滇池污染的成因及其治理

-z.滇池污染的成因及其治理新方案摘要本文對(duì)滇池的污染成因進(jìn)展了綜合分析。滇池污染是由兩大因素造成的:一是水流太慢,二是污水南侵。從這兩大污染因素可以找到兩大對(duì)策:一是加速湖水流動(dòng),二是阻止污水南侵?；诘岢匚廴緦?shí)際上是北部污染南部造成的,改變滇池出水口,開(kāi)挖一條新河道,讓滇池水倒流,滇池從原來(lái)的下游方換到上游方,城區(qū)污水不入滇池,即使進(jìn)入也能讓它快速?gòu)谋辈苛鞒鋈?北部的污染負(fù)荷很容易從北部流出去,南部高水位的水位勢(shì)壓力阻止了北部負(fù)荷南侵,解決了滇池污染。關(guān)鍵詞滇池,污染奧秘,治理新方案污染現(xiàn)狀據(jù)調(diào)查顯示，滇池已經(jīng)全湖富營(yíng)養(yǎng)化，污染嚴(yán)重，2005年草海水質(zhì)為劣Ⅴ類，綜合營(yíng)養(yǎng)指數(shù)76.1，屬重度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，外海水質(zhì)到達(dá)Ⅴ類地表水標(biāo)準(zhǔn)，綜合營(yíng)養(yǎng)指數(shù)62.5，屬中度富營(yíng)養(yǎng)化。主要入湖河道29條，水質(zhì)大多為劣V類?？傮w可概括為：水體外表漂浮大量垃圾；水體富營(yíng)養(yǎng)化導(dǎo)致水葫蘆、藍(lán)藻等的蔓生；滇池海岸面積縮減。據(jù)中國(guó)科學(xué)院**地理與湖泊研究所在海埂基地測(cè)量,2000年1月滇池水質(zhì)透明度為112m,2002年1月13日測(cè)量,水質(zhì)透明度降到014m。滇池污染呈現(xiàn)惡化的趨勢(shì)。1滇池污染成因分析1.1滇池污染的區(qū)位背景(1)高原地區(qū)的湖泊特征一般只有一個(gè)出水口,湖泊假設(shè)在城市的下游方,城市人口越多,污染越重,滇池在**市下游方,人口達(dá)2120×106;**城區(qū)的所有污水全部流入滇池,而且全流域的污水都匯入滇池。這正是滇池污染的區(qū)位因素。(2)滇池北部的大量污水是滇池的主要污染源,約占其污染絕對(duì)總量的80%以上,滇池湖面多西南風(fēng),湖流也以西南向的風(fēng)生流為主,它源源不斷地把全流域帶入滇池的湖面污染物吹送到北部堆積,使北部污染日趨嚴(yán)重。(3)**城區(qū)有大量未處理的污水入滇池,是滇池污染形成的重要因素。城區(qū)每天有約7×105m3污水,現(xiàn)有6個(gè)污水處理廠,污水處理率到達(dá)60%,但還有40%的污水約28×104m3,未處理就進(jìn)入滇池。另外,**郊區(qū)城鄉(xiāng)結(jié)合部,由于鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)開(kāi)展,臟污特別嚴(yán)重,大量污水未處理就入滇池,一場(chǎng)洪水如同給城區(qū)和郊區(qū)洗澡一樣,污染物全部帶入滇池[2]。滇池北部每年有約510×108m3徑流流經(jīng)城區(qū)和郊區(qū),其污染度比城區(qū)的生活污水還高。這也是面源污染。(4)前面3方面污染原因,都集中在滇池北部。嚴(yán)重的問(wèn)題是這大量污染的水體不能流動(dòng),尤其是在冬半年,西園隧道雖然分流了草海的重污水,以減少入湖水量為代價(jià),這使原來(lái)流動(dòng)就很緩慢的滇池水,變得更加緩慢,幾乎是死水了。滇池外海大量富營(yíng)養(yǎng)化的水體不流動(dòng),更使藍(lán)藻滋生和爆發(fā),這是滇池污染難以解決的一個(gè)問(wèn)題。(5)海埂節(jié)制閘把滇池分為草海和外海。草海的重污水從西園隧道分流。北部的外海成了積污場(chǎng)。特別是在長(zhǎng)達(dá)半年多的旱季,入湖水量根本上就是城中的污水和各河流流量很小的臟水,以彌補(bǔ)蒸發(fā),滇池?zé)o水外流。這大量高濃度的污水,向北無(wú)路走,向南也阻流,長(zhǎng)期滯留在北部,成為滇池污染的大患。滇池的主要污染源從北向南流,少則2～3年,多則3～4年才能到達(dá)出水口,其所有的污染物都沉積在滇池湖底,從而污染了整個(gè)滇池,這是滇池污染需要解決的問(wèn)題。1.2成因：一是城市農(nóng)村生活污水和垃圾;二是滇池流域和滇池沿岸農(nóng)業(yè)化肥、農(nóng)藥滲入雨水和灌溉用水之后產(chǎn)生的污水;三是工業(yè)生產(chǎn)污水;四是工業(yè)生產(chǎn)廢棄物。三種污水加上垃圾(包括工業(yè)生產(chǎn)廢棄物)泄入滇池,造成了滇池水質(zhì)的富營(yíng)養(yǎng)化、重金屬化和毒化、臭化。1.2.1自然因素

