中圖分類號:X52 文獻標志碼:A 文章編號:1673-9655(2025)增-0017-06
0 引言
云南擁有眾多高原湖泊,是我國湖泊資源最豐富的省份之一[]。其中,重點高原湖泊(簡稱“九湖”)以其獨特的生態景觀和立體氣候環境而聞名。這些湖泊多為高原封閉一半封閉型,生態系統類型豐富,孕育了多樣生物物種,是生物多樣性基因庫和生態安全屏障,也是云南自然景觀的重要組成部分。程海作為重點高原湖泊之一,是滇西北的第二大湖泊,對區域生態平衡和經濟發展至關重要。然而,由于程海地處金沙江干熱河谷少雨區,流域水資源短缺、水位下降,水體富營養化加劇及湖濱生態系統退化等問題突出,導致資源開發與保護矛盾重重。近年來,有學者研究了程海的生態水位[2]、河長制管理保護機制[3]、流域非點源污染[4]、富營養化與水文調控[5]及環境保護與治理[6-7]等,但深入的保護治理研究仍較少。因此,本文利用程海2020一2023年期間的水環境數據,綜合分析當前保護治理面臨的主要問題與挑戰,并提出有針對性的保護治理對策,以期為程海流域的綜合治理與保護提供參考。
1研究背景與方法
1.1研究區概況
程湖地處云貴高原腹地,屬半封閉型堿性淡水湖泊系統。其水化學特征表現為顯著的高礦化度與堿性環境,實測pH值介于 9.03~9.4 。湖體呈狹長形態分布,南北軸向延伸 19km ,最大東西跨度5.2km ,平均寬度 4.3km ,形成 72.8km2 的穩定水域。湖盆地貌特征顯示,岸線總長達 45km ,流域控制面積 318.3km2 ,最大水深 35m (平均 25.7m ),展現出典型深水湖盆結構特征。水位波動對該水域空間具有顯著影響,當水位高程達 1501m 時,對應水面面積擴展至 74.92km2 ,蓄水量達19.01億 m3 ;而水位降至 1499.2m 時,面積縮減至73.89km2 ,庫容相應減少至 17.65∣Zm3 。研究區屬亞熱帶高原季風氣候,多年平均氣溫穩定在 17.8°C ,降水量為 733.6mm ,而蒸發量達 2169mm ,蒸發降水比達到2.95:1,這種特殊的水熱組合對湖泊水量平衡產生重要影響,高強度蒸發作用導致流域每年損失約3倍于降水量的水體。流域水文網絡由47條入湖河道構成,其中17條被界定為主要補給通道。這些河道普遍呈現短流程特征(平均長度lt;10km ),且具有顯著的季節性水文波動,僅在豐水期產生有效徑流[8-10]
1.2數據來源與方法
水質監測數據來自云南省生態環境監測中心,監測時段為2020年1月一2023年12月,水質監測指標為化學需氧量(COD)、pH、氟化物。氣象監測數據來源于氣象數據來源于云南省氣候中心,監測時段為2020年1月一2023年12月,氣象監測指標為氣溫、降雨量、日照。水文監測數據來源于程海湖泊管理局,監測時段為2020年1月一2023年12月,水文監測指標為水位、水量。本研究采用了全湖平均數據,并運用算術平均法進行整合。為了直觀展示分析結果,借助了EXCEL軟件進行圖表繪制。
2程海水環境時空分布特征
2.1程海水質變化趨勢
2020一2023年程海各水質指標值月際和年際變化見圖1。程海全湖平均COD月均值在 23~31mg/L 上下波動,無明顯季節性規律,但2021年2月和2023年2月出現峰值( 30mg/L 和 31mg/L ),可能與春季徑流輸入污染物有關。年際變化COD值整體差異不明顯,但接近V類水質上限,需警惕潛在風險。截止2023年水體COD值為 27mg/L 比2020年濃度削減了 0.83% 。氟化物月均值在1.5~3.1mg/L 間波動,夏季(6一8月)濃度普遍偏高(2023年6月達 2.52mg/L ),可能與高溫蒸發濃縮有關。年際變化氟化物值呈增長趨勢,2023年氟化物值為 2.4mg/L ,比2020年( 2.3mg/L )增長 0.18% ,超標問題持續惡化,需加強污染源管控。pH月均值穩定在9.0\~9.4,僅2022年2月出現異常值(10.0)。年際變化pH值呈下降趨勢,從9.2(2020年)微降至9.0(2023年),仍處于臨界狀態,需關注堿性物質輸入。
