洱海近海區域雨季徑流污染負荷淺析

中圖分類號：X52 文獻標志碼：A 文章編號：1673-9655（2025）04-0019-06

0 引言

雨季徑流污染指在降雨時形成的地表徑流沖刷旱季人類生產生活積存在地表的污染物，并隨雨水徑流遷移至周邊水體，引起的水質惡化現象[1]。針對徑流污染問題，生態環境部原總工程師、水生態環境司司長張波指出，“許多地方普遍存在旱季‘藏納污垢’、雨季‘零存整取'現象，往往一場大雨就把平時積存的污水、垃圾沖入河湖”[2]。雨季汛期污染問題日益凸顯，汛期徑流污染已成為制約水環境改善的關鍵因素[3，4]。

洱海近海區域大理市是是滇西中心城市和重要的旅游勝地，2023年常住人口達64.34萬人，其中城鎮人口38.53萬人，農村人口25.81萬人次；年旅游接待人次達6197萬人次；區域內養殖生豬8.78萬頭，奶牛0.45萬頭、家禽143萬羽[5。區域人口密集大，人為活動頻繁，城市建成區、農村居民集中居住區等面積大，汛期徑流污染負荷高，是洱海重要的污染來源。2019年起洱海開展了聲勢浩大的汛期污染防控工作，并開展了暴雨徑流污染特征調查研究工作，但內容主要針對汛期污染強度、徑流水質污染變化特征等，對區域雨季徑流產生負荷鮮有報道。本文開展區域地表徑流調查，摸清各類型土地地表徑流污染物濃度，并利用衛星遙感影像分析區域各類土地面積，結合區域下墊面透水產流情況，初步核算各區域雨季徑流污染負荷。以期提高洱海流域汛期污染防治的精準性和科學性，助力水環境質量的持續穩定改善。

1材料及方法

1.1 區域土地利用情況

大理市洱海流域土地利用按功能區劃分為城鎮商業區（含鄉鎮旅游商業區）、城鎮住宅區、文教及公共服務區、工業物流區、農村居民居住區、農田、林地、生態環境保護用地（濕地、庫塘）等[。其中林地、生態環境保護用地由于林冠截留、土壤滲透等作用，以及區域降雨強度特征等，雨季產生的徑流污染有限，本研究不做相關調查。實際調查發現區域內城鎮商業區（含鄉鎮旅游商業區）、城鎮住宅區、文教及公共設施等城市城鎮區域混雜交織，難以明確區分，本文將其合并為城鎮商業住宅區一進行分析。

不同土地利用類型面積估算：以地理空間數據云平臺獲取的大理市洱海流域遙感影像為基礎（http：//www.gscloud.cn;Landsat8 OLI數據集分辨率30m ），利用地理空間分析軟件ENVI，采用支持向量機法完成不同功能區土地利用類型影像解譯。解譯結果為：城鎮商業住宅區 3876.74hm² ，城鎮工業物流區 1079.61hm² 、農村居住區 2522.18hm² ，農田種植區 16306.67hm² 。

1.2 調查方法

1.2.1 采樣點位設置

在大理市洱海流域城鎮住宅商業區、工業物流區、農村居民居住區、農田區域等4類功能區內選擇4～6個代表性雨水排放口作為監測點，合計設置19個監測點信息，詳見圖1、表1。

1.2.2 降雨場次選擇

依據洱海周邊的降雨特點，選擇2023年汛期（5—10月）范圍內的5月14—15日、6月23—24日、8月2—3日、823日一24日4場降雨，詳細降雨情況見表2；依據各區域降雨及工作方便每個采樣點選擇三場次降雨進行采樣分析。

1.3樣品采集方法

從區域雨水口開始有水流出開始取樣，起初1h每隔 15min 取樣1次，之后每1h采樣1次，每次取樣500mL ，并轉入25L大采樣桶內存儲，待整場降雨結束后攪勻混合取 500mL 混合樣帶回實驗室分析。

1.4室內水質監測方法

COD_Cr 采用HJ/T399—2007快速消解分光光度 法（哈希測定儀）；TN采用HJ636—2012堿性過 硫酸鉀消解紫外分光光度法；TP采用GB11893— 89鉬酸銨分光光度法。

1.5污染負荷計算方法

Q_M=C_MA?q?ψ/1000

式中： Q_M 一某種徑流污染物排放量，t； C_M 一功能區某種污染物徑流污染平均濃度， mg/L ; A. 一功能區土地面積， hm² ； q 一降雨量，2023年大理市總降雨量為 1125.3mm^[3] ，汛期（5—10月）降水量占全年降水量的 88% ，汛期降雨量為 990.2mm ：Y一徑流系數。

