抚仙湖缓冲带污染负荷分析及治理方案 王佳妮
抚仙湖缓冲带污染负荷分析及治理方案ＰｏｌｌｕｔｉｏｎＬｏａｄＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＴｒｅａｔｍｅｎｔＰｒｏｇｒａｍｓｆｏｒＢｕｆｆｅｒＺｏｎｅｓｏｆｔｈｅＦｕｘｉａｎＬａｋｅ王佳妮，施永生，邓晶晶
（１．昆明理工大学建筑工程学院，云南 昆明 ６５０１０６；２．龙湖地产有限公司，云南 昆明 ６５０２２４）
摘 要：对云南高原湖泊抚仙湖及其缓冲带进行了概述，对缓冲带内污染负荷的产生量、排放量、入湖量进行了计算、分析，总结了主要环境问题，并提出治理方案。结果表明：农村生活污水和农田面源成为缓冲带内主要污染源，污染物入湖量ＣＯＤ为５７８．８９ｔ／ａ、ＴＮ为１２０．６１ｔ／ａ、ＴＰ为１３．０４ｔ／ａ、ＮＨ３－Ｎ为４３．６４ｔ／ａ。在缓冲带村落污染得到有效控制的基础上，进行自然修复为主、人工为辅的自然缓冲带生态建设，实施环湖低污染水净化工程建设，强调污染截蓄、水质净化等方面的环境效益的最大体现，并提出当地旅游在中有序开发的管理方案。 关键词：抚仙湖；缓冲带；污染负荷；治理方案 中图分类号：Ｘ５２４
文献标识码：Ａ
１
１
２
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｄｅｓｃｒｉｂｅｄｔｈｅｐｌａｔｅａｕｌａｋｅ－ＦｕｘｉａｎＬａｋｅａｎｄｉｔｓｂｕｆｆｅｒｚｏｎｅｓｉｎＹｕｎｎａｎｐｒｏｖｉｎｃｅ，ｃａｌｃｕｌａｔｅｄｔｈｅｐｏｌｌｕｔａｎｔｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｑｕａｎｔｉｔｙ，ｄｉｓｃｈａｒｇｅｑｕａｎｔｉｔｙａｎｄｔｈｅｌａｋｅｉｎｆｌｏｗｑｕａｎｔｉｔｙｏｆｂｕｆｆｅｒｚｏｎｅｓ，ａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｍａｉｎｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｒｏｂｌｅｍｓａｎｄｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｒｏｇｒａｍ．Ａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄ：ｒｕｒａｌｄｏｍｅｓｔｉｃｓｅｗａｇｅａｎｄａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｎｏｎ－ｐｏｉｎｔｓｏｕｒｃｅｐｏｌｌｕｔｉｏｎｈａｄｂｅｃｏｍｅｍａｉｎｐｏｌｌｕｔｉｏｎｓｏｕｒｃｅｓｉｎｂｕｆｆｅｒｚｏｎｅｓ．ＴｈｅｌａｋｅｉｎｆｌｏｗｑｕａｎｔｉｔｙｏｆＣＯＤ，ＴＮ，ＴＰ，ａｎｄＮＨ３－Ｎｗｅｒｅ５７８．８９ｔ／ａ，１２０．６１ｔ／ａ，１３．０４ｔ／ａａｎｄ４３．６４ｔ／ａ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｅｆｆｅｃｔｉｖｅｐｏｌｌｕｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌ，ｎａｔｕｒａｌｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｗｉｔｈｍａｉｎｌｙｎａｔｕｒａｌｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎａｎｄａｕｘｉｌｉａｒｙｌａｂｏｕｒｓｈｏｕｌｄｂｅｄｏｎｅ．