2.2 程海水質空間分布特征
2020一2023年程海COD值北、南、中三個區域差異較小(年均值波動在 25~30mg/L ),全湖平均COD接近V類上限( 30mg/L )。氟化物濃度普遍超標(V類上限為 1.5mg/L ),全湖年均值從2020年的 2.3mg/L 升至2023年的 2.4mg/L ,超標問題持續加重。程海中部分月份濃度顯著偏高(如2023年3月達 3.1mg/L ),可能是局部污染源影響。北、南區域 pH 值略高于程海中,但全湖年均值穩定在 9.0~9.2 ,接近V類上限(9.0)。程海中pH值長期保持9.0,可能與水體緩沖能力較弱有關。

3保護治理存在問題
3.1水循環失衡驅動的水位異常衰減
程海位于金沙江干熱河谷特殊氣候帶,水熱配置呈現顯著異質性。據水文數據顯示,區域多年平均降水量 687.17mm ,而水面蒸發量達 2062.7mm ,蒸發降水系數達2.7,構成典型負水平衡區。2008—2020年監測顯示,湖泊水位累計降幅 5.15m 對應水量虧損 3.941Zm3 ,年均消減速率達
。2023年極端氣候事件加劇了這一趨勢,實測年降水量 697.9mm ,較歷年均值減少 24.9% (距平值-231.0mm ),疊加區域性干旱影響,當年1一6月平均水位跌至 1495.8m ,低于法定最低生態水位( 1499.2m? 達 3.4m ,即便實施金沙江應急調水工程仍未能扭轉水位頹勢。水體溫室效應顯現,2023年表層水溫均值 20.10°C ,同比上升 0.52°C (增幅 2.66% ),與區域氣溫距平值 +1.39C 的升溫趨勢形成耦合效應。此外,47條入湖河道中有大部分存在流程短、截流率高的特征,由于農業取水與生活用水需要導致年均有效補給量不足,枯水期斷流率超 90% ,這種“補給衰減一蒸發增強”的協同作用,構成了湖泊水量赤字的核心機制。

3.2生態脆弱性驅動的水生系統退化
《性悔機域土芯)品川值似異孤口小了該流域生態系統現狀及水生態演替趨勢。2020年,程海流域土壤保持能力居中,而陸生生物多樣性維持能力在九湖中排名靠后。面山森林覆蓋率僅為 57% ,低于同緯度典型山地系統均值( gt;70% ),林分結構單一化導致水土保持指數僅達區域中值水平。同時,水生態系統也在不同時間段內呈現出顯著的演替趨勢,具體表現為:① 浮游植物群落經歷顯著變化。1980年硅藻一綠藻一藍藻共存的穩態格局(優勢種擬魚腥藻占比gt;40% )。至2009—2010年演變為微囊藻主導的藍藻型群落,浮游植物種類增至175種,藍藻和綠藻數量顯著增加,微囊藻、顫藻等藍藻成為優勢種,呈現富營養化特征[10]。然而,2021—2022年調查發現,硅藻重新成為優勢種,直鏈藻、小環藻等占據主導,表明群落正從富營養化藍藻型向硅藻型轉變。 ② 浮游動物群落結構簡化。2009—2010年,程海浮游動物86種,以輪蟲、原生動物為主[10]。但至2021年,種類減少至11種,枝角類和橈足類物種數量反增,占總數 33.33% ,顯示群落結構簡化,但某些物種種群數量增加。 ③ 水生植物衰退嚴重。1976一1992年,程海水生植物15種,篦齒眼子菜為優勢種。隨后種類和數量逐漸減少,至2009一2010年僅存11種,群落存在的僅3種[10]。2021年,水陸交錯帶大型水生植物僅剩5種,均為單子葉植物,表明水生植物群落嚴重衰退和簡化。 ④ 魚類群落結構變化顯著。2010—2013年,程海記錄魚類24種,以鯉形目為主。然而,由于外來物種的入侵、水質的污染以及水利工程的建設等多重因素,土著魚類的物種數量正在急劇下降。太湖新銀魚已成為主要漁獲物,占全湖產量 80% 以上,表明土著和特有物種被外來物種取代[10]。整體上,程海水生態演替趨勢表現為浮游植物群落轉變、浮游動物結構簡化、水生植物衰退、魚類土著和特有物種減少等特點。
