。多年的磷矿开采使矿区地质环境遭到严重破坏，水土流失严重，磷矿开采过程中开采面的风化淋溶、开采过程排放的废土石和水土流失造成的溶出释放的氟、磷污染物随雨水流失，进入地表水或渗入地下水中。遗留下来的磷石膏堆场高度裸露，无任何处理措施。由于矿渣难以有效资源化，露天堆放的原矿和矿渣在雨季有大量污染物流失，水体中TN、TP浓度波动性上升，透明度显著下降。特别是近5a来，这种水质下降呈现加速趋势[3]，其原因是污染物的排放强度超过抚仙湖维持I类水体的承载能力。

1.3 水污染治理的目标

根据抚仙湖代村河流域环境保护总体需求和社会经济发展水平，确定代村河小流域水污染防治的总体目标：将《抚仙湖流域水污染综合防治规划(2011～2015年)》的入湖污染物目标削减量作为主要污染因子削减量目标，改善代村河水质，满足治理后入湖河流入湖河口断面水质达到Ⅳ类标准的水环境功能区划要求；基本控制流域上游磷石膏矿渣堆场污染和村落污染问题；建立长效运行机制，加强工程管理与维护，保障工程效果，使代村河水质稳定达标。

2 关于水污染防治的工程措施

2.1 磷石膏矿渣堆场磷流失控制工程

代村河流域原有大坡头磷石膏矿渣堆场基本稳定，且在部分区域进行了封存覆盖，有的区域植被覆盖状况良好，现阶段不宜进行大规模移动，宜对原有堆场采取就地封存处理。结合代村河流域的实际情况，原位封存处理措施为大坡头磷石膏矿渣堆场的最佳处理方案。通过闭库安全设计，建立堆场表层防渗系统、排洪排水系统，并采取覆土复垦等一系列措施。此技术具有作业设备简单、使用范围广、处理量大、单位投资小、运行管理方便成熟等优点。主要治理内容为：堆场经稳定复核计算后进行压坡、削坡维护修整，建立堆场表层防渗系统，完善堆场内的排洪排水系统，对堆场表层进行覆土复垦，恢复自然植被，按有关规范进行闭库设计，彻底恢复堆场的生态环境。

2.2 水源涵养林与水土流失防治工程

受人类活动影响，土地资源的过度开垦使代村河流域的水土流失问题不断加剧[4]。代村河流域水土流失的防治首先要去除不良的人为干扰，然后通过人工手段推动植被恢复来降低水土流失的强度。关闭磷矿开采企业，停止对现存植被的破坏，通过荒山造林来恢复被破坏的植被，对潜在汇水通道进行治理[5]，这些都是水土流失治理的途径。目前，代村河流域已经停止磷矿开采，并进行了一定面积的植被恢复工作，植被覆盖率有所提高。但还有一些重要区域需进一步进行水土流失的防治处理，已完成造林的区域也需要通过管理养护和林区的进一步改造来巩固绿化的成果。具体治理思路如图1所示。

图1 水源涵养林与水土流失防治思路

2.3 代村河流域农村生活污水控制工程

农村生活污水是抚仙湖流域代村河水质的主要污染源之一，经调查，抚仙湖流域内，农村污染物排放主要来自群众日常生活，如淘米洗菜、洗衣、沐浴和排泄等。

针对上述现状，制定“两结合”治理思路，即：分散处理与资源利用相结合，村落管网与城镇管网相结合[6]。具体治理思路如图2所示。

图2 工程治理思路

按照以上治理思路，流域内村庄均采用“雨污分流制”处理村内生活污水。其中河下游代村和洪家冲的生活污水经村级管网收集后接入市政管网；河上游大坡头、小团坡、者北村和啰哩村4个村的生活污水经村级管网收集后，再经综合强化预处理池处理后进入稳定塘做进一步处理并储存，在农灌季节可做灌溉水回用。大坡头和啰哩村2个村新建雨水收集系统，收集雨水经稳定塘处理后做农田灌溉水回用。

2.4 农业面源污染控制工程

对农业面源污染的控制，以管理措施为主、示范工程为辅[7]。管理措施主要为：对抚仙湖一级保护区内的农田实行退田还湖；对靠近保护区的农田的种植结构进行调整等。工程手段方面，从农业面源污染发生过程出发，在污染物向湖体迁移过程中采用工程措施对污染物进行削减[8]，包括农灌渠改造、农业废弃物的资源化利用、农田灌溉水的循环利用等措施。与此同时，对农民普及科学施肥，从根源上降低化肥施用量，减少流失量。具体治理思路如图3所示。