2調查結果

2.1不同功能區內降雨徑流的水質、負荷特征

2.1.1 城鎮商業住宅區

洱海近海區域內有下關街道、太和街道、滿江街道等城市建成區，分布大量的城鎮住宅商業區；同時大理鎮、雙廊鎮、喜洲鎮等環湖鄉鎮集鎮區域，旅游人口聚集和服務設施密集，也分布有大量商業服務區。依據洱海環湖周邊城鎮商業區分布情況設置新建住宅小區、城中村、商業中心、鄉鎮集市、文教區、旅游集鎮等6個典型監測點，每個監測點開展3場降雨徑流監測，監測結果見表3。

住宅商業區地表徑流水質平均濃度值超出《GB3838一2002地表水環境質量標準》V類標準，為劣V類水質，超標因子為TN，超V類水標準值0.77倍，TP、COD均為V類水質。就不同監測點位水質看，COD指標旅游聚集區水質較差，而新建住宅小區、文教區相對較好；TN、TP指標均表現鄉鎮集市最差，其次為旅游聚集區、商業區，而新建住宅小區、文教區較好。

綜合比較鄉鎮集市和旅游集鎮地表徑流污染物濃度較其他類型住宅商業區相對較高。調查發現主要原因是鄉鎮集市人流量大，集市內各種農副產品清洗保鮮產生大量垃圾及廢水，易在地表積存，同時市場雨污排水系統不夠夠完善，雨季來臨時易產生流失。而旅游集鎮區域人流量巨大，區域餐飲飯店相對較多，餐飲泄水、洗餐具廢水及生垃圾等堆放處理不規范，導致地表徑流廢水污染物濃度較高。

通過衛星遙感解譯區域城鎮商業住宅合計3876.74hm² 。現場走訪大理市洱海流域城市建成區范圍內建筑密集，下墊面多為房屋屋面及硬化路面，區域內綠化草地等透水區域較少。參照《GB50014一2021室外排水設計標準》中，城鎮建筑密集區，徑流系數為 0.6～0.7^[8] ，綜合考慮區域下墊面情況，徑流系數取 0.65 。參照1.6污染負荷計算方法，洱海近海區域城鎮商業住宅區汛期雨季徑流污染負荷COD 862.14t_? TN88.36t. TP17.07 to

2.1.2工業物流區

大理市洱海流域工業物流區主要分布在大理經濟技術開發區的生物園區、鳳儀工業園區、海東上登片區等。通過歷年來的洱海保護治理，洱海環湖周邊原有造紙、水泥、化工等污染較重的企業已實施關停、搬遷。目前區域內工業區主要分布有貨物中轉集散、機械加工及組裝、生物制藥、奶制品加工、有機肥生產等。設置有機肥料生產、機械加工及組裝、倉儲物流、生物園區等4個典型監測點，每個監測點開展3場降雨徑流監測，監測結果見表4。

工業物流區地表徑流水質平均值超出《GB3838一2002地表水環境質量標準》V類標準，為劣V類水質，超標因子為TN、TP，平均值超出V類標準1.48倍和0.46倍，COD為V類水質；就不同區域監測點位水質看，COD、TN、TP均表現有機肥生產相對較差，倉儲物流區水質相對較好。

綜合比較有機肥生產區域地表徑流污染物濃度較其他類型工業區監相對較高。有機肥生產需堆放畜禽糞便及成品有機肥，雖廠區進行了嚴格管理，但在運輸儲藏過程中通過粉末、廢氣等飄散周邊積存于地表，隨降雨沖刷進入水體，導致區域地表徑流污染物濃度相對較高。同時調查發現區域內不僅有機肥生產廠區，同時周邊村落還分布有多個小型家禽養殖廠。畜禽糞便村內堆放也會對雨季地表徑流造成一定影響。

通過衛星遙感解譯城鎮工業物流合計1079.61hm² 。通過現場調查洱海流域工業物流區，區域內主要分布有廠房及貨物堆放場地；貨物堆放場多數為水泥硬化，少部分由碎石、砂料經壓實地面，透水性較傳統土壤地面透水性較差，區域內少量圈地但未投入使用荒地。建筑密度較相對較商業住宅區小，參照《GB50014—2021室外排水設計標準》中城鎮建筑較密集區，徑流系數為 0.45～0.60^[6] ，綜合考慮區域徑流系數取0.5。參照1.6污染負荷計算方法，工業及倉儲區汛期雨季徑流污染負荷COD 198.91t_? TN26.51t. （204號 TP3.12t

2.1.3 農村居民區

大理市洱海流域農村居民居住區沿洱海周邊分散分布，區域地表徑流水質水量受村內畜禽養殖、旅游服務設施情況、居民生活水平、村內環境衛生情況影響。依據洱海周邊村落情況設置畜禽養殖相對較多的C1村、海西普通村落C2村、海東普通村落C3村、城鄉結合部C4村、旅游聚集村C5村等村落下游雨水排水溝（渠）設置5個典型監測點，每個監測點開展3場降雨徑流監測，詳細監測結果見表5。