Ｔｈｅｌｉｇｈｔｐｏｌｌｕｔｉｏｎｗａｔｅｒｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｒｏｕｎｄｔｈｅｌａｋｅｓｈｏｕｌｄｂｅｂｕｉｌｔ．Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｂｅｎｅｆｉｔｓｗｅｒｅｉｎｄｉｃａｔｅｄｆｒｏｍｔｈｅａｓｐｅｃｔｓｏｆｐｏｌｌｕｔｉｏｎｃｕｔａｎｄｓｔｏｒａｇｅ，ａｎｄｗａｔｅｒｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｍａｎａｇｅｍｅｎｔｐｒｏｇｒａｍｏｆｏｒｄｅｒｌｙｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｌｏｃａｌｔｏｕｒｉｓｍｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＦｕｘｉａｎＬａｋｅ；ＢｕｆｆｅｒＺｏｎｅ；ＰｏｌｌｕｔｉｏｎＬｏａｄ；ＴｒｅａｔｍｅｎｔＰｒｏｇｒａｍｓ ＣＬＣｎｕｍｂｅｒ：Ｘ５２４
缓冲带是湖泊流域清水产流机制的有机组成部分，是湖泊水生态与水质的重要保护圈层，关系着湖泊的水质安全和水生态健康，是湖泊水环境必不可少的保护屏障与防治措施。抚仙湖缓冲带一直是流域内经济发展和自然生态保护矛盾最为集中的区域，大量的人类活动侵占了缓冲带，使其生态系统及生态功能遭到破坏。恢复其生态与环境功能，削减污染负荷、实现湖滨生态系统健康稳定已刻不容缓。
［１］
域西江水系，是我国最大的深水型淡水湖泊。抚仙湖流域跨澄江、江川和华宁３县，流域总面积６７４．６９ｋｍ，最大水深１５８．９ｍ，平均水深９５．２ｍ，相应湖容水量约２０６．２亿ｍ，占云南省９大高原湖泊总蓄水量的７２．８％，见表１。
３
２
２ 抚仙湖缓冲带界定及现状
２．１ 缓冲带范围界定
根据《云南省抚仙湖保护条例》等有关法律、法规，结合抚仙湖沿岸的地形地貌、土地利用形式等现状，对抚仙湖缓冲带的范围进行界定。缓冲带的边界原则上以抚仙湖一级保护区的
１ 抚仙湖概况
抚仙湖位于云南省玉溪市境内，属南盘江流
收稿日期：２０１３－０２－０２
作者简介：王佳妮（１９８７－），女，硕士。研究方向：水处理理论与技术。Ｅ－ｍａｉｌ：５２２５８０３００＠ｑｑ．ｃｏｍ
－６１－
环境保护科学 第３９卷 第４期 ２０１３年８月陆域范围为基准，即抚仙湖最高蓄水位１７２２．５ｍ沿地表向外水平延伸１００ｍ的范围。该有效宽度
根据相关研究成果，可基本满足植被生态修复、固岸、外围污染物截蓄净化的基本要求。
表１ 抚仙湖缓冲带范围界定
２．２ 缓冲带现状
抚仙湖湖岸线总长约１００．８ｋｍ（对应湖面高程１７２２．５ｍ），缓冲带总面积约８．２２ｋｍ，地跨澄江、江川、华宁３县，覆盖１６个自然村。抚仙湖缓冲带沿湖分布，宽窄不一。土地利用形式主要以村落、农田、景区和陡岸为主，此外还有部
２
分沙滩和废弃鱼塘。其中，村落和农田较为密集的区域为抚仙湖的北岸；景区景点则主要集中在西岸；陡岸主要分布于抚仙湖的东岸。根据监测，流域的入湖河流多为劣Ｖ类水质，每年会携带大量污染物进入抚仙湖，使抚仙湖形成“纳污吐清”的不良循环。水质监测数据见表２。
［２］
表２ ２０１２年部分河流、沟渠入湖口水质监测数据
３ 抚仙湖缓冲带污染负荷分析
３．１ 污染负荷产生量
本次污染负荷计算采用第一次全国污染源普查产排污系数和其它调查与经验数据进行分析。３．１．１ 村落生活污染。①村落生活污水。根据第
一次全国污染源普查城镇生活源产排污系数手册，玉溪市位于四区Ⅲ类，居民的污水产生系数为１００Ｌ／（ｃａｐ・ｄ），产污系数：氮为１１．９ｇ／（人・ｄ）、磷为１．０２ｇ／（人・ｄ）、ＣＯＤ为６５ｇ／（人・ｄ）、ＮＨ３－Ｎ为８．３ｇ／（人・ｄ）。经计算得出村落生活污水污染负荷产生量见表３。