图3 农田面源污染治理思路

2.5 农村固体废弃物处理工程

2.5.1 农业固体废弃物

农业固体废弃物主要包括秸秆、菜叶、豌豆藤等，一般堆积焚烧处理，易造成大气环境污染。建设农业垃圾房，将农业固体废弃物清运出农田，部分废弃物可回收利用[9]。

本技术结合澄江县规划，针对目前澄江县正在建设的有机肥原料收集处理工程，考虑建设农业垃圾房对农业废弃物进行收储，分类后清运至有机肥生产车间加以利用。

2.5.2 农村生活垃圾

农村生活垃圾的处理，很多因素都依赖于当地条件。针对代村河流域各村庄的具体情况，结合抚仙湖流域已经立项建设的3个垃圾中转站，采用在各个村庄内新建垃圾房和配置垃圾桶、移动垃圾箱的工程措施收集生活垃圾，收集后的垃圾通过垃圾车转运至垃圾中转站处理。

2.6 人畜粪便处理处置工程

针对人畜粪便污染的不同特点，本工程治理思路为：根据各个村庄现有不同设施状况，因地制宜，选择建设“生态公厕”“沤肥池”等对人畜粪便进行收集、处理，使粪便无害化、资源化、能源化，从源头上控制村落人畜粪便带来的污染，削减入河污染负荷，实现环境与经济的可持续发展。

(1)代村河下游的代村和洪家冲村城镇化程度较高，村内农户家庭大部分为水冲厕所，同时村内建有公共厕所(旱厕)(代村2个，洪家冲村1个)，由村委会安排人员定期清理公厕，清理的粪水用于村下游农田施肥。但由于人口较多，公厕数量有限，部分村民入厕距离太远，所以需要新建公厕解决部分村民入厕难题。工程考虑与村内新建市政污水管网结合，拟新建的公厕为节水型公厕，冲厕粪水经化粪池处理后进入市政管网。治理思路如图4所示。

图4 代村和洪家冲村人畜粪便治理思路

(2)代村河上游4个自然村有一定的沼气基础，农户入厕形式基本为旱厕，畜禽养殖分布不均匀，村内基础设施相对落后，居住情况也相对分散。适合建立“生态公厕”处理人粪便，建设“沤肥池”处理畜禽粪便，公厕和沤肥池所产生的粪便可运输至周围的农田或菜园用于施肥。同时每个村安排固定环卫人员对公厕和沤肥池进行维护和管理。治理思路如图5所示。

图5 人畜粪便治理思路

2.7 河道水体水质净化工程

代村河下游城镇化程度较高，包括代村河水库及其下游土地现已被国际养生园集团征用，目前水库被承包用于养鱼和鹅，下游土地未利用，有闲置土地。根据现场调查，由于来水量有限及养殖的需要，水库基本是封闭的，一般不往下游放水，仅在旱季下游农田缺水灌溉时放水[10]。

代村河缓冲带进行了下凹式湿地建设，因此在河道水体水质净化工程中不予考虑。

3 结语

(1)根据“以控源治河为基础，以修复清水产流体系为主体，恢复库塘湿地的生态功能，构建完善的清水产流机制”的总体治理思路，本方案包括水源涵养林与水土流失防治技术、磷石膏及磷矿渣堆场磷流失控制技术、农村生活污水处理技术、农业面源污染控制技术、农村固体废弃物处理技术、人畜粪便处理处置技术、河道水体水质净化技术等，技术是成熟的。

(2)本工程具有良好的环境效益：工程的实施，将会使代村河流域及其周边的生态环境得到极大改善。入湖污染负荷明显减少，村落的环境卫生情况得到改善，污染源基本得到控制；工程的实施，可大幅度的削减流域内的污染物负荷，预计减少入河污染TN 45.75t/a、TP 60.09t/a、CODcr 471.2t/a、NH3-N 12.48t/a，使得流域内入湖水体的水质得到保障；工程的实施，将改变村落污水溢流、随地泼洒，生活垃圾、人畜粪便随处堆放及流域内水体脏、黑、臭的现状，使代村河流域内的环境卫生状况得到很大改善，同时，伴随着流域生态系统的恢复，也兼顾了代村河流域的生态景观。