A、滇池在自然成長(zhǎng)過(guò)程中，已進(jìn)入衰老期湖盆縮小、變淺，湖泊的自凈能力較低。滇池周邊沒(méi)有大江大河注入，屬于半封閉性湖泊，加之年平均蒸發(fā)量大于降水量，水質(zhì)狀況受氣象因素的影響較大。在理想狀況下，滇池水平均每四年才能置換一次。

B、滇池位于**城市的下游，盆地最低凹地帶，除降雨補(bǔ)給水源外，其余補(bǔ)給水源均是城市生活污水經(jīng)入湖河道注入滇池。

C、隨著經(jīng)濟(jì)的快速開(kāi)展和城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，人口急劇增加，污染物產(chǎn)生量也隨之加大，沿湖土地又過(guò)度開(kāi)發(fā)，湖濱生態(tài)帶根本消失，導(dǎo)致九十年代滇池嚴(yán)重富營(yíng)養(yǎng)化，全湖水質(zhì)劣ⅴ類，水體的使用功能受到嚴(yán)重限制。滇池流域又是貧水地區(qū)，人均水資源量缺乏300立方米，滇池本身是一個(gè)半封閉的寬淺型湖泊，缺乏充足的干凈水對(duì)湖泊水體進(jìn)展置換，加劇了滇池水體的惡化。1.2.2人為因素

A、每個(gè)市民不但是滇池治理的受益者，同時(shí)也是滇池污染的責(zé)任者?，F(xiàn)在我市每人每天平均產(chǎn)生生活污水約150-200升，產(chǎn)生垃圾約1-2公斤，是滇池的主要污染物。生活污水中包含有糞便污水、洗滌污水和廢棄食物，這些生活污水包括高錳酸鹽、氨氮、總磷等含量，并經(jīng)過(guò)入湖河道流入滇池。據(jù)統(tǒng)計(jì)僅以糞便計(jì)算，每人每天排出的糞便中含氮18.6克、磷1.74克，可以污染10噸水體。

B、農(nóng)村生活垃圾、農(nóng)田廢棄物亂丟亂放，有些甚至還直接擺放在河道邊，被雨水沖刷后經(jīng)河道流入滇池，加重了滇池的污染負(fù)荷。近年農(nóng)村畜牧養(yǎng)殖業(yè)大量開(kāi)展，農(nóng)田化肥農(nóng)藥施用量不斷增加，化肥、農(nóng)藥中含有的氮、磷、鉀等元素經(jīng)地表徑流、河道溝渠流入滇池，滇池沿岸局部農(nóng)田每畝化肥每年的平均施用量高達(dá)2000公斤，流域內(nèi)每年農(nóng)藥施用量已超過(guò)100噸。

C、少數(shù)單位和個(gè)人只圖眼前利益，環(huán)保意識(shí)冷淡，置法律法規(guī)于不顧，沒(méi)有建相應(yīng)的污水處理設(shè)施，偷排、亂排污水的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。特別是局部餐飲業(yè)不建或簡(jiǎn)單設(shè)置必要的排污處理設(shè)備，油污直排城市排水管網(wǎng)，給城市排水平安和滇池污染帶來(lái)危害。