［３］
－６２－
抚仙湖缓冲带污染负荷分析及治理方案 王佳妮
表３ 村落生活污水污染负荷产生量
（引自澄江县、华宁县、江川县抚管局资料），计算得出，抚仙湖缓冲带内景区生活垃圾ＣＯＤ产生量１３．７０ｔ／ａ；ＴＮ产生量０．６９ｔ／ａ；ＴＰ产生量０．２７ｔ／ａ。
②村落生活垃圾。根据第一次全国污染源普查城镇生活源产排污系数手册，居民的垃圾产生系数为０．４８ｋｇ／（ｃａｐ・ｄ），参考国内的相关研究文献，垃圾中有机质成分、氮、磷的比例分别取１０％、０．５％和０．２％，溶出率取２０％，经计算得出村落生活垃圾污染负荷产生量见表４。
表４ 村落生活垃圾污染负荷产生量
［］
３．１．３ 农田面源污染 抚仙湖缓冲带内共有农田５６０ｈｍ，多年高肥高污染的农业耕作模式，造成农田中污染负荷的积累。参考国内外其它地区的污染物排放计算参数计算，得出抚仙湖缓冲带内农田面源污染的流失量为ＣＯＤ２１０ｔ／ａ、ＴＮ５０．４ｔ／ａ、ＴＰ４．２ｔ／ａ、ＮＨ３－Ｎ２．７３ｔ／ａ。
３．１．４ 畜禽粪便污染 抚仙湖缓冲带内共养殖生猪７６８７头、牛１０８６头、羊１５４０头、家禽８３２６只。根据第一次全国污染源普查畜禽养殖业源产排污系数手册的排泄系数，计算缓冲带内畜禽粪便污
２
３．１．２ 景区污染 ①景区生活污水。根据澄江县、华宁县、江川县抚管局提供的资料，抚仙湖缓冲带景区年产生污水量２４．０２万ｔ，污水水质浓度按ＣＯＤｃｒ：４００ｍｇ／Ｌ，Ｎ：４０ｍｇ／Ｌ，Ｐ：８ｍｇ／Ｌ计算，则景区生活污水污染负荷产生量见表５。
表５ 景区生活污水污染负荷产生量
染负荷产生量见表６。
表６畜禽粪便污染负荷产生量
３．１．５ 产生量汇总 抚仙湖缓冲带内污染物产生
②景区生活垃圾。景区年产生垃圾量近６８５ｔ
量见表７。
表７缓冲带内污染负荷产生量
３．２ 污染负荷排放量
综合考虑缓冲带内现有污水、垃圾、畜禽粪
便污染等收集、处理、处置等设施的运行情况、退田及污染物削减，计算各污染负荷排放量见表８。
－６３－
环境保护科学 第３９卷 第４期 ２０１３年８月
表８ 缓冲带内污染负荷排放量
从表８可以看出，抚仙湖缓冲带内主要污染负荷排放量依次来源于村落生活污染＞农田面源污染＞畜禽粪便污染＞景区污染，从ＣＯＤ和ＴＮ排放量看，村落生活污染是主要污染源，分别占缓冲带ＣＯＤ、ＴＮ排放总量的４３％、３９％；从ＴＰ排放量
看，畜禽粪便污染占缓冲带ＴＰ排放总量的４１％。３．３ 污染负荷入湖量
在缓冲带污染源产生及污染物流失途径调查的基础上，确定各类污染源的入湖率，得出缓冲带内污染物入湖量见表９。
表９ 缓冲带内污染负荷入湖量
从表９可以看出，抚仙湖缓冲带内的主要污染为村落生活污染和农田面源污染，从ＣＯＤ入湖量看，村落生活污染是主要污染源，占ＣＯＤ入湖总量的５０％，其次为农田面源污染，占３３％；从ＴＮ入湖量看，村落生活污染和农田面源污染分别占入湖总量的４５％和４０％。
例，为保护抚仙湖开展了一系列的工作。目前，抚仙湖缓冲带已建人工湿地及湖滨带工程有１５项，已实施的工程主要有拆迁工程、村落污水治理工程、河口湿地及湖滨带建设工程、环湖截污工程等。多年来的运行结果表明，这些工程所采用的工艺基本合理，在削减入湖污染负荷、拦截净化区间径流、改善环湖生态景观、保护生物多样性等方面取得了显著的效益［４］。４．２ 主要环境问题
４．２．１ 缓冲带被人为侵占，生态系统破坏严重
抚仙湖缓冲带总面积约８２２．４ｈｍ，仅有约
２
４ 抚仙湖缓冲带治理成效和主要环境问题
４．１ 治理成效
自２０００年窑泥沟湿地工程开工建设以来，抚仙湖流域相关部门遵循国家的相关条
－６４－
抚仙湖缓冲带污染负荷分析及治理方案 王佳妮