3.3復合型水土侵蝕與非點源污染耦合效應
程海流域地質環境具有顯著脆弱性特征,面山土層平均厚度低于 40cm ,石礫含量達 79.3% ,制約植被群落發育(當前森林覆蓋度 57% ),直接導致水源涵養能力衰減(單位面積蓄水量較同類區域低 32% )。疊加 25° 以上陡坡占比超 60% /年暴雨日數 gt;15 d的氣候地貌條件,形成強侵蝕動力環境。根據云南省水利廳公布的監測數據顯示,2022年土壤侵蝕總面積 62.71km2 (占流域19.66% ),其中中度以上侵蝕面積 11.93km2 ,主要集中于東北岸、北岸及東岸等11條重點河道(如關帝河、潘清河等),呈現顯著空間異質性。此外,據“十四五”規劃顯示,程海流域的面源污染負荷(2020年數據)中,COD(907.87t)、TP(20.56t)、TN(144.79t)、 ΔNH3-N (45.31t),主要由畜禽散養、農村生活污水、農業面源及侵蝕輸移分別構成 36.25% 、 41.08% 、 26.83% 和30.21% 的最大貢獻源。盡管當地政府實施了種植結構調整的措施,化肥施用量大幅減少,耕地的持續利用得到了一定程度的改善,但化肥利用率仍然有限,化肥積累流失現象依然明顯。同時,流域內面源污染治理手段相對單一,盡管啟動實施了一系列面源污染防治工程,但這些示范工程的可推廣性較差,措施成效也不顯著。因此,程海流域的生態與環境問題仍然嚴峻,需要采取更為有效和全面的措施加以解決。
3.4流域農村污水治理尚未全覆蓋,保護治理工作難以推進
程海流域污水治理工程呈現顯著梯度化特征。在一、二期工程框架下,47個自然村中已有41個完成治理(覆蓋率 87.23% ),但受地貌復雜性(平均坡度 gt;25° )及村落空間分布離散性(平均間距 gt;1.5km )制約,剩余6個村莊尚未納入治理體系。值得注意的是,半干旱區氣候特征(年均降水量 733.6mm )導致污水產生量時空分異顯著,旱季日均污水量僅為雨季的 32% ,間接影響處理設施運行效率(負荷波動系數達2.8)。工程運行監測顯示,重點區域(程海鎮、芮家村等)存在進水濃度倒置現象(COD進水均值 58mg/L 出水 72mg/L ),揭示管網系統存在滲漏或雨污混接問題。截至2023年底,沿湖核心區治理成效顯著,污水管網覆蓋率達 100% (含預處理后的商業污水)、建成處理設施42座(處理站22座 + 尾水池20座)、8個村委會39個自然村實現戶級收集率96.45% (6327/6560棟)。但全流域尺度(9個村委會47個自然村)仍存在治理缺口,房屋級收集率83.81% 。這種“核心區高覆蓋一全流域低均衡”的治理格局,亟需構建基于地貌適應性的分布式治理網絡,重點突破陡坡區( gt;30° )管網敷設技術瓶頸。
3.5能力建設較為薄弱,湖泊基礎研究不足
程海保護治理工作在資金方面遭遇瓶頸。自“十三五”以來,地方共實施了9個程海保護治理資金項目,并申請了總計1.13億元的補助資金。具體而言,這些項目中包括1個中央水污染防治項目,獲得了0.10億元的補助資金;另外8個項目為省對下的環保項目,共獲得了1.03億元的補助資金。然而,項目數量及補助資金的相對匱乏,對地方的能力建設以及長期的科研成果積累帶來了不利影響。同時,科研支撐能力的薄弱成為制約程海保護治理的又一關鍵因素。由于人才和專業隊伍建設的滯后,程海保護治理的實際能力遠未達到應對其面臨嚴峻挑戰的水平?;A研究的缺失,使得在保護與治理的決策過程中缺乏科學的指導和支撐。整體上,程海保護治理在資金籌集與科研支持方面均面臨顯著挑戰,這在一定程度上阻礙了其保護治理工作的有效推進。
4保護治理對策建議
4.1強化水資源優化配置,保障湖泊科學運行水位
(1)加強程海流域已建補水工程的運營與維護管理,確保生態綜合治理水利骨干工程、壩箐河補水項目及羊坪水庫至仙人河隧道連通工程高效運行,實現年度既定補水目標。
