滇池流域污染源歸因識別與新時期治理策略

王鐸

摘要：指出了氣候變化及其關聯效應已成為21世紀最重大的環境問題之一，加之近年來人類的大規模開發利用，素有高原明珠之稱的滇池水體環境惡化愈演愈烈并表現出一些新的特點。針對環境變化下的滇池水污染問題，深入分析了滇池流域內不同污染源和驅動力作用下形成的水體污染，在治理現狀及存在問題的基礎上對滇池治理模式進行了探索，提出了在新形勢作用下，要吸取歷史治理失敗的教訓，突破傳統治污模式，優化產業結構，轉變治理理念，尊重客觀事實，同時給出了跨流域、全過程、綜合全面的管理模式。

關鍵詞：變化環境；滇池流域；水污染演變；歸因識別；綜合管理

中圖分類號：X52 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2017）2-0028-04

1 引言

20世紀以來，特別是近幾十年，正在經歷一場以全球變暖為主要特征的氣候變化，我國是全球氣候變化特征最顯著的國家之一，環境變化和人類活動導致干旱、洪澇災害大面積頻繁交替出現，這必然引起水體生態環境的變化，對我國的水體生態系統和經濟社會系統都造成了不同程度的影響，尤其是對事關水利發展的水資源供需、水生態系統、沿海地帶安全、河流健康、飲水安全等問題產生了深刻的影響。滇池流域在氣候環境的急劇變化和人類大規模開發利用的背景下，極端天氣與氣候事件增多，旱澇等災害更加嚴重，水生態環境更為惡化。水污染情勢日益嚴重，表現形式也呈現出多樣化趨勢，污染源多且復雜；點源、面源污染擴大，導致治理污染的難度隨之增加[1]；排污納污系統由河道排污向河道、湖區共同納污演變，這種污染源的演變使污染控制難度加大；局部水文情勢的變化必將導致整個滇池流域的水循環情況也愈發復雜。

滇池作為我國著名的高原淡水湖泊，在昆明市的國民經濟和社會發展中起著極其重要的作用，近年來，滇池流域因其獨特的地理優勢及優美的環境，經濟迅猛發展，人口激增，導致水文情勢惡化，湖泊富營養化過程加速。尤其是近20年，隨著經濟社會的發展，城市規模的擴大，人口的劇增以及生產生活方式的改變，水環境不斷惡化，大量污染物造成了水體的嚴重富營養化，其污染之速，治理之難，發人深省。滇池如今已基本喪失了使用功能，水體污染嚴重制約了昆明市居民生活質量的提高和經濟的持續發展，為此國家投入大量物力財力對滇池展開污染治理工作，卻收效甚微。滇池的治理與保護不是一個純粹的技術問題，其污染治理和生態恢復將是長期、艱巨的任務，迫切需要新的分析視角和治理思路，通過對滇池流域的污染成因識別和分析，立足現實，探討了新形勢下滇池污染的演變過程及其治理策略，為滇池的科學治理和人與自然和諧發展的良性循環提供重要參考。

2 流域概況

滇池（102°29′～103°01′E，24°29′～25°28′N），屬于典型的云貴高原型湖泊，位于云貴高原中部云南省省會昆明城區下游，湖泊本身位于大的斷裂帶上，是長江、珠江和紅河3大水系的分水嶺，地勢北高南低，北臨昆明市區。

呈南北向分布，滇池地勢低下，20余條河流向心狀注入其中，流經途徑包括城鎮、農田、磷礦工業區等，導致沿途中產生的大量物質流入滇池（圖1），滇池以北湖堤海埂將水面隔為外海和草海，中間有船閘相通 [2]。由于特殊的地理位置和氣候特征，在目前滇池流域氣溫升高的情形下將進一步加劇[3]，流域內降水時空分布不

均，洪澇災害頻發，水文水資源情勢發生了很大變化，水資源供需矛盾突出，入湖河流水量銳減，大量氮、磷、砷等重金屬沉積于湖底，魚類種群發生巨變，土著魚種瀕于滅絕，景觀及供水等功能下降。

3 典型污染源歸因

滇池污染源主要來自工業污染，居民污染和農業面源污染。這些污染源直接進入滇池，是造成水質惡化的直接原因。眾所周知，滇池流域非點源農業污染嚴重，湖濱帶耕地面積較大，加之花卉蔬菜大棚等的大規模種植，如遇降水，則會導致化肥農藥等隨雨水進入滇池，進一步加劇了滇池富營養化污染[2]。在滇池長期的治理過程中，不恰當的治理思路導致了滇池嚴重的內源污染，長期的富營養狀態，使滇池湖底積累了較厚的底泥，成為新的污染源。