１％为自然缓冲带。可见受到的人为干扰较为严重，原有的自然植被遭到严重破坏，已基本消失殆尽。缓冲带内植物系统生物多样性极差，已失去了应有的生态环境功能。由于自然植被的缺失，鸟类栖息场所不足，同时由于临水区域人类活动强度很大，对抚仙湖鱼类保护也产生了一定不利影响。
４．２．２ 缓冲带内污染负荷产生量大，入湖率高，直接威胁湖泊水质 农村生活污水和农田面源成为缓冲带内主要污染源，抚仙湖缓冲带内污染物产生量ＣＯＤ为１２５７．７３ｔ／ａ，ＴＮ为２４１．７７ｔ／ａ，ＴＰ为３９．３１ｔ／ａ，ＮＨ３－Ｎ为８２．５１ｔ／ａ，分别占流域污染负荷产生量的３．７％、８．６％、８．８％和１０．１％，单位面积污染负荷产生量大。由于缓冲带直接临湖，污染物入湖率高，几乎高达１００％，缓冲带外围污染物也通过直排或漫流进入缓冲带，直接威胁湖泊水质，污染抚仙湖，造成沿岸水质下降。抚仙湖现状水质总体为Ⅰ类，但随着抚仙湖流域经济的快速发展，自２００８年以来，抚仙湖局部水质已接近Ⅱ类边缘，水生态系统发生变化，营养状态指数有所上升，主要的入湖河流水质均为劣Ⅴ类。４．２．３ 环境综合管理制度需加强权威，管理体系需加强完善 目前，缓冲带的保护依然缺乏系统性和长期性，监管部门不具有绝对的权威性，工作开展实施难度大，环境管理的力度远没有达到与抚仙湖保护要求相符的程度，急需要加强。
［５］
性的乔－灌－草复合系统。结合已实施工程，使缓冲带自然植被覆盖面积占整个缓冲带面积的６０％以上。
５．２ 环湖低污染水净化工程方案
重点控制湖滨区漫流的初期雨水直接入湖的问题，在有条件的区域，适度利用缓冲带的净化功能，分流配水，降低部分沟渠及河流低污染水的入湖污染负荷。缓冲带低污染水净化工程可汇集其环湖路以下区域或外围３００ｍ以内的区域的初期雨水所产生的９０％以上漫流进行截蓄与净化。
５．３ 村落污染控制工程方案
实现缓冲带内及周边沿湖５３个村落污染治理的全覆盖，对已建的污水处理设施加强管理，维护其正常运行；正在建设和已在其它工程中设计的污水处理工程，不再重复设计；对未建污水处理设施及未纳入其它相关工程的２４个村落进行污染治理。此外，在现有垃圾收集清运处置体系的基础上，要求相关部门增强对沿湖村落生活垃圾的收集与清运能力。缓冲带范围内村落规模化畜禽养殖全部取缔，其环湖零散畜禽养殖粪便要求村民自行堆肥还田。５．４ 综合管理方案
建立长效的管理机制，制定抚仙湖缓冲带的综合管理方案，成立专门的抚仙湖缓冲带管理与维护公司，统一开展环境管理工作，重点为抚仙湖已建生态治理工程（河口湿地与湖滨带）整改工程与管理维护。参考文献
［１］王 旭，朱维耀，肖伟华，等．湘江流域水环境问题及其综合应对策略［Ｊ］．环境保护科学，２０１２；３８（０５）：５－９．
［２］玉溪市环境保护局．抚仙湖流域水污染综合防治规划（２０１１－２０１５年）［Ｒ］．玉溪市环境保护局，２００８．
［３］第一次全国污染源普查领导小组办公室．第一次全国污染源普查城镇生活源产排污系数手册．第一次全国污染源普查领导小组办公室，２００８．
５ 抚仙湖缓冲带治理总体方案
在缓冲带村落污染得到有效控制的基础上，进行自然修复为主、人工为辅的自然缓冲带生态建设，另专门实施环湖低污染水净化工程建设，强调污染截蓄、水质净化等方面的环境效益的最大体现，并提出当地旅游在中有序开发的管理方案。
５．１ 生态修复工程方案
在清退缓冲带范围内５６０００２８ｍ农田的基础上，通过１￣２年的时间，初步构建抚仙湖环湖１００ｋｍ长、宽１００ｍ不等的规模化、具有一定生物多样
２
［４］张 军，耿雅妮．宝鸡市主要河流水质现状综合评价［Ｊ］．科学技术与工程，２０１０，２７（１０）：６８２５－６８２７．
［５］宋国君，金书秦．淮河流域水环境保护评估［Ｊ］．环境污染与防治，２００８，３０（４）：：７８－８２
－６５－