(2)優化水資源調配與再生水循環利用。加速流域供水替代設施建設,以保障沿湖居民生產生活需求,并加大節水灌溉及再生水循環技術的推廣力度,逐步取締湖內直接取水行為。
(3)深化水價制度改革。結合用戶承受能力,調整并優化水價結構,構建多元化供水價格體系,利用價格杠桿調節用水需求,提升用水效率。
(4)要加速推進水資源高效利用技術的規模化應用,重點構建以噴灌、滴灌為核心的智能節水灌溉體系,從而大幅提升農業灌溉用水效率,促進農業生產的高效、增產與節能。
4.2強化生態系統修復工作,著重加強水生態功能的提升
(1)促進生物鏈健康發展。為了引導生物鏈向良性方向發展,應實施土著魚類恢復項目,加強水鳥棲息地的保護與建設,從而進一步提高生物多樣性。
(2)強化流域生態空間管控。合理規劃生態移民小鎮,引導人口有序轉移,以減輕對生態環境的壓力。通過提升空間管控和利用水平,實現生態資源的優化配置和可持續發展。
(3)分步實施流域生態修復。針對面山生態退化問題,應分步實施修復項目。在此過程中,應注重植被多樣性的保護,避免單一種植導致的生態風險。
(4)綜合治理水生態系統??梢约訌妼ν鈦砦锓N的監測與管理,防止其對本地生物多樣性的破壞。同時,減少污染物排放,改善水質狀況。在推進水生植被修復工程中,應采取人工補植與生態演替協同作用的復合策略,提高生態系統自我修復能力。
4.3把準關鍵環節減少水土侵蝕,全面治理面源 污染
(1)深化小流域水土流失治理,以小流域為單位,科學規劃產業用地,結合農耕(合理輪作、深松耕作)、林草(植樹造林、種草養畜)和工程(修建梯田、淤地壩)措施,提升土壤肥力和植被覆蓋,攔截泥沙,減緩水流。針對面山特點,采取客土改良、植被恢復,加強陡峭區域治理,防止水土流失加劇。
(2)積極推動入湖河道和周邊山洪沖溝綜合治理,對47條入湖河道開展全域垃圾清除行動,恢復生態功能,采取水土保持、沖溝修復措施,減少水土流失影響。排查治理流域內山洪沖溝,修建防洪堤、攔沙壩,防止災害,通過植被恢復、土壤改良提高生態穩定性。
(3)加強面源污染治理,調整農作物種植結構,減少化肥、農藥使用,鼓勵采用有機肥、生物農藥,降低污染負荷。研發推廣生態攔截溝、人工濕地等技術,提高示范工程可推廣性。
(4)加強監測與評估,建立多參數水土流失與面源污染動態監測系統,周期性采集水體質量、土壤理化性質及植被生物量等關鍵生態指標,為科學治理提供數據。
4.4全面提升流域截污治污水平
(1)優化污水收集與處理系統。為提升流域截污治污水平,需進一步完善污水收集處理系統。應加速三期工程復工,彌補前期存在的短板,確保流域內9個村級行政單元及47個村民聚居點的生活污水得到全面收集與處理。同時,對現有設施進行優化升級,以提高污水處理效率和水質達標率。
(2)推進垃圾集中處理與分類宣傳。為提升垃圾處理能力,應規劃生活垃圾中轉站,并加強垃圾分類宣傳,提高居民的環保意識。
(3)深化“廁所革命”與公廁管護機制。在程海流域,應繼續推進戶廁改造,確保每個村小組至少擁有1座民眾使用的無害化公廁,但需確保公廁設施的正常運行和衛生條件的持續改善。
(4)強化綠色養殖管控與種植業結構調整。為減少養殖業對生態環境的污染,應執行畜禽糞污綜合治理方案,禁止核心區和緩沖區進行規?;B殖。此外,還需依據“十四五”規劃,調整種植業結構,增加生態保育型作物的種植面積,提高農田的生態功能。
4.5加強能力提升,深入開展湖泊基礎研究
(1)要把能力建設擺在更加突出的位置來抓,不斷彌補知識缺陷、能力短板、經驗弱項,強化科研隊伍能力建設。
(2)充分借助各科研單位力量,深入開展水資源、水環境、水生態變化趨勢研究,重點開展程海流域pH值深入研判,推進化學需氧量溯源工作,推動科學精準治湖。
(3)充分發揮“智慧程?!本C合服務管理平臺功能和作用,利用好,逐步建立并完善現場試驗、跟蹤觀測、基礎研究、信息交流、技術集成“五大”基本功能,支撐高原湖泊的科學保護和可持續發展,保護區域生物多樣性,為構建程海湖泊生態系統修復模式奠定基礎,致力建設成為國家級野外科學觀測研究站。