因此，按照污染源的不同對滇池水污染進行歸因識別，從點源污染、面源污染和湖體內源污染三個方面對不同污染源的產生機理和污染過程進行歸因識別（圖2），以便對滇池的治理提出更有針對性的建議。

環境與安全

3.1 點源污染歸因分析

點源是滇池流域的重要污染源之一，點源污染負荷占污染物總量的約50%～70%[4]，位于滇池北岸的昆明主城區是流域重污染排水區；與此同時，新中國成立后的工業化需要，形成了環滇池布局的昆明工業化格局，也成為滇池污染的重要點源；此外，未經處理直接排入滇池的污染物，也會導致湖體污染總量的增加[4，5]；加之近年來隨云南旅游業和昆明城市的迅速發展，大量省內外人員到昆明發展和居住，由此昆明市人口猛增，造成了滇池污水的逐年攀升。對滇池流域點源污染進行歸因分析，筆者認為主要有以下4方面原因：①人口增長與城市擴張是城市生活污染持續增長的主要原因；②污水收集系統不完善是影響流域污水處理率的主要原因；③滇池地理位置特殊，降水時空分布不均，降水雨季集中，導致污水在時間和空間上分布的不同步和不均衡，因此污水處理設施建設也出現滯后和不協調的特點；④點源污染末端處理已不能滿足滇池保護的要求。因此，需要綜合考慮污染源頭控制、過程削減、末端治理的全過程。

3.2 面源污染歸因分析

近年來，隨著對工業廢水和城市生活污水等點源污染的有效控制，面源污染尤其是農業面源污染已經取代點源成為水環境污染的最重要來源，面源污染的負荷比重在逐步上升，所造成的水環境質量惡化問題也已日顯突出，由于農業種植結構調整，農田化肥用量逐年增大，農田肥土流失也隨之增加，使滇池流域農村及近郊城區面源污染加重，從而導致流域污染物總量加大。在總污染負荷中，面源污染成為入湖污染源的首要來源，農業及近郊城區面源污染來源廣泛，主要有以下6個原因構成：①村鎮生活污水：農村生活污染是構成農村面源污染的一個重要因素，污染最嚴重的是農田化肥流失和農村固體廢棄物所造成的污染；②農村固體廢物：農村固廢包括生活垃圾、種植業固體廢物、養殖業固體廢物和建筑廢物等，在各種環境中的固體廢物在非雨季處于累計過程；③化肥施用：滇池流域蔬菜、花卉種植使流域內過量施肥現象極為突出；④地表徑流：由降雨產生的徑流，是造成農業面源污染物輸出的主要動力，故暴雨徑流成為滇池流域入湖污染負荷的重要途徑；⑤土壤侵蝕和流失：土壤侵蝕和流失也是構成近郊城區和農村面源污染的一個重要原因[6]；⑥畜禽養殖糞便：流域大量畜禽養殖場所排放的廢水和糞便因降雨淋失進入滇池，從而增加了面源污染物的來源量，也是滇池污染的重要原因。流域內80%以上的面源污染物進入外海。尤其是農村面源污染所產生的有機物，總氮和總磷成為入湖污染負荷的主要來源，由于面源污染的時空范圍更廣，不確定性更大，成分、過程更復雜，因而加深了相應的研究、治理和管理政策制定的難度。

3.3 內源污染歸因分析

研究結果表明，沉積物是湖泊生態系統的重要組成部分，是有機質、氮、磷等的“匯”和“源”[7]，有機質的礦化，是直接導致內源污染的主要原因。

此外，滇池湖盆寬淺，大量內源污染與全湖的水流動力學及主導風向的影響息息相關，流域內常年盛行西南風，水體流動過程中，在外海北部常年形成局部環流[8]湖水攪動強烈，底泥中的污染物向水中擴散形成嚴重的內源污染，底泥累積成為滇池水體中營養鹽的重要蓄積庫，一定條件下，底泥中的營養鹽則可能成為導致滇池富營養化的主導因子[9]，據研究滇池底泥僅0.3m深范圍內所含的磷就達187446t，是水體中所含磷的500倍[10]。

研究表明，滇池生物多樣性在生態系統的長期演變過程中受到破壞或威脅。 滇池內源污染的增加與滇池自20世紀50年代以來大量的藻類繁殖有關[11]。通常情況下，一場較強的暴雨后，水動力作用引起沉積物懸浮，使水體底泥受到擾動，引起氮、磷等營養鹽釋放，同時也可能使藻類細胞從底泥中釋放，形成“水華” [12]。