D、入湖河道沿岸違章建筑屢禁不止。一方面，由于歷史的原因，各入湖河道兩岸建有大量違反?滇池保護(hù)條例?的違章建筑，所產(chǎn)生的生活污水直接排入河道內(nèi)，流入滇池；另一方面，有的居民為了個(gè)人的利益，又大量在河堤兩岸新建房屋，加重了河道污染負(fù)荷。E、去年,**污水產(chǎn)生量為74.7萬(wàn)立方/日,現(xiàn)有8個(gè)污水處理廠日處理能力為48.3萬(wàn)立方,還有近1/3的污水得不到處理直接排入了滇池;污水處理廠缺乏,以及現(xiàn)有污水處理廠出力不夠,加之城鎮(zhèn)下水管道建立陳舊落后,雨水和污水不能實(shí)現(xiàn)分流,使未經(jīng)凈化的污水排入了滇池,加劇了滇池的污染。2滇池污染治理的新方案改變滇池出水口,置換滇池位置有3個(gè)目標(biāo):徹底解決滇池污染是第一目標(biāo);使滇池從此再也不受**城區(qū)污染,為春城人民永續(xù)利用是第二個(gè)目標(biāo)。外流域調(diào)水,還滇池一湖清水,為**城市開(kāi)展找回115×109m3飲用水源地是第三目標(biāo)。2.1滇池污染治理的方法和步驟滇池污染治理分二大步驟:第一步是置換滇池位置,解決其污染,使**城區(qū)從此不污染滇池。實(shí)現(xiàn)g～g類水質(zhì);第二步外流域調(diào)水,保證g～g類水質(zhì),滇池成為**城市開(kāi)展需要可飲用的水源地。滇池和洱海一東一西,滇池污染如此嚴(yán)重,而洱海水質(zhì)依然清澈。究其原因就是下關(guān)在洱海的出水口。或者說(shuō)高原地區(qū),城市在湖泊的出水口,城市不污染湖泊。這是高原湖泊最重要的特征,也是本工程的理論依據(jù)和創(chuàng)新。212滇池污染治理的新方案富民海拔1681m,滇池海拔1887m,天生橋海拔1840m。滇池草海-天生橋長(zhǎng)16km,有47m的落差。開(kāi)挖一條新河道,讓滇池水倒流,從草海-天生橋接大營(yíng)河流出去。這樣城區(qū)的污水經(jīng)處理,從新河道排走,不再流入滇池,切斷了滇池的主要污染源,其污染將可減少一半,而且由于滇池水倒流,集聚在北部的污水全部從北部流出去,其污染絕對(duì)總量的80%以上得到排除,北部污水不南侵,滇池的主要污染源轉(zhuǎn)變?yōu)闁|部和上游南部廣闊農(nóng)村,由于東部和南部人少,污染就變得很小,而容易解決。(1)改變滇池出水口,就能把**市從上游方置換到滇池下方的出水口**是滇池傳統(tǒng)的出水口,滇池水從螳螂川流經(jīng)富民。滇池在**城區(qū)的下游方,成了名副其實(shí)的納污場(chǎng)。改變滇池出水口,滇池和**城區(qū)相對(duì)上、下的位置發(fā)生置換,滇池就從現(xiàn)在的下方被置換到上游方,**則從現(xiàn)在的上方被置換到下游方滇池的出水口處。這是相對(duì)上、下地理位置可以置換的特殊現(xiàn)象,我們利用了它,不但能使滇池?cái)[脫其現(xiàn)在納污場(chǎng)的不利位置,而且可以使滇池草海的污水排出去,也可以使外海北部的全部污水排出去,滇池北部就沒(méi)有污水南侵,滇池從此不會(huì)受**城區(qū)的污染。(2)讓滇池水倒流就是讓北部的從北部流出去,阻止和解除北部污水南侵。污水滇池北部是滇池的主要污染之源。約占滇池污染絕對(duì)總量的80%。讓滇池水倒流的目的就是使**城區(qū)的污水不入滇池;集中在北部的污水由于靠近出水口,就很容易從北部全部流出去;水流和西南風(fēng)吹到北部堆積的湖面污染物也很容易進(jìn)入草海并流出;由于風(fēng)向、水流和湖面風(fēng)生流都是從南往北的一致,迫使滇池北部原先污染嚴(yán)重的死水流動(dòng)了,流水不腐而抑制藍(lán)藻滋生,北部的污染也就大大減輕;特別是滇池南部處于上游方的高水位(南部的水位比北部高約015m),所形成水位勢(shì)的強(qiáng)大壓力,能夠阻止北部的低水位的污水南侵,使滇池不受北部污染,滇池北部沿岸2～3km范圍內(nèi)可能會(huì)形成一條輕度到中等程度的污染帶,而防止整個(gè)滇池被污染。