淺談撫仙湖代村河流域水污染治理的工程措施

向令保，王 力，張尚燚，郭 煒，郜元勇，童曉霞

(1.長江設計院生態產業工程公司，湖北 武漢 430010；2.長江科學院，湖北 武漢 430010)

1 概述

1.1 流域概況

撫仙湖位于云南省玉溪市澄江、江川、華寧3縣間(24°21′38″～24°38′00″N，102°49′12″～102°57′26″E)，居滇中盆地中心，是我國著名的高原深水斷陷湖泊[1]。撫仙湖湖面海拔1720m，面積約212km2，湖岸線總長88.2km，平均水深87m，最大水深155m[2]。

代村河地處玉溪市澄江縣東北角，屬于撫仙湖流域北部。代村河流域面積12.64km2，流域內地質構造復雜，主要為以砂巖及頁巖為主的碎巖類。流域內多年平均降雨量840.2mm，降雨年內分配不均，大部分降雨集中在汛期(5月下旬～10月下旬)，其降雨量約占全年總雨量的80%。

1.2 水污染治理存在的主要問題

改革開放以來，隨著社會經濟快速發展，撫仙湖水質總體呈現下降趨勢，水污染防治壓力迅速增加。多年的磷礦開采使礦區地質環境遭到嚴重破壞，水土流失嚴重，磷礦開采過程中開采面的風化淋溶、開采過程排放的廢土石和水土流失造成的溶出釋放的氟、磷污染物隨雨水流失，進入地表水或滲入地下水中。遺留下來的磷石膏堆場高度裸露，無任何處理措施。由于礦渣難以有效資源化，露天堆放的原礦和礦渣在雨季有大量污染物流失，水體中TN、TP濃度波動性上升，透明度顯著下降。特別是近5a來，這種水質下降呈現加速趨勢[3]，其原因是污染物的排放強度超過撫仙湖維持I類水體的承載能力。

1.3 水污染治理的目標

根據撫仙湖代村河流域環境保護總體需求和社會經濟發展水平，確定代村河小流域水污染防治的總體目標：將《撫仙湖流域水污染綜合防治規劃(2011～2015年)》的入湖污染物目標削減量作為主要污染因子削減量目標，改善代村河水質，滿足治理后入湖河流入湖河口斷面水質達到Ⅳ類標準的水環境功能區劃要求；基本控制流域上游磷石膏礦渣堆場污染和村落污染問題；建立長效運行機制，加強工程管理與維護，保障工程效果，使代村河水質穩定達標。

2 關于水污染防治的工程措施

2.1 磷石膏礦渣堆場磷流失控制工程

代村河流域原有大坡頭磷石膏礦渣堆場基本穩定，且在部分區域進行了封存覆蓋，有的區域植被覆蓋狀況良好，現階段不宜進行大規模移動，宜對原有堆場采取就地封存處理。結合代村河流域的實際情況，原位封存處理措施為大坡頭磷石膏礦渣堆場的最佳處理方案。通過閉庫安全設計，建立堆場表層防滲系統、排洪排水系統，并采取覆土復墾等一系列措施。此技術具有作業設備簡單、使用范圍廣、處理量大、單位投資小、運行管理方便成熟等優點。主要治理內容為：堆場經穩定復核計算后進行壓坡、削坡維護修整，建立堆場表層防滲系統，完善堆場內的排洪排水系統，對堆場表層進行覆土復墾，恢復自然植被，按有關規范進行閉庫設計，徹底恢復堆場的生態環境。

2.2 水源涵養林與水土流失防治工程

受人類活動影響，土地資源的過度開墾使代村河流域的水土流失問題不斷加劇[4]。代村河流域水土流失的防治首先要去除不良的人為干擾，然后通過人工手段推動植被恢復來降低水土流失的強度。關閉磷礦開采企業，停止對現存植被的破壞，通過荒山造林來恢復被破壞的植被，對潛在匯水通道進行治理[5]，這些都是水土流失治理的途徑。目前，代村河流域已經停止磷礦開采，并進行了一定面積的植被恢復工作，植被覆蓋率有所提高。但還有一些重要區域需進一步進行水土流失的防治處理，已完成造林的區域也需要通過管理養護和林區的進一步改造來鞏固綠化的成果。具體治理思路如圖1所示。

圖1 水源涵養林與水土流失防治思路

2.3 代村河流域農村生活污水控制工程

農村生活污水是撫仙湖流域代村河水質的主要污染源之一，經調查，撫仙湖流域內，農村污染物排放主要來自群眾日常生活，如淘米洗菜、洗衣、沐浴和排泄等。

針對上述現狀，制定“兩結合”治理思路，即：分散處理與資源利用相結合，村落管網與城鎮管網相結合[6]。具體治理思路如圖2所示。

圖2 工程治理思路

按照以上治理思路，流域內村莊均采用“雨污分流制”處理村內生活污水。其中河下游代村和洪家沖的生活污水經村級管網收集后接入市政管網；河上游大坡頭、小團坡、者北村和啰哩村4個村的生活污水經村級管網收集后，再經綜合強化預處理池處理后進入穩定塘做進一步處理并儲存，在農灌季節可做灌溉水回用。大坡頭和啰哩村2個村新建雨水收集系統，收集雨水經穩定塘處理后做農田灌溉水回用。