農村居民居住區地表徑流水質平均值超出《GB3838一2002地表水環境質量標準》V類標準，為劣V類水質，COD、TN、TP均超過V類水標準，超標倍數分別為0.35倍、2.25倍、1.55倍；就不同區域監測點水質看，旅游聚集村的C5和畜禽養殖較多的C1村污染物濃度相對較高，而城鄉結合部C4村，海西普通村落C2污染濃度度相對較低。

綜合比較畜禽養殖村、旅游聚集村地表徑流污染物濃度，發現較其他類型農村居民居住區相對較高。畜禽養殖村落因畜禽養殖數量多，畜禽糞便堆放處置不規范，村內居民房前屋后時有堆放畜禽糞便，污染物極易被徑流沖刷進入水體，引起徑流污染濃度升高。而旅游聚集村與2.1.1中旅游集鎮類似，旅游人流量大，餐飲客棧相對較多，區域雨污分流不徹底，導致地表徑流廢水污染物濃度較高。

（mg/L）

通過現場調查大理市洱海流域農村居民居住區面積大，但村莊分布較為分散，農戶庭院內及周邊常設置有花臺、菜地、果園等透水區域，建筑密度及硬化路面比較低，參照《GB50014—2021）室外排水設計標準》中，建筑稀疏區，徑流系數為 0.20～0.45^[8] ，綜合考慮農村居民住宅區徑流系數取0.35。通過衛星遙感解譯農村居住區面積合計 2522.18hm² ；參照1.6污染負荷計算方法，計算洱海近海區域農村居住區汛期雨季徑流污染負荷COD 472.69t_? TN56.40t， TP8.92t （24號

2.1.4農田種植區

大理市洱海流域尤其是海西片區土地肥沃，是大理州糧食、蔬菜的重要產區，區域內耕地面積達1.6萬 ?m² ，汛期大春耕地內主要種植玉米、烤煙、蔬菜、水稻、花卉、豆類等農作物，選擇大春種植面積較大的玉米、烤煙、蔬菜、水稻典型種植區排水溝渠進行取樣監測，每個監測點開展3場降雨徑流監測，監測結果見表6。

農田區域徑流平均水質值超出《GB3838-2002地表水環境質量標準》V類標準，主要超標因子TN、TP，分別超V類水標準3.48倍、0.23倍。不同種植類型監測點位水質看，除水稻種植區徑流水為V類外，其余3種種植區徑流水質均超出V類水質標準，主要超標因子為TN、TP。污染物總體平均值由高低依次為，蔬菜種植區 gt; 烤煙種植區 gt; 玉米種植區 gt; 水稻種植區。現場調查發現洱海流域蔬菜種植周期短、施肥量大，大量未被利用的肥料被雨水沖刷，進入徑流水體，導致地表徑流廢水污染物濃度較高。

查閱大理市統計年鑒洱海近海區域汛期（大春）蔬菜、玉米、水稻、烤煙種植面積分別為2694.2hm² 、 5638hm² 、 2674.2hm² 、 1556hm^2[2] 四種作物面積合計 12562.4hm² ；現場調查發現蔬菜、玉米、烤煙等旱作農田下墊面透水性較好，雨天徑流量小。蔬菜、玉米、烤煙旱作的徑流系數參考郭迎新、王琛等對洱海流域烤煙產質量及氮磷養分徑流損失的影響研究相關研究結果[9，徑流系數取0.15。水稻種植區農田底部平時有水，底質較旱作透水性差，雨天徑流量相對較大，參考姜海斌、沈仕洲等對洱海流域不同施肥模式對稻田氮磷徑流流失的影響研究結果[10]，水稻種植區取0.3。參照1.6污染負荷計算方法，分別計算玉米、烤煙、蔬菜、水稻作物種植區雨季徑流污染負荷，詳細見表7。洱海近海區域農田徑流污染物合計COD 729.71t. TN158.15t， TP9.78t

2.2不同功能區地表徑流水質對比分析

將區域住宅商區、工業物流區、農村居民區、農田種植區不同點位雨季地表徑流污染物平均，采用Origin分析軟件繪制不同功能區污染物濃度示意圖，詳細見圖2、圖3、圖4。

（mg/L）

（mg/L）

不同功能區 COD_Cr 污染物平均濃度最高的為農村居民居住區，其次住宅商業區及工業區，農田區域最低。不同功能區污染物濃度差異相對較小， COD_Cr 平均濃度最高功能區值為最低的1.6倍。就同一類功能區不同監測點數據看住宅商業區因旅游集鎮影響點位濃度差異大，其他3類功能區雨季徑流污染物濃度差異較小。