4 新情勢下治滇策略與綜合管理

滇池治理是一個涉及污染源管理、污染物遷移途徑控制、污染控制技術以及生態系統恢復與管理等方面的綜合復雜系統性的長期巨大工程。單一的治理思路、簡單的污染治理工程措施（湖岸截污、污水深處理、跨流域調水以及恢復湖濱濕地等）都不適合滇池的治理模式，不能徹底治理滇池的污水問題，怎樣利用各種途徑有效的獲取污染源以及污染物匯集途徑及方法，并在此基礎上進行針對性改善與治理，進行綜合化長期可持續一體化的治理思路，以此達到對滇池水體生態系統的逐步修復和提升湖泊本身自凈功能的目的是新形勢下擺在我們面前的主要任務。

4.1 突破傳統治污模式

傳統滇池治理重視工業污染源控制，輕視農業污染源防治；重視城市生活污染源防治，輕視農村生活污染源治理；重視經濟發展，輕視環境保護，治理滯后于發展；重視污染控制，輕視生態修復，治本項目無力顧及。政府盡管實施了一系列綜合治理措施，但滇池水質惡化態勢不減，流域內有大量的磷礦開采區，區域內植被遭受嚴重破壞，水土流失進入湖泊，致使湖泊淤積，治理難度非常大。部分措施雖然短期內有效，但從長遠來看，治標不治本。然而，對于滇池的治理，從中央到地方，滇池治理已經歷“九五”至“十二五”4個五年計劃，國家的投資力度也從“九五”期間的25.3億元逐漸增至“十二五”期間的420.14億元。雖然治理投資逐步升級，但治理策略發生了變化甚至是反復，治理措施收效甚微；在國民經濟全面高速增長的形勢下，城市和區域發展帶來的環境代價過大，在“先發展、先污染、后治理”等落后理念的誤導下，造成滇池治污方略不科學，不符合湖泊治污的客觀規律，這樣的治理方略很難從根本上改變并扭轉滇池水質逐年惡化的趨勢。因此，滇池治理的思路首先應該突破傳統的治污模式，從更寬泛的角度出發去考慮，進行系統性、綜合性的治理，甚至采取非常措施?？偨Y滇池治理的經驗和教訓，當下的滇池治理應科學設定治理目標，因地制宜，針對造成各類污染的原因進行重點應對。

水體污染的污染源治理從來都不是單一的工程措施可以根治的，對污染源的應對及治理策略也應根據不同類型的污染源進行針對性的污染處理，并且根據同類型污染源自身獨有的特征對各類污染源的區域分布及發生特征進行規律分析。對于點源污染，應根據源點污水排放量的增加趨勢，按片區集中治理，對污水治理力度進行改進與提升；通過從外流域調水進入滇池，不僅可解決目前區域水資源總量及生態環境用水不足的問題，還能減少點源污染物入湖總量，加強水污染治理；縮短入湖污染物的滯湖時間，改善物質出入湖不平衡狀況，提高出入湖物質的比例，也是改善滇池點源污染的重要途徑。針對面源，要重視農村及近郊城鎮面源污染的治理，集中式的定期清理；滇池的內源污染物積聚程度非常嚴重，針對內源污染負荷削減規模不足，水生植物修復受限等方面，對內源污染進行疏浚、濕地恢復、水生植物吸附、建設污泥集中綜合處理處置工程、圍繞滇池種植中山杉以及清除藍藻等方式，要重點關注滇池全湖內源污染調查與內負荷特征研究、滇池藻源內負荷控制關鍵技術研究等（圖3）。

4.2 新情勢綜合管理對策

全球溫度的不斷變化也是造成滇池污染越發嚴重的一個因素。變化的氣候條件及人類活動必然會對滇池流域的水文循環及水資源問題的分布產生影響。因此，更應該結合當下滇池的具體情況，注重環境保護，面對新情勢下的滇池治理提出以下6點管理對策。

4.2.1 堅持產污系數與產流系數的聯合管理

從流域產污系數與排污系數的角度出發，結合不同情境下干旱災害產流系數與洪澇災害產流系數對降雨產流、產污特性、徑流中各種污染物含量的影響，制定不同防治方案，重點應對。

4.2.2 物化生及工程措施聯合應對

過往治滇的教訓證明單一性措施短期內可取得效果，但往往帶來更大的污染代價，因此，在今后的滇池治理中要堅持物理生物化學工程措施相結合，兼顧工程與生態的平衡，變廢為寶，充分利用，使滇池地區的自然風貌得以逐步恢復。