5結論與展望
本研究通過對程海湖泊的水環境狀況、保護治理存在問題以及對策建議的深入分析,揭示了程海面臨的水資源短缺、生態系統脆弱、水土流失嚴重、農村污水治理不足以及能力建設薄弱等問題。針對這些問題,提出了強化水資源優化配置、生態系統修復、面源污染治理、截污治污水平提升以及加強基礎研究和能力提升等對策建議。未來,程海湖泊的保護治理工作任重道遠,仍需持續加大投人,完善基礎設施建設,提升治理能力,加強科研支撐,深化基礎研究,為科學決策提供有力依據。同時,還應注重湖泊保護治理與經濟社會發展的協調與平衡,實現湖泊保護治理與區域可持續發展的雙贏。
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Major Problems, Countermeasures for Environmental Protection and Management ofLake Chenghai Basin
JIANG Jian-jian’,Du Wen-long',KONGDe-ping1,2 (1.Yunnan AcademyofEcologicalandEnvironmental Sciences,Yunnan KeyLaboratory forPolutionProcesses andControlofPlateauLake-Watersheds,Kunming 65oo34,China)
Abstract:AsthesecondlargestlakeinnorthwestYunan,LakeChenghaiisnimportantecologicalsecuritybarierndhas facedsevereprotectionandgovernancechalengesinrecentyears.Basedonseawaterqualitymonitoringdata from2O20to2023, thisstudyinvestigatesthespatiotemporal characteristicsand existingissuesofthemarineenvironmentinLakeChenghai.The resultsindicatethat,despitetheoverallwaterqualityremainingatClassIVoverthepastfouryears,LakeChenghaiiscrntly confrontedwithultipleoblesuingaterarityoogicalgradationntueltiondt ruralewage treatmentcoverage.Theseissesariseduetovarious factorssuchasrainfalfuctuations,decliningwaterlevels,nd land-basedpolution,whichseverelyhndertheprotectioandgoveranceeffrtsintheLakeChenghaiBasin.Thisesearhisto comprehensivelyanalyzethechallengesfacedintheLakeChenghaiBasinandproposetargetedstrategiesandrecommendationsto achieve ecological balance and sustainable development in the region.
Key words:Water environment; Water resources;Protecting governance;Lake Chenghai