2.4 農業面源污染控制工程

對農業面源污染的控制，以管理措施為主、示范工程為輔[7]。管理措施主要為：對撫仙湖一級保護區內的農田實行退田還湖；對靠近保護區的農田的種植結構進行調整等。工程手段方面，從農業面源污染發生過程出發，在污染物向湖體遷移過程中采用工程措施對污染物進行削減[8]，包括農灌渠改造、農業廢棄物的資源化利用、農田灌溉水的循環利用等措施。與此同時，對農民普及科學施肥，從根源上降低化肥施用量，減少流失量。具體治理思路如圖3所示。

圖3 農田面源污染治理思路

2.5 農村固體廢棄物處理工程

2.5.1 農業固體廢棄物

農業固體廢棄物主要包括秸稈、菜葉、豌豆藤等，一般堆積焚燒處理，易造成大氣環境污染。建設農業垃圾房，將農業固體廢棄物清運出農田，部分廢棄物可回收利用[9]。

本技術結合澄江縣規劃，針對目前澄江縣正在建設的有機肥原料收集處理工程，考慮建設農業垃圾房對農業廢棄物進行收儲，分類后清運至有機肥生產車間加以利用。

2.5.2 農村生活垃圾

農村生活垃圾的處理，很多因素都依賴于當地條件。針對代村河流域各村莊的具體情況，結合撫仙湖流域已經立項建設的3個垃圾中轉站，采用在各個村莊內新建垃圾房和配置垃圾桶、移動垃圾箱的工程措施收集生活垃圾，收集后的垃圾通過垃圾車轉運至垃圾中轉站處理。

2.6 人畜糞便處理處置工程

針對人畜糞便污染的不同特點，本工程治理思路為：根據各個村莊現有不同設施狀況，因地制宜，選擇建設“生態公廁”“漚肥池”等對人畜糞便進行收集、處理，使糞便無害化、資源化、能源化，從源頭上控制村落人畜糞便帶來的污染，削減入河污染負荷，實現環境與經濟的可持續發展。

(1)代村河下游的代村和洪家沖村城鎮化程度較高，村內農戶家庭大部分為水沖廁所，同時村內建有公共廁所(旱廁)(代村2個，洪家沖村1個)，由村委會安排人員定期清理公廁，清理的糞水用于村下游農田施肥。但由于人口較多，公廁數量有限，部分村民入廁距離太遠，所以需要新建公廁解決部分村民入廁難題。工程考慮與村內新建市政污水管網結合，擬新建的公廁為節水型公廁，沖廁糞水經化糞池處理后進入市政管網。治理思路如圖4所示。

圖4 代村和洪家沖村人畜糞便治理思路

(2)代村河上游4個自然村有一定的沼氣基礎，農戶入廁形式基本為旱廁，畜禽養殖分布不均勻，村內基礎設施相對落后，居住情況也相對分散。適合建立“生態公廁”處理人糞便，建設“漚肥池”處理畜禽糞便，公廁和漚肥池所產生的糞便可運輸至周圍的農田或菜園用于施肥。同時每個村安排固定環衛人員對公廁和漚肥池進行維護和管理。治理思路如圖5所示。

圖5 人畜糞便治理思路

2.7 河道水體水質凈化工程

代村河下游城鎮化程度較高，包括代村河水庫及其下游土地現已被國際養生園集團征用，目前水庫被承包用于養魚和鵝，下游土地未利用，有閑置土地。根據現場調查，由于來水量有限及養殖的需要，水庫基本是封閉的，一般不往下游放水，僅在旱季下游農田缺水灌溉時放水[10]。

代村河緩沖帶進行了下凹式濕地建設，因此在河道水體水質凈化工程中不予考慮。

3 結語

(1)根據“以控源治河為基礎，以修復清水產流體系為主體，恢復庫塘濕地的生態功能，構建完善的清水產流機制”的總體治理思路，本方案包括水源涵養林與水土流失防治技術、磷石膏及磷礦渣堆場磷流失控制技術、農村生活污水處理技術、農業面源污染控制技術、農村固體廢棄物處理技術、人畜糞便處理處置技術、河道水體水質凈化技術等，技術是成熟的。

(2)本工程具有良好的環境效益：工程的實施，將會使代村河流域及其周邊的生態環境得到極大改善。入湖污染負荷明顯減少，村落的環境衛生情況得到改善，污染源基本得到控制；工程的實施，可大幅度的削減流域內的污染物負荷，預計減少入河污染TN 45.75t/a、TP 60.09t/a、CODcr 471.2t/a、NH3-N 12.48t/a，使得流域內入湖水體的水質得到保障；工程的實施，將改變村落污水溢流、隨地潑灑，生活垃圾、人畜糞便隨處堆放及流域內水體臟、黑、臭的現狀，使代村河流域內的環境衛生狀況得到很大改善，同時，伴隨著流域生態系統的恢復，也兼顧了代村河流域的生態景觀。