所以,該方案是先治本,后治標(biāo),以治本為主,標(biāo)本兼治。滇池的出水口在南部的**,滇池水就是自北往南流,當(dāng)出水口在北部的草海,滇池水就自然是自南向北流。**是滇池正常的唯一出水口,在正常年份,**年均外排水量為415×108m3,年最多外排水量7176×108m3,最大流量為120m3gs。讓滇池水倒流,就是把**的排水功能全部轉(zhuǎn)移到草海新的出水口,也就是說(shuō),**除排放少量必要的用水外,滇池水全部從北部流出去。新的出水口必需滿足滇池年最多排水量和最大流量,同時(shí)考慮滇池的3個(gè)出水口,充分利用**和西園隧道排水。因此,新河道的最大流量設(shè)計(jì)為60m3gs,這樣在正常情況下,保證滇池水能夠從新開(kāi)河道和大營(yíng)河流出去。發(fā)生的洪水時(shí),除新河道排放60m3gs外,由西園隧洞排放(其最大流量為40m3gs),這兩個(gè)出水口合計(jì)流量為100m3gs,假設(shè)遇10年以上的特大洪水,才利用**排放100m3gs流量以外的洪水。這樣既保證滇池水倒流,又充分利用滇池3個(gè)出水口的排泄功能。有人認(rèn)為,西園隧道分流已經(jīng)實(shí)現(xiàn)滇池水倒流。我們認(rèn)為西園分流只能分流草海內(nèi)的重污水,由于受海埂節(jié)制閘的限制,不能分流外海北部的重污水;而且它是以減少入湖水量的高昂為代價(jià),分流出去的水調(diào)不回來(lái),導(dǎo)致長(zhǎng)達(dá)半年多的旱季,為了保持水平衡,而不能分流。它的問(wèn)題就是出水口依然在**,無(wú)法讓滇池水倒流,更無(wú)法實(shí)現(xiàn)自流倒流,滇池和**城區(qū)的相對(duì)上、下位置就不能置換,這個(gè)最關(guān)鍵問(wèn)題沒(méi)有解決。僅有以減少入湖水量換取排放草海重污水的一點(diǎn)作用。本研究方案能實(shí)現(xiàn)滇池水全部自流倒流;使滇池從下游方置換到上游方的有利地位,從此擺脫了**對(duì)它的污染;它不但能把草海的重污水排出去;更重要的能把外海北部的重污水全部排出去;特別是旱季也能夠保證讓污水排出去。并使盤(pán)龍江下游的生態(tài)環(huán)境得到明顯改善。同時(shí)還能夠使滇池現(xiàn)有的污水逐步排放掉,從而使滇池污染的治理難題得以較好的解決。(3)旱季調(diào)水入盤(pán)龍江回滇池形成水循環(huán),并使旱季污水也能從北部流出去滇池水在雨季自流是不成問(wèn)題的。但在旱季(11～5月)半年多的時(shí)間里,水源缺乏,無(wú)法自流。需要調(diào)水來(lái)實(shí)現(xiàn)旱季滇池水自流。設(shè)想城區(qū)的污水排入新河道,在黑林鋪的大壙子附近處理后,引入盤(pán)龍江回滇池,形成滇池北部的水循環(huán)系統(tǒng)。它有6大功能:保證滇池北部的污水和污染物不斷流出去;促進(jìn)滇池北部水體的不斷流動(dòng)和循環(huán);利用流水不腐抑制藍(lán)藻滋生;保證滇池水平衡;利用水循環(huán)機(jī)制,可以把滇池現(xiàn)有的污水逐步替換掉,使滇池水質(zhì)在3～5年內(nèi)就能得到好轉(zhuǎn)和改善;盤(pán)龍江下游每天有幾十萬(wàn)方水流動(dòng),使盤(pán)龍江沿岸的生態(tài)環(huán)境得到大大的改善。我國(guó)的西部開(kāi)發(fā),從金沙江引水解決滇中及滇池缺水將是遲早的問(wèn)題。引水濟(jì)昆必須從南部的晉寧入滇池,讓清水從南向北流動(dòng),使北部污染帶的水體能源源不斷流出去,還滇池一湖清水,使滇池最終實(shí)現(xiàn)“納清吐