4.2.3 轉變治理理念，尊重客觀事實

滇池水環境惡化的成因及治理恢復滇池生態具有長期性、艱巨性和復雜性，要求我們必須轉變治理理念，尊重客觀事實。對于滇池近郊城區的治理，應堅持整個流域溝坡兼治，山水林田路統一規劃，以治理后出湖水質與其最初入湖水質一致為目標，尊重客觀事實，同時加快轉變經濟發展方式、優化工業結構的全過程、綜合管理模式。

4.2.4 全員參與，跨流域全方位管理模式

為了防止“公地悲劇”的愈演愈烈，除以往的單純政府投資以外，應鼓勵政府與民間資本投入市場運作相結合的融資方式，建立和健全公眾參與機制，讓公眾真正認識到滇池治理與切身利益的關系。通過政務公開政府治滇工作的進程和重要工程，讓群眾了解治理工作的目標和各階段措施，與此同時，對流域水的時空調度應跳出局部思維，采取多時空的跨流域調水方法。如“牛欄江調水方案”則是典型代表，其從水量、水質上均可滿足要求，水資源開發利用程度相對較低，在一定程度上彌補了本流域水資源的不足。

4.2.5 景觀格局與復合生態系統的合理構建

城市化速度激增是近年來區域經濟發展的主要典型特征，城市化的快速發展有其明顯的優勢，但對于滇池流域水體生態系統整體來說，會導致流域內建筑用地的不斷擴張，相應的勢必造成農田、草地等面積的日益減少，天然的大片景觀被城市化的不斷深入造成破碎化程度加劇的巨變，因此景觀生態的結構不再合理，導致景觀功能出現嚴重的退化等問題，這一系列問題都加劇了區域水資源危機。因此，在不斷變化的景觀格局與生態過程中對滇池流域景觀格局、功能及土地利用現狀進行調整、優化，使其產生最大生態效益。目前景觀格局對滇池流域影響的研究較少，在不斷變化的環境影響下，從景觀和生態系統的角度出發對滇池流域結構、功能進行探索顯得更加重要。

4.2.6 學術研究和管理實踐相結合

將學術研究的成果與實踐過程中的相關經驗有機結合，既尊重事實又有所發展，加大科研重視程度與資金投入力度，加強滇池流域社會經濟發展與資源環境保護的綜合研究，啟動滇池水污染防治中長期規劃研究，為流域水污染防治和水環境保護提供決策支持，也為當地政府治理從根本上實現滇池水質的恢復和好轉。

參考文獻：

[1]Xue Jinfeng，Xia Jun.Research on Runoff Sub-model of N0n—point Source Pollution Model[J].International Water Resources Association，2007，32（3）：428～438.

[2]戴 麗，張 萍，湯承彬，等.昆明地區花卉生產對水環境影響的調查研究[J].環境科學導刊，2012，31（5）：90～92.

[3]謝 波，周 云，顧世祥，等. 滇池流域氣候變化及與水資源利用的關系[J].中國農村水利水電，2010（7）：14～18.

[4]李躍勛，徐曉梅，何 佳，等.滇池流域點源污染控制與存在問題解析[J].湖泊科學，2010，22（5）：633～639.

[5]梁中耀，劉 永，盛 虎，等.滇池水質時間序列變化趨勢識別及特征分析[J].環境科學學報，2014，34（3）：754～762.

[6]毛建忠，吳秀萍.滇池流域農村面源問題淺析[J].環境科學導刊，2007，26（4）：21～24.

[7]朱廣偉，陳英旭.沉積物中有機質的環境行為研究進展[J].湖泊科學， 2001，13（3）：272～279.

[8]羅建寧，肖永林，蘇俊周，等.昆明滇池水動力條件與沉積物特征[C].成都：中國地質科學院成都地質礦產研究所出版社，1987：89～108.

[9]金相燦，徐南妮，張雨田，等.沉積物污染化學[M].北京：中國環境科學出版社，1992：300～326.

[10]郭振仁.滇池治理的核心任務與策略思考[J].云南環境科學，2003，22（2）：5～7.

[11]劉 勇，朱元榮，弓曉峰，等.滇池近代富營養化加劇過程的沉積記錄[J].環境科學研究，2012，25（11）：1236～1242.

[12]邢廣彥，胡長春.利用水動力條件防治水體富營養化[J].人民黃河，2006，28（7）：36～37.