不同功能區TN污染物平均濃度最高的為農田種植區，其次是農村居民居住區及工業區，住宅商業區最低。不同功能區污染物濃度差異明顯，TN平均濃度最高農田區為濃度最低住宅商業區的2.5倍。就同一類功能區不同監測點數據看農田種植區因蔬菜種植區TN濃度高導致數據差異大，其他3類功能區雨季徑流污染物濃度差異較小。

不同功能區TP污染物平均濃度最高的為農村居民居住區，其次是農田種植區及工業物流區，住宅商業區最低；不同功能區污染物濃度差異較大，TP平均濃度最高農村居民居住區的值為最低住宅商業區的2.7倍；工業區因肥料及飼料生產區TP濃度高導致數據差異大，其他3類功能區雨季徑流污染物濃度差異較小。

2.3不同功能區污染物排放貢獻分析

對大理市洱海流域不同功能區徑流污染負荷進行合計，區域雨季汛期污染負荷為染物COD_Cr2263.45t/a 、 TN329.42t/a 、 TP31.21t/a ；各類型區域污染負荷比例見圖5、圖6、圖7。

從不同類型區域污染物貢獻來看，COD指標主要源于城鎮商業住宅區，其次是農田種植區和農村居民區，工業物流區相對較小占比僅總負荷的 8.79% ；TN污染污染主要來源于農田占48.01% ，其次是城鎮商業住宅區和農村居民區，工業區較小僅占總負荷的 8.05% ；TP指標而言，污染物主要來源于農田、城鎮商業住宅區、農村居民區，工業區較小僅占總負荷的 10.00% 。

2023年雨季汛期洱海近海區域污染負荷占洱海水環境容量（ COD7106t/a ， TN1100t/a ， TP95t/a^[6] ）的 31.85% 、 29.95% 、 32.84% 。且計算負荷不包括流域洱源縣洱海區域及雨季雨污管網冒井溢流等非正常排放部分的徑流負荷。雨季徑流污染負荷占比較高，是洱海重要的污染來源。

3結論與建議

3.1結論

（1）地表徑流水質總體情況。住宅商區、工業區、農村居民區、農田種植區商業住宅區地表徑流水質總體均為劣V類水質，超標指標主要為TN、TP；從不同功能區污染物平均濃度差異情況看 COD_Cr 、TP平均濃度最高為農村居民區，TN最高為農田區域； COD_Cr 平均濃度最低為農田區域；TN、TP濃度最低均為住宅商業區。

（2）各功能區雨季汛期污染負荷為染物達COD_Cr2263.45t/a 、 TN329.42t/a 、 TP31.21t/a 。占洱海水環境容量的比例較高，是洱海重要的污染來源。不同污染物指標來源有所不同，COD指標主要源于城鎮商業住宅區和農田種植區；TN指標而言，污染污染主要來源于農田和城鎮商業住宅區；TP污染物來源于農田、城鎮商業住宅區、農村居民區。

（3）本文因資金、技術方法等原因，僅對洱海近海區域的城鎮建成區、農村居民居住區、農田等區域正常地表徑流污染負荷進行分析，未考慮洱海流域洱源縣區域及冒井溢流、糞污露天堆放等特殊事件產生雨季徑流污染，因此本文核算雨季徑流負荷僅為洱海汛期雨季徑流負荷一部分，與實際雨季污染負荷還有差別。

3.2建議

依據現場調查研究情況，結合近年來國內汛期徑流污染治理的方法經驗[11-13]，對洱海近海區域的雨季徑流污染防控，提出如下建議：

（1）積極推動流域城市建城區海綿城市建設，推廣和應用低影響開發建設模式，加大區域徑流雨水源頭減排。

（2）住宅商業區建議加大城市雨污管網排查及改造力度，確保汛期雨污分流順利排放，防止城市內澇發生[9；同時持續做好城鎮區域地面清掃保潔，及時清運區域內生活垃圾、建筑垃圾，減少污染來源。

（3）工業物流區建議加強區域內堆貨場所、裸露地表等小散亂污企業管理，雨季前開展轄區內堆料場的清查整治，做好易流失堆料場周邊排水、排沖刷設施減管理，加強裸露地表綠化覆蓋措施，降低堆料場沖刷流失風險。

（4）旅游聚集區，要加強區域內餐飲經營戶垃圾、污水處置管理，加強區域內景觀用水管理，降雨時減少甚者取消景觀引水，降低區域徑流排放量。

（5）農村居民區要建議持續做好“三清潔”

環境衛生整治，雨季嚴禁畜禽糞便、有機肥露天堆放，確需堆放需采取有效的防雨水沖刷措施。做好村落上游清水疏導，減少村落雨季排水量。

（6）農田種植區建議調整洱海近海區域種植結構，控制蔬菜種植面積，優化調整施肥種類、施肥方式，減輕雨季農田徑流污染。

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